Устройство системы питания инжекторного двигателя

Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя и электронная система питания.

Устройство инжектора

Основная задача системы питания инжекторного двигателя заключается в обеспечении подачи оптимального количества бензина в двигатель при разных режимах работы. Подача бензина в двигатель осуществляется с помощью форсунок, которые установлены во впускном трубопроводе.

Устройство системы питания инжектора:

1. Электробензонасос – устанавливается в модуле, который располагается в топливном баке. Модуль также включает в себя такие дополнительные элементы, как топливный фильтр, датчик уровня бензина и завихритель.

Электробензонасос предназначен для нагнетания бензина из топливного бака в подающий топливопровод. Управление электробензонасосом осуществляется с помощью контроллера через реле.

2. Топливный фильтр – предназначен для очистки топлива от грязи и примесей, которые могут привести к неравномерной работе двигателя, неустойчивой работе инжектора, загрязнению форсунок. В инжекторных системах к качеству топлива предъявляются высокие требования.

3. Топливопроводы – служат для подачи топлива от бензонасоса к рампе и обратно от рампы в топливный бак. Соответственно существует прямой и обратный топливопроводы.

4. Рампа форсунок с топливными форсунками – конструкция рампы обеспечивает равномерное распределение топлива по форсункам. На топливной рампе располагаются форсунки, регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе инжектора.

5. Регулятор давления топлива – предназначен для поддержания оптимального перепада давления, который способствует тому, что количество впрыскивания топлива зависит только от длительности впрыска. Излишки топлива регулятор подает обратно в бак.

Как работает система питания инжекторного двигателя?

Для стабильной работы двигателя необходимо обеспечить сбалансированное поступление топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в впускном трубопроводе, благодаря смешиванию бензина с воздухом. Контроллер с помощью управляющего импульса открывает клапан форсунки и путем изменения длительности импульса регулирует состав топливовоздушной смеси.
Регулятор давления топлива поддерживает перепад давления топлива постоянным, соответственно количество топлива, что подается пропорционально времени, при котором форсунки находятся в открытом состоянии

. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Если длительность импульса увеличивается – смесь обогащается, если уменьшается – смесь обедняется.

Устройство системы впрыска топлива современного мотоцикла.

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

Об этом мы и поговорим в этой статье.

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

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

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

Компоненты системы впрыска топлива.

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

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

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

ECU блок состоит из четырёх основных компонентов

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

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

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

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

Устройство форсунки

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

А в случае не сбавления оборотов, отключит и остальные два цилиндра.

Дополнительные функции ECU.

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

Система самодиагностики.

В блоке управления современного инжекторного двигателя имеется система самодиагностики, которая поможет вам определить неисправность.

И если например при поездке произойдёт сбой системы, то блок управления тут же предупредит водителя включением соответствующей лампы на приборке мотоцикла, и двигатель может заглохнуть. Если компьютер решит, что дальше двигаться невозможно, то лампа на приборке заморгает, когда вы попытаетесь нажать кнопку старта двигателя.

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

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

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

Система подачи топлива.

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

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

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

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

Датчики.

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

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

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

Таблица кодов неисправностей системы впрыска.

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

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

Вторая часть таблицы кодов неисправностей системы впрыска.

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

Третья часть таблицы кодов неисправностей системы впрыска

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

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

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

Устройство инжекторного двигателя автомобиля ВАЗ

АвтоВАЗ – это самый известный и самый большой производитель автомобилей в России. История компании начинается с 1966 года, когда было принято решение о строительстве предприятия в Тольятти. Первые автомобили ВАЗ 2101 вышли в 1970 году и были аналогами итальянского Фиат 124. С тех пор в компании много чего поменялось, но даже первые “копейки” пользуются огромной популярностью.

Автомобили ВАЗ практически все до 2000-х были с карбюраторными двигателями, но сейчас выпускаются в основном инжекторные.

Рассмотрим устройство двигателя одной из наиболее популярных моделей – ВАЗ 2109.

“Девятка” выпускается с тремя двигателями объемом 1,1, 1,3 и 1,5 литра. Однако по своей конструкции данные двигатели практически ничем не отличаются кроме размеров и рабочего объема.

Все эти двигатели – четырехтактные, имеют по четыре цилиндра, 8 клапанов. Мотор установлен поперечно. Устройство самое обыкновенное, именно из-за этого продукция ВАЗ обходится сравнительно дешево при обслуживании.

Поршни выполнены из алюминиевого сплава. Имеют по три канавки – две для компрессионных колец, которые защищают двигатель от попадания в него газов, и одна – для маслосъемного кольца, которое отводит масло со стенок цилиндра к поршневому пальцу./p>

Шатуны крепятся к поршням с помощью поршневых пальцев, которые входят в бобышки поршня и фиксируются стопорными кольцами. В верхней части поршня имеется камера сгорания и выточка, которая предотвращает изгибание и поломку клапана при обрыве ремня ГРМ.

Движение поршней передается через шатуны на коленчатый вал, который вращается при помощи коренных подшипников. Вазовский коленвал находится внизу блока под цилиндро-поршневой группой. Соответственно он имеет 4 шатунные и 5 коренных шеек. Имеется восемь противовесов. Для смазки шатунных и коренных подшипников внутри коленвала просверлены ходы, закрытые масленками и заглушками.

Как и в любой другой машине, к задней части коленвала крепится маховик, а к передней – шкив распредвала, который также приводит в движение генератор.

Сверху к блоку цилиндров прикручена головка блока цилиндров. В головке расположен распределительный вал, который приводит в движение клапаны. Втулки клапанов впаяны в головку блоков цилиндров.

Смазывание всех элементов двигателя производится благодаря масляному насосу. На шатунные и коренные подшипники масло подается под давлением, на остальные элементы – разбрызгиванием или самотеком.

Как видим, ВАЗовский двигатель – это достаточно сложная система. К его преимуществам можно отнести хорошую выносливость и ремонтопригодность. Благодаря некоторым простым модификациям, как например выточкам на поршнях, была повышена его надежность. Также двигатель не показывает таких требований к качеству масла и бензина, как моторы других производителей, хотя своевременная диагностика и ремонт – это залог долгой службы двигателя любой модификации.

Видео, устройства и работы двигателя внутреннего сгорания автомобилей ВАЗ (инжектор)

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля, сравнение с карбюраторным

Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля, сравнение с карбюраторным

У этого поста — 1 комментарий.

Содержание статьи:

Современный ритм движения и растущие потребности в комфортном управление автомобилем на передовой рубеж вывели инжекторный (впрысковый) тип двигателя. Он практически вытеснил устаревшую систему карбюраторов. Инжекторный двигатель кардинальным образом улучшил не просто эксплуатационные качества автомобиля, но и изменил показатели мощности (расход топлива, динамику в отношении разгона, экологические характеристики).

Инжекторный двигатель – это двигатель, имеющий инжекторную подачу топлива. Система подобного типа полностью заменила карбюраторную систему и предназначена для всех современных двигателей, использующих бензин.

Инжекторный двигатель – принципы работы.

В сравнении с карбюраторным двигателем, было выявлено, что двигатель с инжектором способен продолжительное время поддерживать высочайшие экологические стандарты, причем без дополнительных ручных регулировок. Это стало возможно лишь из-за самонастройки кислородного датчика по поступающим к нему данным.

И все же, постараемся четко себе представить, как работает инжекторный двигатель. В двигатель инжекторного типа подача топливо в воздушный поток осуществляется с помощью специальных форсунок. Они могут располагаться на выпускном коллекторе, и в этом случае речь идет о системе «Моновпрыск». Если форсунки расположены либо непосредственно во впускном коллекторе каждого цилиндра либо неподалеку от него, принято вести речь о системе «распределенного впрыска». Синонимом этого названия стало «многоточечный коллекторный впрыск». Третий вариант, когда форсунки находятся в головке цилиндров. При подобном расположении впрыск происходит напрямую в камеру сгорания, соответственно система называется « прямой впрыск».

Подача топлива к форсункам в обязательном порядке осуществляется только под давлением. Бортовой компьютер автомобиля в определенный момент времени подает импульс тока, который служит сигналом для открытия форсунок. Объем впрыснутого тока определяет длительность импульса. В свою очередь параметры для длительности подачи тока берутся из данных, поступающих с датчиков, которые и отвечают за контроль над параметрами двигателя. К основным параметрам можно отнести температуру и обороты двигателя, информация о разрежении в задроссельном пространстве и об угле под которым открыта дроссельная заслонка. Не стоит забывать и о контроле над расходом воздуха.

Вот что получает автомобиль, если на нем установлен инжекторный двигатель (сравнение ведется с карбюратором).

1. Осуществляется точная дозировка топлива. Как следствие, расход топлива более экономный, что в свою очередь приводит к снижению токсичности у выхлопных газов.

2. Мощность двигателя возрастает в среднем на 7-10%. Это происходит из-за улучшения наполнения цилиндров. К тому же устанавливается оптимальный угол опережения зажигания, что полностью соответствует рабочему движению двигателя.

3. Динамические свойства автомобиля значительно улучшаются. Вкратце это выглядит так. Система впрыска практически моментально реагирует на малейшие изменения в нагрузке и корректирует параметры топливно–воздушной массы.

4. Автомобиль с легкостью заводится при любых погодных условиях.

Другие похожие статьи:

Принцип работы инжектора. Механический инжектор принцип работы

страница 7/7 Дата 29. 01.2018 Размер 106.98 Kb. Название файла Система питания двигателя автомобиля.docx Тип Лабораторная работа

            7

Система питания инжекторного двигателя Так в наше время в автомобилях получила распространение модель инжекторных (впрысковых) двигателей, поэтому нам также необходимо рассмотреть систему питания инжекторного двигателя. Отличительной особенностью инжекторных двигателей стало отсутствие карбюратора, который заменен новыми, современными элементами системы питания двигателя. Преимущество ее еще в том, что водитель, надавливая педаль газа, регулирует только поток воздуха, поступающий в цилиндры, а состав и качество образующейся рабочей смеси контролирует встроенный в систему бортовой компьютер. Сам принцип работы бортового компьютера системы питания инжекторного двигателя представлен ниже. Здесь изменен сам процесс получения топливно-воздушной смеси. Так, топливный насос вместо механического – стал электрическим и размещен непосредственно в топливном баке автомобиля. Кроме того, он подает топливо в систему сразу под высоким давлением. Топливо поступает в топливную рампу, в которой расположены форсунки. Через них бензин впрыскивается непосредственно в определенный цилиндр в заданное время, где смешивается уже с воздухом. Какое количество топлива нужно подать в конкретный цилиндр и в нужное время — определяет этот самый бортовой компьютер. На это влияет объем поступившего воздуха, температура его и двигателя, скорость вращения коленвала и т.д. Считывая все эти показатели, программа в компьютере вычисляет интервал времени, при котором срабатывает клапан на каждой форсунке, открывающий доступ бензина под давлением в цилиндры двигателя. Так осуществляется автоматически контроль подачи топлива в системе питания инжекторного двигателя. Если ДВС получил название «сердца» автомобиля, то здесь мы столкнулись с его «мозгом». Плюсы подобных систем очевидны: экономия расхода, снижение токсичности, увеличение срока эксплуатации двигателя и более рациональное его использование в процессе работы. Но есть и минус – это усложнение конструкции самой системы питания инжекторного двигателя за счет увеличения электронных устройств, которые бывают очень «капризны» при перепадах температур, увеличенной влажности и значительных колебаниях при длительной езде по неровной местности (бездорожью). Однако конструкторы и здесь нашли способы минимизировать риск возникновения неисправностей в таких ситуациях. Устройство системы питания инжекторного двигателя представлено ниже. Здесь видны синие стрелки, показывающие направление вывода отработавших газов. Таким образом, от устройства системы питания инжекторного двигателя мы дошли до системы выпуска отработавших газов. Что она из себя представляет? Возвращаемся опять к цилиндру двигателя. После совершения рабочего хода поршня наступает такт выпуска при движении поршня от НМТ к ВМТ. При этом открывается выпускной клапан, и газы выводятся из цилиндра. Весь этот процесс сопровождается громким шумом, а сами газы — высокой скоростью вывода, температурой и токсичностью. Для комплексного решения всех этих проблем в автомобиле и предусмотрена система выпуска отработавших газов. Газы из цилиндра через выпускной коллектор попадают в нейтрализатор, выполняющий роль фильтра, а затем в глушитель. В глушителе имеется несколько последовательно соединенных камер с отверстиями. Вся конструкция эта выглядит как змеевик. Поток газов, проходя через камеры, постоянно меняя направление, глушится, то есть уменьшается шум и их температура. После чего через выхлопную трубу автомобиля они выводятся в атмосферу. В качестве завершения знакомства с системой питания инжекторного двигателя и выпуска отработавших газов стоит упомянуть о таком нюансе. Мы выяснили, что при отсутствии подачи воздуха или топлива двигатель автомобиля не заведется или заглохнет при прерывании подачи одного из компонентов. Но, если перекрыть выпуск отработавших газов – результат будет тот же. Двигатель заглохнет, так как не будет создаваться разряжение воздуха в цилиндре. А значит ни новый поток воздуха, ни топливо поступать в него не будут. Это нашло свое применение в промышленных силовых установках на производстве, когда требуется аварийно остановить работу ДВС. Перекрытие выхлопной трубы надежно это гарантирует. Федерального государственного бюджетного образовательногоОктановым числомТопливный бакВоздушный фильтрРабота системы питания двигателяРабочие режимы системы питания двигателяПоделитесь с Вашими друзьями:

            7

Непосредственный впрыск

Инжекторные автомобили с такими системами можно считать наиболее экологичными. Основная цель внедрения этого способа впрыска заключается в улучшении качества смеси горючего и незначительном увеличении КПД двигателя транспортного средства. Основные достоинства такого решения заключаются в следующем:

Закройте топливный клапан до инжектора. Откройте контрольный клапан топлива, чтобы получить показания. 5. Убедитесь, что клапан управления топливом к манометру закрыт, чтобы не повредить манометр в случае резкого избыточного давления. Установите наиболее подходящую напорную трубу для испытания форсунок. С небольшой силой приступить к работе с рычагом ручного насоса.

Используя плоскую отвертку и ключ. следуя приведенным выше шагам. давление открытия откалибровано. 6. Извлеките инжектор из трубы высокого давления и из испытательной камеры. Понял это. ручной насос работает до тех пор, пока инжектор не достигнет давления открытия. Как только инжектор удаляется, испытания проводятся с другими форсунками. Тогда. мы проверяем это давление, когда мы работаем с ручным насосом, а манометр показывает примерно давление открытия 350 бар. до 380 бар. Затем его накачивают в несколько раз выше давления открытия, чтобы проверить, оптимально ли качество спрея. до давления 350 бар.

• тщательное распыление эмульсии;
• образование высококачественной смеси;
• эффективное использование эмульсии на различных этапах работы ДВС.

Исходя из этих преимуществ, можно говорить о том, что такие системы экономят топливо. Особенно это заметно при спокойной езде в городских условиях. Если сравнивать два автомобиля с одинаковым объемом двигателя, но разными системами впрыска, например, непосредственный и многоточечный, то заметно лучшие динамические характеристики будут у непосредственной системы. Отработанные газы менее токсичны, а взятая литровая мощность будет несколько выше за счет охлаждения воздуха и того, что давление в топливной системе несколько увеличено.

Но стоит обратить внимание на чувствительность непосредственных систем впрыска к качеству горючего. Если брать во внимание стандарты России и Украины, то содержание серы должно быть не выше 500 мг на 1 литр горючего

В это же время европейские стандарты подразумевают содержание этого элемента 150, 50 и даже 10 мг на литр бензина или дизеля.

Если вкратце рассматривать данную систему, то она выглядит следующим образом: форсунки располагаются в Исходя из этого, впрыск осуществляется непосредственно в цилиндры. Стоит заметить, что данная инжекторная система подходит для многих бензиновых двигателей. Как было отмечено выше, используется высокое давление в топливной системе, под которым подается эмульсия непосредственно в камеру сгорания, минуя впускной коллектор.

Выбор оптимальной системы подачи топлива

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

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

Система впрыска топлива езда на обедненной смеси

Немного выше мы с вами рассмотрели непосредственный впрыск, который впервые был использован на автомобилях марки «Митсубиси», которая имела аббревиатуру GDI. Давайте вкратце рассмотрим один из основных режимов – работу на обедненной смеси. Суть ее заключается в том, что транспортное средство в этом случае работает при небольших нагрузках и умеренных скоростях до 120 километров в час. Впрыск топлива осуществляется факелом в заключительном этапе сжатия. Отражаясь от поршня, горючее смешивается с воздухом и попадает в зону свечки зажигания. Получается так, что в камере смесь значительно обедняется, тем не менее ее заряд в районе свечи зажигания можно считать оптимальным. Этого хватает для его воспламенения, после этого загорается и остальная эмульсия. По сути, такая система впрыска топлива обеспечивает нормальную работу ДВС даже при соотношении воздух/топливо – 40:1.

Это весьма эффективный подход, позволяющий значительно экономить горючее

Но стоит обратить внимание, что остро встал вопрос нейтрализации отработанных газов. Дело в том, что катализатор неэффективен, так как образуется оксид азота

В этом случае используется рециркуляция отработанных газов. Специальная система ERG позволяет разбавить эмульсию отработанными газами. Это несколько снижает температуру горения и нейтрализует образование оксидов. Тем не менее такой подход не позволят увеличивать нагрузку на двигатель. Для частичного разрешения проблемы используется накопительный катализатор. Последний крайне чувствителен к горючему с высоким содержанием серы. По этой причине требуется периодическая проверка топливной системы.

Однородное смесеобразование и 2-стадийный режим

Мощностной режим (однородное смесеобразование) – идеальное решение для агрессивной езды в городских условиях, обгонов, а также движения по скоростным трассам и шоссе. В этом случае используется конический факел, он менее экономичный по сравнению с предыдущим вариантом. Впрыск осуществляется на такте впуска, а образованная эмульсия обычно имеет соотношение 14,7:1, то есть близкое к стехиометрическому. По сути, данная система автоматической подачи топлива точно такая же, как и распределительная.

Двухстадийный режим подразумевает впрыск топлива на такте сжатия, а также пуска. Основная задача – резкое повышение двигателя. Ярким примером эффективной работы такой системы является движение на малых оборотах и резкое нажатие на акселератор. В таком случае вероятность детонации значительно возрастает. По этой простой причине вместо одного этапа впрыск проходит в два.

На первом этапе впрыскивается небольшое количество горючего на такте впуска. Это позволяет несколько понизить температуру воздуха в цилиндре. Можно говорить о том, что в цилиндре будет находиться сверхбедная смесь в соотношении 60:1, следовательно, детонация невозможна как таковая. На заключительном этапе такта сжатия осуществляется впрыск струи горючего, которая доводит эмульсию до богатой в соотношении примерно 12:1. Сегодня можно говорить о том, что такая топливная система двигателя введена только для транспортных средств европейского рынка. Обусловлено это тем, что Японии не присущи большие скорости, следовательно, нет высоких нагрузок на двигатель. В Европе же большое количество скоростных шоссе и автобанов, поэтому водители привыкли ездить быстро, а это большая нагрузка на ДВС.

Устройство карбюратора

Карбюратор – представляет собой простейший вид устройства для подачи и распыления бензина. Процесс смешивания топлива с воздухом выполняется механически, а регулировка подачи смеси требует тщательной настройки. Карбюраторная система благодаря использованию простых механизмов легка в обслуживании. Опытный автомобилист может выполнить подобный ремонт самостоятельно, что даёт определённые преимущества в эксплуатации. Для таких операций нетрудно приобрести ремкомплект, а все работы проводятся штатным инструментом, имеющимся в машине.

Находится карбюратор на впускном коллекторе, а его конструкция состоит из поплавковой и смесительной камер. Для подачи топлива служит трубка распылителя, соединяющая камеры между собой. В поплавковую камеру с помощью бензонасоса подаётся топливо, а стабильную подачу бензина обеспечивает игольчатый фильтр и поплавок. Смесительная камера называется ещё воздушной и состоит из диффузора, распылителя и дроссельной заслонки. При движении поршней создаётся разрежение, обеспечивающее всасывание атмосферного воздуха и бензина. Такое смешение и обеспечивает стабильную работу двигателя.

Особенности топливного оборудования

Автомобиль всегда являлся объектом внимания защитников экологии. Отработанные газы выпускаются непосредственно в атмосферу, что чревато ее загрязнением. Диагностика топливной системы показала, что количество выбросов при неверном смесеобразовании увеличивается в разы. По этой простой причине было принято решение устанавливать каталитический нейтрализатор. Однако это устройство показывало хорошие результаты только при качественной эмульсии, а в случае каких-либо отклонений его эффективность значительно падала. Было принято решение заменить карбюратор на более точную систему впрыска, которой являлся инжектор. Первые варианты включали в себя большое количество механических составляющих и, согласно исследованиям, такая система становилась все хуже по мере эксплуатации ТС. Это было вполне закономерно, так как важные узлы и рабочие органы загрязнялись и выходили из строя.

Программист, подающий электромагнитный клапан инжектора с мощностью, активирует распылитель. После отсоединения блока питания впрыск завершен. Доза впрыскиваемого топлива пропорциональна до активации электромагнитного клапана; тем не менее, он не зависит от частоты вращения двигателя или инъекционного насоса.

Схема работы инжектора

Это влияет на снижение расхода топлива, обеспечивает более тихую работу двигателя и более низкое содержание опасных веществ в выхлопных газах. Их основным преимуществом является короткое время переключения, прибл. 0, 1 мс. Это ок. в десять раз быстрее, чем с соленоидными форсунками. В результате, начало инъекции может быть свободно скорректировано, а также объем дозы топлива, и может выполняться многофазная инъекция. Инерция соленоидных инжекторов позволила сделать одну начальную инъекцию, чтобы отключить шум горения.

Для того чтобы система впрыска смогла сама себя корректировать, был создан электронный блок управления (ЭБУ). Наряду с вмонтированным лямба-зондом, который расположен перед каталитическим нейтрализатором, это давало хорошие показатели. Можно с уверенностью говорить о том, что цены на топливо сегодня довольно высокие, а инжектор хорош как раз тем, что позволяет экономить бензин или дизель. Помимо этого есть следующие плюсы:

Группа пьезоэлектрических элементов используется в качестве элемента, управляющего работой инжектора. Благодаря такой быстрой активации интервалы между инъекциями могут быть сокращены, что облегчает оптимизацию работы двигателя. Количество топлива, включая небольшую дозу первоначальной инъекции, измеряется очень точно, что отражается на снижении расхода топлива. Прежде чем бензин может гореть в поршневом двигателе, его необходимо испарить и смешать с кислородом в нужных количествах. Этот процесс осуществляется либо карбюратором, либо системой впрыска высокого давления.

1. Увеличение эксплуатационных характеристик мотора. В частности увеличенная мощность на 5-10%.
2. Улучшение динамических показателей транспортного средства. Инжектор более чувствителен к изменению нагрузок и сам корректирует состав эмульсии.
3. Оптимальная топливно-воздушная смесь уменьшает количество и токсичность отработанных газов.
4. Инжекторная система легко запускается независимо от погодных условий, что является существенным достоинством перед карбюраторными двигателями.

Инжекторные системы подачи газового топлива в ГБО автомобилей

Газовые системы подачи газового топлива в ГБО автомобилей могут оснащаться так называемыми инжекторными системами подачи газа. В отличие от энжекционных устройств — редукторов низкого давления, которыми газ подается при давлении, близком к атмосферному, в полость карбюратора над дроссельной заслонкой инжекторные устройства подают газ во впускной коллектор под значительно большим давлением (0,1-0,2 МПа). 

Инжекторные системы подачи газового топлива в ГБО автомобилей, устройство и принцип работы.

Дозирование газа осуществляется за счет изменения времени возвратно-поступательного движения специального газового клапана — инжектора. По принципу управления подачей газа инжекторные системы подачи газа в ГБО аналогичны системам впрыска бензина. Инжекторные системы могут устанавливаться как на карбюраторные, так и на инжекторные бензиновые автомобили.

Газовым инжектором управляет сигнал, поступающий от электронного блока. В свою очередь электронный блок получает информацию о работе двигателя (о частоте вращения двигателя — от катушки зажигания, о составе смеси — от зонда). Помимо этого информация о нагрузке на двигатель поступает на дифференциальный редуктор в виде разрежения во впускном коллекторе.

Разрежение также косвенно дает информацию о расходе воздуха, поступающего в двигатель. Таким образом, дифференциальный редуктор совместно с инжектором также участвует в управлении подачей газа в двигатель. Газ из баллона поступает сначала в испаритель и затем в дифференциальный редуктор.

Схема инжекторной системы дозирования газового топлива в ГБО автомобилей.

Мембрана дифференциального редуктора выполнена из резинометаллического материала. Работой редуктора управляет разрежение из впускного коллектора двигателя, поступающее в штуцер для отвода разряжения. Изменения разрежения во впускном коллекторе автоматически отслеживается дифференциальным редуктором, который, в свою очередь, корректирует подачу топлива.

Газ поступает в редуктор через штуцер. Давление газа регулируется за счет перемещения клапана на втулке. Втулка находится под воздействием разрежения, передаваемого на мембрану, усилия пружины и, с другой стороны — давления газа, которое оказывает усилие на мембрану.

Давление газа понижается до заданного уровня (0,1-0,2 МПа) в полости низкого давления, после чего газ поступает к инжектору через штуцер. Регулировка давления выполняется вращением заглушки с которой предварительно снимают колпачок.

Газовый инжектор в инжекторных системах подачи газового топлива в ГБО автомобилей.

Газовый инжектор это быстродействующий электромагнитный клапан, который по сигналу от электронного блока открывается, и через него проходит доза топлива (газа). Открытие и закрытие клапана происходит синхронно с вращением коленчатого вала за счет воздействия магнитных сил сердечника на якорь. Электромагнитный инжектор обеспечивает открытие отверстия для прохода топлива за 0,6 мс и закрытие за 2,0 мс и позволяет работать с частотой до 250 Гц.

Подача газа из инжектора производится непосредственно во впускной коллектор, что препятствует загрязнению карбюратора, улучшает наполнение цилиндров, снижает риск «обратного хлопка» в инжекторных автомобилях. Электронный блок управляет системой таким образом, что при остановке двигателя немедленно прекращается подача газа.

При включении зажигания газовый клапан кратковременно открывается, выдавая необходимую для запуска порцию газового топлива. При неработающем двигателе и включенном зажигании газовый клапан закрыт.

Электронный блок управления в инжекторных системах подачи газового топлива в ГБО автомобилей.

Электронный блок управления предназначен для обработки сигналов, поступающих с датчиков оборотов (катушки), температуры и зонда, и управления работой газового клапана и газового инжектора. В электронном блоке размещены электронные схемы управления инжектором, газовым и бензиновым клапанами. При настройке электронного блока управления на автомобиле используется специальный тестер. Электронный блок управления устанавливается в салоне автомобиля.

Пульт управления и переключения режимов «Бензин» — «Газ».

Пульт управления предназначен для переключения режимов «Бензин» — «Газ» и регулировки длительности открытия форсунки. На переднюю панель блока выведены ручка потенциометра «тонкой» подстройки, переключатель «Бензин» — «Газ» и обеспечен доступ к разъему тестера и потенциометрам установки времени открытия инжектора.

Испаритель в инжекторных системах подачи газового топлива в ГБО автомобилей.

Испаритель предназначен для подогрева газа с помощью охлаждающей жидкости двигателя и испарения жидкой фазы пропан-бутановой смеси. Его подсоединение аналогично подсоединению редуктора низкого давления.

По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.

Похожие статьи:

• Подшипники и сальники применяемые в ВАЗ-1111, ВАЗ 2101-2107, ВАЗ 2108, ВАЗ-2109, ВАЗ-2115, ВАЗ-2110, ВАЗ-2121 Нива, ВАЗ-21213 Лада Нива, ВАЗ-2123 Шевроле Нива, применяемость подшипников ВАЗ в других автомобилях.
• Руководство по эксплуатации на ГАЗ-330811 Вепрь многофункционального назначения, 330811-3902010 РЭ.
• Термическая обработка титановых сплавов, виды термической, термомеханической и химикотермической обработки, сведения о взаимодействии титана с легирующими элементами, принципы классификации титановых сплавов.
• Руководство по эксплуатации на УАЗ Патриот и УАЗ Пикап с МКПП Dymos, АКПП Punch 6L50, раздаточными коробками Dymos, Divgi TTS и УАЗ, 316300-3902002-18.
• Устройство вызова экстренных оперативных служб ЭРА-ГЛОНАСС на УАЗ Патриот и УАЗ Пикап, назначение, компоненты, режимы работы и тестирования.
• Руководство по эксплуатации и ремонту на Toyota Camry V50 с 2011 года выпуска с двигателями 2,5 л 2AR-FE и 3,5 л 2GR-FE.

Система впрыска топлива бензиновых (инжекторных) и дизельных двигателей

Содержание статьи

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. Бак.
2. Насос (электрический).
3. Фильтрующий элемент (тонкой очистки).
4. Топливопроводы.
5. Рампа.
6. 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

Основы прямого впрыска | HowStuffWorks

Непрофессионалу лабиринт шлангов, жгутов проводов, коллекторов и трубок под капотом автомобиля может показаться устрашающим. Но когда дело доходит до бензинового двигателя, просто знайте следующее: для работы ему нужны топливо, воздух (если быть точным, кислород) и искра.

Два наиболее важных различия между двигателем с прямым впрыском и стандартным бензиновым двигателем заключаются в том, как они подают топливо и как топливо смешивается с поступающим воздухом.Эти основные предпосылки имеют огромное значение для общей эффективности двигателя.

Прежде чем мы заглянем внутрь двигателя с непосредственным впрыском, давайте посмотрим на короткую секунду из жизни стандартного бензинового двигателя (для более полного взгляда на бензиновый двигатель см. Как работают автомобильные двигатели). Сначала топливо проходит через насос из топливного бака через топливопровод в топливные форсунки, которые установлены в двигателе. Форсунки распыляют бензин во впускной коллектор, где топливо и воздух смешиваются в мелкий туман.Через точно заданные промежутки времени открываются впускные клапаны, соответствующие различным цилиндрам двигателя. Когда впускной клапан цилиндра открывается, поршень в этом цилиндре опускается, всасывая топливно-воздушный туман из воздушного коллектора вверху в нижнюю камеру. Когда поршень поднимается еще раз, он сжимает (сжимает) топливно-воздушную смесь, пока она не станет почти в девять раз плотнее, чем была вначале. Затем загорается свеча зажигания этого цилиндра, воспламеняя камеру до высокого давления и высокой энергии.Этот небольшой удар толкает поршень обратно вниз с огромной силой, заставляя его вращать коленчатый вал и, в конечном итоге, передавать мощность на колеса.

Понял? Довольно сложно, да? Это работает, но с инженерной точки зрения оставляет желать лучшего и довольно расточительно.

Однако с двигателем с прямым впрыском топливо пропускает ступеньку и добавляет немного эффективности. Вместо того, чтобы болтаться во впускном коллекторе, топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания.С помощью современных компьютеров управления двигателем топливо сжигается именно там, где необходимо, и тогда, когда это необходимо [источник: Fueleconomy.gov].

Чтобы узнать больше о том, что делает двигатели с прямым впрыском топлива более эффективными, перейдите на следующую страницу.

Устройство электронного управления впрыском топлива (Патент)

Нагано М. и Атаго Т. Устройство электронного управления впрыском топлива . США: Н. П., 1988.Интернет.

Nagano, M, & Atago, T. Устройство электронного управления впрыском топлива . Соединенные Штаты.

Нагано М. и Атаго Т. Вт. «Устройство электронного управления впрыском топлива». Соединенные Штаты.

@article {osti_5280925,
title = {Электронное устройство управления впрыском топлива},
author = {Нагано, М. и Атаго, Т.},
abstractNote = {Описано устройство впрыска топлива с электронным управлением, содержащее (а) клапан впрыска топлива, расположенный во впускной системе и приводимый в действие электрически, (b) средство оценки запуска для определения состояния проворачивания двигателя внутреннего сгорания, (c) впрыск топлива средство формирования сигнала запуска для формирования сигнала начала впрыска, определяющего момент начала впрыска клапана впрыска топлива, когда средство определения запуска определяет состояние проворачивания; и (d) средство генерации импульса впрыска для генерирования импульса впрыска для открытия клапана впрыска топлива между предшествующими и последующими сигналами начала впрыска, генерируемыми средством генерации сигнала начала впрыска, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство коррекции импульсов для управления средством генерирования импульсов впрыска в таким образом, что количество импульсов впрыска увеличивается с понижением температуры двигателя внутреннего сгорания. },
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/5280925}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1988},
месяц = ​​{1}
}

Устройство регулировки времени впрыска для ТНВД распределительного типа (Патент)

Сакуранака, Т. Устройство регулировки времени впрыска ТНВД распределительного типа . США: Н. П., 1986. Интернет.

Сакуранака, Т. Устройство регулировки времени впрыска для ТНВД распределительного типа . Соединенные Штаты.

Сакуранака, Т.Вт. «Устройство регулировки времени впрыска для ТНВД распределительного типа». Соединенные Штаты.

@article {osti_5232023,
title = {Устройство регулировки времени впрыска для ТНВД распределительного типа},
author = {Sakuranaka, T},
abstractNote = {В этом патенте описывается устройство управления моментом впрыска для комбинации с топливным насосом высокого давления для двигателя внутреннего сгорания, при этом насос относится к типу насоса, имеющему всасывающую полость, заполненную топливом под давлением, изменяемым в зависимости от скорости вращения двигателя. нагнетательный и распределительный плунжер и роликодержатель, несущий ролики, расположенные по окружности и расположенные в кулачковом зацеплении с плунжером. Устройство управления моментом впрыска содержит: цилиндр; поршень таймера, входящий в цилиндр с возможностью скольжения.Поршень таймера соединен с держателем ролика таким образом, что его смещение вызывает соответствующее изменение в поперечном положении держателя ролика; первую камеру, образованную на одном конце поршня таймера; вторую камеру, образованную на одном конце поршня таймера; вторая камера, образованная на противоположном конце поршня таймера.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/5232023}, журнал = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {1986},
месяц = ​​{9}
}

Носимые устройства для инъекций для здравоохранения

Осмос

— мощная приводная система

Вода и соль составляют двигатель устройства, в отличие от традиционных приводных механизмов, использующих двигатели и аккумуляторы или пружины. Соль выделяется с одной стороны полупроницаемой мембраны при активации устройства. Избыток чистой воды, втянутой затем в солевую сторону, приводит в движение резиновую пробку в стандартном картридже с лекарством.

Текущая конфигурация обеспечивает скорость потока около 1 мл / мин. Однако осмос может медленно создавать высокое давление, в результате чего пользователь устройства может вводить высоковязкие лекарства через тонкие иглы, в отличие от пружинной системы, которая мгновенно высвобождает всю энергию.

Удобные и интуитивно понятные устройства для инъекций

Устройство предназначено для хранения лекарственного средства в холодильнике; в текущей конфигурации объемом 3 мл длина корпуса устройства составляет 76 мм (три дюйма).

Когда пользователь прикрепляет устройство к телу, игла вводится в кожу нажатием кнопки. В руке он должен поворачиваться на 90 градусов против часовой стрелки. Устройство бесшумно во время инъекции. По завершении игла вынимается, и пользователь может удалить ее и выбросить.

Экономичные носимые форсунки

Количество деталей в устройстве невелико, что обеспечивает низкую цену. Таким образом, стоимость производства соответствует стоимости стандартного одноразового автоинжектора, предварительно заполненного водой.

Устройство на 3 мл будет готово для нормативной разработки комбинированных продуктов в 2020 году. Устройство может быть настроено на картриджи до 10 мл с использованием той же базовой технологии в индивидуальной конструкции.

Регулирующая разработка и производство нового устройства будут осуществляться в сотрудничестве с всемирно известной организацией контрактного производства (CDMO).

О теме

Subcuject полностью ориентирован на вывод на рынок инжектора большого объема.

Наша управленческая команда и правление имеют многолетний опыт и репутацию в сфере медицинских технологий, фармацевтики и доставки лекарств. Компания является частной.

Официальные документы

Носимые инъекторы: восприятие неотъемлемой стоимости и сложности

Любое обсуждение носимых инъекторов почти неизбежно начнется с появлением биофармацевтических препаратов.

Пресс-релизы

Subcuject и Phillips-Medisize совместно работают над носимым инъектором осмотического болюса

Subcuject, глобальный разработчик платформ для проприетарных устройств, рада сообщить, что это …

Ссылки компании

Впрыск топлива — мотоцикл | Yamaha Motor Co., ООО

Насколько велико преимущество впрыска топлива?

Чтобы сжечь бензин в двигателе, его необходимо сначала смешать с воздухом, а затем воспламенить искрой. В течение многих лет карбюраторы были основным устройством для этой цели, смешивая воздух и топливо вместе с образованием тумана, который необходимо воспламенить. Однако, поскольку карбюраторы имеют механическую природу, на них легко влияет климат, поэтому требовалась более эффективная система. Поскольку забота об окружающей среде также растет, возникает большая потребность в системе, которая бы производила меньше выбросов и обеспечивала как лучшую топливную эффективность, так и мощность.
Эти потребности привели к разработке систем впрыска топлива, которые сегодня используются в большинстве автомобилей и мотоциклов. Топливо подается через инжектор под высоким давлением, чтобы распылить его на капли диаметром всего несколько микрон, чтобы увеличить площадь поверхности топлива, а затем оно распыляется во впускной канал через крошечные отверстия — обычно от 4 до 12 — на наконечнике. . Там он смешивается с воздухом и направляется в камеру сгорания цилиндра, где воспламеняется и сгорает.
Благодаря более чистому и полному сгоранию топлива, впрыск дает многочисленные преимущества: от большей мощности, отличного отклика и более высокой топливной эффективности до лучшего запуска двигателя при низких температурах, меньшего разрыва мощности на большой высоте и меньшего количества выбросов.Ключом к чистому сжиганию топлива является соотношение воздуха в смеси, а система впрыска топлива использует электронику для автоматической регулировки соотношения для управления и компенсации изменений температуры и давления воздуха, что дает множество преимуществ.
Yamaha Chip Controlled Throttle (YCC-T) — это усовершенствованная система впрыска топлива, которую обычно называют «управляемой по проводам» или «электронной дроссельной заслонкой». Для получения дополнительной информации о YCC-T см. Дроссель с электронным управлением на веб-сайте Seeds of Creation.

Впрыск топлива | Тракторно-строительный завод Wiki

В этой статье несколько проблем. Пожалуйста, помогите улучшить его или обсудите эти проблемы на странице обсуждения . {{{message}}} Отмечено с июня 2010 г. {{{message}}} Отмечено с мая 2010 г.

Топливная рампа, подключенная к форсункам, которые установлены чуть выше впускного коллектора на четырехцилиндровом двигателе.

Впрыск топлива — это система подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. Он стал основной системой подачи топлива, используемой в автомобильных бензиновых двигателях, почти полностью заменив карбюраторы в конце 1980-х годов.

Система впрыска топлива разработана и откалибрована специально для типа (-ов) топлива, с которым она будет работать. Большинство систем впрыска топлива предназначены для бензиновых или дизельных двигателей. С появлением электронного впрыска топлива (EFI) оборудование для дизельного и бензинового двигателей стало схожим.Программируемая прошивка EFI позволяет использовать общее оборудование с разными видами топлива.

Карбюраторы были преобладающим методом измерения количества топлива в бензиновых двигателях до широкого распространения впрыска топлива. С самого начала использования двигателя внутреннего сгорания существовало множество систем впрыска.

Основное различие между карбюраторами и впрыском топлива состоит в том, что впрыск топлива распыляет топливо, принудительно прокачивая его через маленькую форсунку под высоким давлением, в то время как карбюратор полагается на всасывание, создаваемое всасываемым воздухом, проходящим через трубку Вентури, чтобы втягивать топливо в воздушный поток .

Цели

Функциональные цели для систем впрыска топлива могут быть разными. Все разделяют главную задачу — подачу топлива для процесса сгорания, но то, как конкретная система будет оптимизирована, — это проектное решение. Есть несколько конкурирующих целей, таких как:

• выходная мощность
• топливная экономичность
• производительность по выбросам
• Возможность использования альтернативных видов топлива
• надежность
• управляемость и плавность хода
• начальная стоимость
• эксплуатационные расходы
• диагностические возможности
• диапазон экологической эксплуатации
• Настройка двигателя

Некоторые комбинации этих целей противоречат друг другу, и для одной системы управления двигателем нецелесообразно полностью оптимизировать все критерии одновременно.На практике автомобильные инженеры стремятся наилучшим образом удовлетворить потребности клиентов на конкурентной основе. Современная цифровая электронная система впрыска топлива гораздо более способна последовательно оптимизировать эти конкурирующие цели, чем карбюратор. Карбюраторы могут лучше распылять топливо (см. Патенты Пога и Аллена Каджано).

Преимущества

Работа двигателя

Эксплуатационные преимущества для водителя автомобиля с впрыском топлива включают более плавную и надежную реакцию двигателя при быстром переключении дроссельной заслонки, более легкий и надежный запуск двигателя, лучшую работу при чрезвычайно высоких или низких температурах окружающей среды, увеличенные интервалы технического обслуживания и повышенную топливную экономичность.На более простом уровне впрыск топлива устраняет дроссельную заслонку, которую на автомобилях с карбюратором необходимо задействовать при запуске двигателя на холоде, а затем регулировать по мере прогрева двигателя.

Для достижения желаемых характеристик двигателя, выбросов, управляемости и экономии топлива необходимо точно контролировать соотношение воздух / топливо в двигателе во всех рабочих условиях. Современные электронные системы впрыска топлива очень точно измеряют топливо и используют контроль количества впрыска топлива с обратной связью на основе различных сигналов обратной связи от датчика кислорода, датчика массового расхода воздуха (MAF) или абсолютного давления в коллекторе (MAP), дроссельной заслонки. положение (TPS) и по крайней мере один датчик на коленчатом валу и / или распредвале (ах) для контроля положения вращения двигателя.Системы впрыска топлива могут быстро реагировать на изменение входных сигналов, таких как резкие движения дроссельной заслонки, и контролировать количество впрыскиваемого топлива в соответствии с динамическими потребностями двигателя в широком диапазоне рабочих условий, таких как нагрузка двигателя, температура окружающего воздуха, температура двигателя, октановое число топлива. , и атмосферное давление.

Система многоточечного впрыска топлива обычно подает более точную и равную массу топлива в каждый цилиндр, чем карбюратор, таким образом улучшая распределение между цилиндрами. Выбросы выхлопных газов чище, потому что более точное и точное дозирование топлива снижает концентрацию токсичных побочных продуктов сгорания, покидающих двигатель, и потому что устройства очистки выхлопных газов, такие как каталитический нейтрализатор, могут быть оптимизированы для более эффективной работы, поскольку выхлопные газы имеют постоянный и предсказуемый состав.

Впрыск топлива обычно увеличивает топливную экономичность двигателя. Благодаря улучшенному распределению топлива между цилиндрами требуется меньше топлива для той же выходной мощности.Когда распределение между цилиндрами не является идеальным, как это всегда бывает в некоторой степени с впрыском топлива через карбюратор или корпус дроссельной заслонки, некоторые цилиндры получают избыток топлива в качестве побочного эффекта обеспечения того, чтобы все цилиндры получали достаточно топлива . Выходная мощность асимметрична по отношению к соотношению воздух / топливо; сжигание лишнего топлива в богатых цилиндрах не снижает мощность почти так же быстро, как сжигание слишком малого количества топлива в бедных цилиндрах. Однако цилиндры с богатой рабочей средой нежелательны с точки зрения выбросов выхлопных газов, топливной экономичности, износа двигателя и загрязнения моторного масла.Отклонения от идеального распределения воздуха / топлива, какими бы незначительными они ни были, влияют на выбросы, не позволяя событиям горения иметь химически идеальное (стехиометрическое) соотношение воздух / топливо. Более грубые проблемы распределения в конечном итоге начинают снижать эффективность, а самые грубые проблемы распределения, наконец, влияют на мощность. Все более плохое распределение воздуха / топлива влияет на выбросы, эффективность и мощность именно в этом порядке. За счет оптимизации однородности распределения смеси от цилиндров к цилиндрам все цилиндры достигают своего максимального потенциала мощности, и общая выходная мощность двигателя улучшается.

Двигатель с впрыском топлива часто производит больше мощности, чем эквивалентный карбюраторный двигатель. Сам по себе впрыск топлива не обязательно увеличивает максимальную потенциальную мощность двигателя. Увеличенный воздушный поток необходим для сжигания большего количества топлива, что, в свою очередь, высвобождает больше энергии и производит больше энергии. В процессе сгорания химическая энергия топлива преобразуется в тепловую независимо от того, подается ли топливо через топливные форсунки или карбюратор. Тем не менее, воздушный поток часто улучшается с помощью впрыска топлива, компоненты которого предоставляют больше свободы конструкции для улучшения пути воздуха в двигатель.В отличие от этого, варианты установки карбюратора ограничены, потому что он больше, он должен быть тщательно ориентирован по отношению к силе тяжести и должен находиться на равном расстоянии от каждого из цилиндров двигателя в максимально возможной степени. Эти конструктивные ограничения обычно затрудняют поступление воздуха в двигатель. Кроме того, карбюратор полагается на ограничительную трубку Вентури для создания локальной разности давлений воздуха, которая заставляет топливо попадать в воздушный поток. Однако потери потока, вызванные трубкой Вентури, невелики по сравнению с другими потерями потока в индукционной системе. В хорошо спроектированной впускной системе карбюратора трубка Вентури не является значительным ограничением воздушного потока.

Топливо экономится, когда автомобиль движется по инерции, потому что движение автомобиля помогает двигателю вращаться, поэтому для этой цели расходуется меньше топлива. Блоки управления на современных автомобилях реагируют на это и уменьшают или прекращают подачу топлива в двигатель, уменьшая износ тормозов ^{[ необходима цитата ]} .

История и развитие

Герберт Акройд Стюарт разработал первую современную систему (с высокоточным «рывковым насосом» для дозирования жидкого топлива под высоким давлением в инжектор.Эта система использовалась в двигателе с горячей лампой и была адаптирована и улучшена Робертом Бошем и Клесси Камминзом для использования в дизельных двигателях — оригинальная система Рудольфа Дизеля использовала громоздкую систему «воздушной продувки» с использованием сжатого воздуха с высокой степенью сжатия ^{[требуется уточнение ] [ необходима ссылка ]} .

Впервые непосредственный впрыск бензина был использован в двигателе Hesselman, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. ^{[1] [2]} В двигателях Hesselman используется принцип сверхбедного горения; топливо впрыскивается к концу такта сжатия, а затем воспламеняется свечой зажигания.Их часто заводят на бензине, а затем переключают на дизельное топливо или керосин. ^[3] Впрыск топлива широко использовался в дизельных двигателях к середине 1920-х годов. Из-за большей невосприимчивости к резко меняющимся перегрузкам в двигателе эта концепция была адаптирована для использования в самолетах с бензиновым двигателем во время Второй мировой войны, а прямой впрыск применялся в некоторых известных конструкциях, таких как Junkers Jumo 210, Daimler-Benz. DB 601, BMW 801, Швецов АШ-82ФН (М-82ФН) и более поздние версии Wright R-3350, используемые в B-29 Superfortress.

Alfa Romeo испытала одну из самых первых электрических систем впрыска (Caproni-Fuscaldo) в Alfa Romeo 6C2500 с кузовом «Ala spessa» в 1940 году в Mille Miglia. Двигатель имел шесть электрических форсунок и питался от системы циркуляционного топливного насоса полувысокого давления. ^{[необходима ссылка ]}

Механический

Термин Механический применительно к впрыску топлива используется для обозначения того, что функции измерения впрыска топлива (как определяется и доставляется правильное количество топлива для любой данной ситуации) достигаются не электронными средствами, а с помощью только механических средств. .

В 1940-х годах стюарт Хилборн предложил механический впрыск топлива для гонщиков, соляных машин и карликов. ^[4]

Одной из первых коммерческих систем впрыска бензина была механическая система, разработанная Bosch и представленная в 1952 году на Goliath GP700 и Gutbrod Superior 600. По сути, это был дизельный насос прямого впрыска высокого давления с дроссельной заслонкой на входе клапан настроен. (Дизели изменяют только количество впрыскиваемого топлива для изменения мощности; дроссельной заслонки нет.В этой системе использовался обычный бензиновый топливный насос для подачи топлива к впрыскивающему насосу с механическим приводом, который имел отдельные плунжеры для каждой форсунки для подачи очень высокого давления впрыска непосредственно в камеру сгорания.

Другая механическая система, также от Bosch, но с впрыском топлива в порт над впускным клапаном, позже использовалась Porsche с 1969 по 1973 год для производственной линейки 911 и до 1975 года на Carrera 3.0 в Европе. Porsche продолжал использовать его на своих гоночных автомобилях до конца семидесятых и начала восьмидесятых годов.Гоночные варианты Porsche, такие как 911 RSR 2.7 и 3.0, 904/6, 906, 907, 908, 910, 917 (в его обычном атмосферном или с турбонаддувом 5,5 л / 1500 л.с.) и 935 — все использованные варианты производства Bosch или Kugelfischer инъекции. Система Kugelfischer также использовалась в BMW 2000/2002 Tii и некоторых версиях Peugeot 404/504 и Lancia Flavia. Лукас также предложил механическую систему, которая использовалась в некоторых моделях Maserati, Aston Martin и Triumph в период с. 1963 и 1973 гг.

Система, аналогичная линейному механическому насосу Bosch, была построена SPICA для Alfa Romeo, использовалась на Alfa Romeo Montreal и на американском рынке моделей 1750 и 2000 с 1969 по 1981 год.Это было специально разработано для соответствия требованиям США по выбросам и позволило Alfa выполнить эти требования без потери производительности и снижения расхода топлива.

Компания Chevrolet представила вариант механического впрыска топлива, произведенный подразделением General Motors Rochester Products для своего двигателя 283 V8 в 1956 году (1957 года выпуска в США). Эта система направляла всасываемый в двигатель воздух через плунжер в форме ложки, который перемещался пропорционально объему воздуха. Плунжер соединен с системой дозирования топлива, которая механически распределяет топливо в цилиндры через распределительные трубки.Эта система была не «импульсной» или прерывистой системой впрыска, а скорее системой постоянного расхода, дозирующей топливо во все цилиндры одновременно из центральной «звездочки» линий впрыска. Счетчик топлива регулировал количество потока в соответствии с частотой вращения двигателя и нагрузкой и включал топливный резервуар, который был похож на поплавковую камеру карбюратора. С собственным топливным насосом высокого давления, приводимым в действие кабелем от распределителя до счетчика топлива, система обеспечивала необходимое давление для впрыска. Однако это был «портовый» впрыск, в котором форсунки расположены во впускном коллекторе, очень близко к впускному клапану.(Прямой впрыск топлива — довольно недавняя инновация для автомобильных двигателей. Еще в 1954 году в вышеупомянутом Mercedes-Benz 300SL или Gutbrod в 1953 году.) Самая высокопроизводительная версия двигателя с впрыском топлива имела мощность 283 л.с. (211,0 кВт) от 283 кубических дюйма (4,6 л). Это сделало его одним из первых серийных двигателей в истории с мощностью более 1 л.с. / дюйм³ (45,5 кВт / л) после двигателя Chrysler Hemi и ряда других. Двигатель General Motors с впрыском топлива — обычно называемый «топливный» — не входил в комплект поставки Corvette в 1957 модельном году.

В течение 1960-х годов другие механические системы впрыска, такие как Hilborn, иногда использовались в модифицированных американских двигателях V8 в различных гоночных приложениях, таких как дрэг-рейсинг, овальные гонки и шоссейные гонки. ^[5] Эти гоночные системы не подходили для повседневного использования на улицах, поскольку не имели приспособлений для измерения низкой скорости или часто даже для запуска (топливо приходилось впрыскивать в инжекторные трубки во время проворачивания двигателя, чтобы запустить его. ). Однако они были фаворитами в вышеупомянутых соревновательных испытаниях, в которых преобладала работа с полностью открытой дроссельной заслонкой.Системы впрыска с постоянным потоком продолжают использоваться на самых высоких уровнях дрэг-рейсинга, где ключевую роль играют полностью открытая дроссельная заслонка и высокие обороты. ^[6]

Электронный

Первой коммерческой системой электронного впрыска топлива (EFI) был Electrojector , разработанный Bendix Corporation и должен был быть предложен American Motors (AMC) в 1957 году. ^{[7] [8]} Специальная модель маслкара. Rambler Rebel продемонстрировал новый двигатель AMC емкостью 327 кубических сантиметров (5,4 л).Electrojector был опцией и имел мощность 288 л.с. (214,8 кВт). ^[9] Без эффекта Вентури или нагретого карбюратора (для облегчения испарения бензина) двигатель AMC с EFI дышал более плотным холодным воздухом, чтобы быстрее набрать больше мощности, достигая пикового крутящего момента на 500 об / мин ниже, чем у эквивалентного двигателя без впрыска топлива. . ^[5] В Руководстве по эксплуатации повстанцев описывается конструкция и работа новой системы. ^[10] Первоначальная информация в прессе о системе Bendix в декабре 1956 г. сопровождалась в марте 1957 г. ценовым бюллетенем, в котором цена была привязана к цене 395 долларов США, но из-за трудностей с поставщиками Rebels с впрыском топлива будут доступны только после 15 июня. ^[11] Это должен был быть первый серийный двигатель EFI, но проблемы с прорезыванием Electrojector означали, что только предсерийные автомобили были оснащены таким оборудованием: таким образом, было продано очень мало автомобилей с таким оборудованием. ^[12] , и ни один не был выпущен публике. ^[13] Система EFI в Рамблере представляла собой гораздо более совершенную установку, чем механические типы, появившиеся в то время на рынке, и двигатели работали нормально в теплую погоду, но плохо запускались при более низких температурах. ^[11]

Chrysler предлагал Electrojector на Chrysler 300D, Dodge D500, Plymouth Fury и DeSoto Adventurer 1958 года, которые, возможно, были первыми серийными автомобилями, оснащенными системой EFI.Он был разработан совместно компаниями Chrysler и Bendix. Однако первые электронные компоненты не соответствовали суровым условиям эксплуатации под капотом и были слишком медленными, чтобы не отставать от требований управления двигателем «на лету». Большинство из 35 автомобилей, изначально оборудованных таким образом, были модернизированы на 4-цилиндровые карбюраторы. Впоследствии патенты на электродвигатели были проданы компании Bosch.

Компания Bosch разработала электронную систему впрыска топлива под названием D-Jetronic ( D для Druck , по-немецки «давление»), которая впервые была использована на VW 1600TL / E в 1967 году.Это была система скорости / плотности, использующая частоту вращения двигателя и плотность воздуха во впускном коллекторе для расчета «массового расхода воздуха» и, следовательно, потребности в топливе. Эта система была принята VW, Mercedes-Benz, Porsche, Citroën, Saab и Volvo. Лукас лицензировал систему для производства с Jaguar. Bosch заменил систему D-Jetronic системами K-Jetronic и L-Jetronic в 1974 году, хотя некоторые автомобили (например, Volvo 164) продолжали использовать D-Jetronic в течение следующих нескольких лет.

Двигатель Chevrolet Cosworth Vega с электронным впрыском топлива Bendix

Cadillac Seville был представлен в 1975 году с системой EFI производства Bendix и очень похож на D-Jetronic от Bosch. L-Jetronic впервые появился на Porsche 914 1974 года и использует механический расходомер воздуха (L для Luft , по-немецки «воздух»), который выдает сигнал, пропорциональный «объему воздуха». Этот подход требовал дополнительных датчиков для измерения атмосферного давления и температуры, чтобы в конечном итоге вычислить «воздушную массу».L-Jetronic получил широкое распространение на европейских автомобилях того периода, а вскоре и на нескольких японских моделях.

Ограниченная серия Chevrolet Cosworth Vega была представлена ​​в марте 1975 года с системой Bendix EFI с импульсным впрыском в коллектор, четырьмя инжекторными клапанами, электронным блоком управления (ЭБУ), пятью независимыми датчиками и двумя топливными насосами. Система EFI была разработана для удовлетворения строгих требований к контролю за выбросами и рыночных требований для технологически передового отзывчивого автомобиля.Было произведено 5000 собранных вручную двигателей Cosworth Vega, но до 1976 года было продано только 3508 автомобилей. ^[14]

Важная веха была достигнута в 1980 году, когда корпорация Motorola представила первый компьютер двигателя с микропроцессорным (цифровым) управлением, EEC III. модуль, который теперь является стандартным подходом. Появление цифрового микропроцессора позволило объединить все подсистемы трансмиссии в один модуль управления. ^[15]

В 1981 году Chrysler Corporation представила систему EFI с датчиком, который непосредственно измеряет массовый расход воздуха в двигателе на автомобиле Imperial (5.2L V8) в качестве стандартного оборудования. В датчике массового расхода воздуха используется нагретая платиновая проволока, помещенная во входящий воздушный поток. Скорость охлаждения проволоки пропорциональна массе воздуха, протекающего по проволоке. Поскольку датчик горячей проволоки непосредственно измеряет массу воздуха, необходимость в дополнительных датчиках температуры и давления отпала. Эта система была независимо разработана и спроектирована в Хайленд-Парке, штат Мичиган, и произведена в подразделении Chrysler’s Electronics в Хантсвилле, штат Алабама, США. ^{[16] [17]}

Замена карбюраторов

Когда в двигателе внутреннего сгорания происходит эффективное сгорание, необходимое количество молекул топлива и молекул кислорода направляется в камеру (камеры) сгорания двигателя, где происходит сгорание топлива (т.е.е., окисление топлива). Когда происходит эффективное сгорание, не остается ни лишнего топлива, ни лишних молекул кислорода: каждой молекуле топлива соответствует соответствующее количество молекул кислорода. Это сбалансированное состояние называется стехиометрией.

В 1970-х и 1980-х годах в США федеральное правительство ввело все более строгие правила по выбросам выхлопных газов. В то время подавляющее большинство бензиновых двигателей легковых автомобилей и легких грузовиков не использовали впрыск топлива.Чтобы соответствовать новым правилам, производители автомобилей часто вносили обширные и сложные модификации в карбюратор (ы) двигателя. Хотя простая карбюраторная система имеет определенные преимущества по сравнению с системами впрыска топлива, которые были доступны в 1970-х и 1980-х годах (включая более низкую стоимость производства), более сложные карбюраторные системы, установленные на многих двигателях, начиная с начала 1970-х годов, обычно не обладали этими преимуществами. Таким образом, чтобы упростить соблюдение государственных правил контроля выбросов, производители автомобилей, начиная с конца 1970-х годов, снабжали больше своих бензиновых двигателей системами впрыска топлива и меньшее количество сложных карбюраторных систем.

Существует три основных типа токсичных выбросов от двигателя внутреннего сгорания: оксид углерода (CO), несгоревшие углеводороды (HC) и оксиды азота (NOx). CO и HC образуются в результате неполного сгорания топлива из-за недостатка кислорода в камере сгорания. NOx, напротив, возникает из-за избытка кислорода в камере сгорания. Противоположные причины появления этих загрязнителей затрудняют одновременный контроль всех трех. Как только допустимые уровни выбросов упали ниже определенного значения, возникла необходимость в каталитической обработке этих трех основных загрязнителей.Это потребовало особенно большого повышения точности и точности дозирования топлива, поскольку для одновременного катализа всех трех загрязняющих веществ требуется, чтобы смесь топлива и воздуха удерживалась в очень узком диапазоне стехиометрии. Системы впрыска топлива с разомкнутым контуром уже улучшили распределение топлива от цилиндра к цилиндру и работу двигателя в широком диапазоне температур, но не обеспечивали достаточного управления топливно-воздушной смесью для обеспечения эффективного катализа выхлопных газов. Замкнутый контур Системы впрыска топлива улучшили контроль топливно-воздушной смеси с помощью датчика кислорода в выхлопных газах.Датчик O ₂ установлен в выхлопной системе перед каталитическим нейтрализатором и позволяет компьютеру управления двигателем точно и быстро определять и регулировать соотношение воздух / топливо.

Впрыск топлива вводился поэтапно в течение последних 70-х и 80-х годов ускоренными темпами, при этом лидирующие позиции на рынках США, Франции и Германии, а также некоторого отставания на рынках Великобритании и Содружества, а с начала 1990-х годов были проданы почти все легковые автомобили с бензиновым двигателем. на первых мировых рынках, таких как США, Канада, Европа, Япония и Австралия, были оснащены системой электронного впрыска топлива (EFI).На многих мотоциклах по-прежнему используются карбюраторные двигатели, хотя все современные высокопроизводительные модели перешли на EFI.

Системы впрыска топлива претерпели значительные изменения с середины 1980-х годов. Современные системы обеспечивают точный, надежный и экономичный метод измерения топлива и обеспечения максимальной эффективности двигателя с чистыми выбросами выхлопных газов, поэтому системы EFI заменили карбюраторы на рынке. Благодаря широкому использованию EFI становится более надежным и дешевым.В то же время карбюраторы становятся менее доступными и более дорогими. Даже морские приложения используют EFI по мере повышения надежности. Практически все двигатели внутреннего сгорания, включая мотоциклы, внедорожники и наружное силовое оборудование, могут в конечном итоге использовать тот или иной вид впрыска топлива.

Карбюратор по-прежнему используется в развивающихся странах, где выбросы транспортных средств не регулируются, а инфраструктура для диагностики и ремонта недостаточна. Впрыск топлива постепенно заменяет карбюраторы и в этих странах, поскольку они принимают нормы выбросов, концептуально аналогичные действующим в Европе, Японии, Австралии и Северной Америке.NASCAR узаконит и примет на вооружение топливные форсунки, которые заменят карбюраторы, начиная с сезона 2012 года NASCAR Sprint Cup Series. ^{[18] [19] [20]}

Базовая функция

Процесс определения необходимого количества топлива и его подачи в двигатель известен как дозирование топлива. В ранних системах впрыска использовались механические методы измерения топлива (неэлектронный или механический впрыск топлива). Современные системы почти полностью электронные и используют электронный соленоид (инжектор) для впрыска топлива.Электронный блок управления двигателем рассчитывает массу впрыскиваемого топлива.

Современные схемы впрыска топлива работают примерно так же. На впуске имеется датчик массового расхода воздуха или датчик абсолютного давления в коллекторе, обычно устанавливаемый либо в воздушной трубке, идущей от корпуса воздушного фильтра к корпусу дроссельной заслонки, либо непосредственно к корпусу дроссельной заслонки. Датчик массового расхода воздуха делает именно то, что подразумевает его название; он определяет массу воздуха, который проходит мимо него, давая компьютеру точное представление о том, сколько воздуха поступает в двигатель.Следующим на очереди компонентом является корпус дроссельной заслонки. На корпусе дроссельной заслонки установлен датчик положения дроссельной заслонки, обычно на дроссельной заслонке корпуса дроссельной заслонки. Датчик положения дроссельной заслонки (TPS) сообщает компьютеру положение дроссельной заслонки, которую ECM использует для расчета нагрузки на двигатель. Топливная система состоит из топливного насоса (обычно устанавливаемого в баке), регулятора давления топлива, топливных магистралей (состоящих из высокопрочного пластика, металла или армированной резины), топливной рампы, к которой подсоединяются форсунки, и топлива. инжектор (ы).Существует датчик температуры охлаждающей жидкости, который сообщает о температуре двигателя в блок управления двигателем, который двигатель использует для расчета необходимого соотношения топлива. В системах с последовательным впрыском топлива имеется датчик положения распределительного вала, который ECM использует для определения, какая топливная форсунка сработает. Последний компонент — датчик кислорода. После прогрева автомобиля он использует сигнал кислородного датчика для выполнения точной настройки топливной коррекции.

Топливная форсунка действует как топливораздаточная форсунка.Он впрыскивает жидкое топливо прямо в воздушный поток двигателя. Почти во всех случаях для этого требуется внешний насос. Насос и инжектор — это только два из нескольких компонентов полной системы впрыска топлива.

В отличие от системы EFI, карбюратор направляет всасывающий воздух через трубку Вентури, которая создает небольшую разницу в давлении воздуха. Мельчайшие перепады давления воздуха эмульгируют (предварительно смешивают топливо с воздухом) топливо, а затем действуют как сила, выталкивающая смесь из форсунки карбюратора в поток всасываемого воздуха.По мере того, как в двигатель поступает больше воздуха, создается больший перепад давления, и в двигатель дозируется больше топлива. Карбюратор — это автономная система дозирования топлива, которая конкурентоспособна по стоимости по сравнению с полной системой EFI.

Система EFI требует нескольких периферийных компонентов в дополнение к форсункам, чтобы дублировать все функции карбюратора. Во время ремонта счетчиков топлива стоит отметить, что ранние системы EFI склонны к неоднозначности диагностики.Замена одного карбюратора может привести к тому, что может потребоваться множество попыток ремонта, чтобы определить, какой из нескольких компонентов системы EFI неисправен. Новые системы EFI, появившиеся после появления диагностических систем OBD II, могут быть очень легко диагностированы благодаря возросшей способности контролировать потоки данных в реальном времени от отдельных датчиков. Это дает техническому специалисту по диагностике обратную связь в режиме реального времени о причине проблемы с управляемостью и может значительно сократить количество диагностических шагов, необходимых для установления причины неисправности, что не так просто сделать с карбюратором.С другой стороны, системы EFI не требуют регулярного обслуживания; карбюратор обычно требует сезонной регулировки и / или регулировки высоты над уровнем моря.

Подробная функция

Примечание. Эти примеры особенно применимы к современному бензиновому двигателю EFI. Можно провести параллели с другими видами топлива, кроме бензина, но только концептуально.

Типовые компоненты EFI

Анимированная сквозная диаграмма типичной топливной форсунки.

• Форсунки
• Топливный насос
• Регулятор давления топлива
• ECM — Блок управления двигателем; включает цифровой компьютер и схему для связи с датчиками и управляющими выходами.
• Жгут проводов
• Различные датчики (Некоторые из необходимых датчиков перечислены здесь.)

Функциональное описание

Центральным элементом системы EFI является компьютер, называемый блоком управления двигателем (ECU), который контролирует рабочие параметры двигателя с помощью различных датчиков. ЭБУ интерпретирует эти параметры, чтобы вычислить соответствующее количество впрыскиваемого топлива, среди других задач, и управляет работой двигателя, управляя потоком топлива и / или воздуха, а также другими переменными.Оптимальное количество впрыскиваемого топлива зависит от таких условий, как температура двигателя и окружающей среды, частота вращения и рабочая нагрузка двигателя, а также состав выхлопных газов.

Электронная топливная форсунка обычно закрыта и открывается для впрыска топлива под давлением, пока на катушку соленоида форсунки подается электричество. Продолжительность этой операции, называемая шириной импульса, пропорциональна желаемому количеству топлива. Электрический импульс может подаваться в строго контролируемой последовательности с событиями клапана на каждом отдельном цилиндре (в системе последовательного впрыска топлива ) или группами, меньшими, чем общее количество форсунок (в системе периодического пожара ).

Так как природа впрыска топлива распределяет топливо в дискретных количествах, и поскольку природа 4-тактного двигателя имеет дискретные события впуска (впуска воздуха), ECU рассчитывает топливо в дискретных количествах. В последовательной системе масса впрыскиваемого топлива подбирается для каждого отдельного случая индукции. Каждое событие индукции, каждого цилиндра, всего двигателя — это отдельный расчет массы топлива, и каждая форсунка получает уникальную ширину импульса, основанную на потребности этого цилиндра в топливе.

Необходимо знать массу воздуха, которым двигатель «дышит» во время каждого впуска. Это пропорционально давлению / температуре воздуха во впускном коллекторе, которые пропорциональны положению дроссельной заслонки. Количество воздуха, всасываемого при каждом всасывании, известно как «воздушный заряд», и его можно определить с помощью нескольких методов. (См. Датчик массового расхода воздуха и датчик MAP.)

Три основных ингредиента горения — это топливо, воздух и воспламенение. Однако полное сгорание может произойти только в том случае, если воздух и топливо присутствуют в точном стехиометрическом соотношении, которое позволяет всему углероду и водороду из топлива соединяться со всем кислородом воздуха без нежелательных загрязняющих остатков.Датчики кислорода контролируют количество кислорода в выхлопных газах, и ЭБУ использует эту информацию для регулировки соотношения воздух-топливо в режиме реального времени.

Для достижения стехиометрии массовый расход воздуха в двигателе измеряется и умножается на стехиометрическое соотношение воздух / топливо 14,64: 1 (по весу) для бензина. Требуемая масса топлива, которая должна быть впрыснута в двигатель, затем преобразуется в требуемую ширину импульса для топливной форсунки. Стехиометрическое соотношение изменяется в зависимости от топлива; дизельное топливо, бензин, этанол, метанол, пропан, метан (природный газ) или водород.

Отклонения от стехиометрии требуются при нестандартных условиях эксплуатации, таких как тяжелая нагрузка или холодный режим, и в этом случае соотношение смеси может варьироваться от 10: 1 до 18: 1 (для бензина). В ранних системах впрыска топлива это осуществлялось с помощью реле времени.

Ширина импульса обратно пропорциональна разнице давлений на входе и выходе форсунки. Например, если давление в топливной магистрали увеличивается (на входе в форсунку) или давление в коллекторе уменьшается (на выходе из форсунки), меньшая ширина импульса будет пропускать то же топливо.Топливные форсунки также доступны в различных размерах и характеристиках распыления. Компенсация этих и многих других факторов запрограммирована в программном обеспечении ЭБУ.

Пример расчета ширины импульса

Примечание. Эти расчеты основаны на 4-тактном бензиновом двигателе объемом 5,0 л, V-8. Используемые переменные являются реальными данными.

Расчет ширины импульса форсунки по расходу воздуха

Сначала ЦП определяет массовый расход воздуха по датчикам -. (Различные методы определения расхода воздуха выходят за рамки данной темы. См. Датчик массового расхода воздуха или датчик MAP.) скорость (об / мин).

Термин, будь то четырехтактный или двухтактный двигатель.

— желаемое соотношение смеси, обычно стехиометрическое, но часто различающееся в зависимости от условий эксплуатации.

— пропускная способность инжектора или его размер.

Объединение трех вышеуказанных терминов. . .

Подстановка вещественных переменных для двигателя объемом 5,0 л на холостом ходу.

*

Подстановка вещественных переменных для 5.Двигатель 0 л на максимальной мощности.

*

Ширина импульса форсунки обычно составляет от 4 мс / цикл двигателя на холостом ходу до 35 мс на цикл двигателя при полностью открытой дроссельной заслонке. Точность ширины импульса составляет приблизительно 0,01 мс .

Рассчитать расход топлива по ширине импульса

• (Расход топлива) ≈ (ширина импульса) × (частота вращения двигателя) × (количество топливных форсунок)

Другой взгляд: 9044

• (Расход топлива) ≈ (положение дроссельной заслонки) × (об / мин) × (цилиндры)

904 другой путь:

• (расход топлива) ≈ (наддув) × (топливо / воздух) × (об / мин) × (цилиндры)

904 Подставляем вещественные переменные вместо 5.Двигатель 0 л на холостом ходу.

• (Расход топлива) = (2,0 мс / ход впуска) × (час / 3600000 мс) × (24 фунта топлива / час) × (4 такта впуска / оборот) × (700 об / мин) × (60 мин / ч) = (2,24 фунта / ч)

Подстановка вещественных переменных для двигателя 5,0 л при максимальной мощности.

• (Расход топлива) = (17,3 мс / такт впуска) × (час / 3600000 мс) × (24 фунта топлива / час) × (4 такта впуска / оборот) × (5500 об / мин) × (60 мин / час) = (152 фунт / час)

Расход топлива на максимальной мощности двигателя в 68 раз больше, чем на холостом ходу.Такой динамический диапазон расхода топлива типичен для двигателя легкового автомобиля без наддува. Динамический диапазон больше у двигателей с наддувом или с турбонаддувом. Интересно отметить, что 15 галлонов бензина будет израсходовано за 37 минут, если будет поддерживаться максимальная мощность. С другой стороны, этот двигатель мог непрерывно работать на холостом ходу почти 42 часа на тех же 15 галлонах.

Различные схемы впрыска

Одноточечный впрыск

Одноточечный впрыск , получивший название Дроссельный впрыск ( TBI ) от General Motors и Central Fuel Injection ( CFI ) от Ford, был введен в 1940-х годах в больших авиадвигателях (тогда назывался карбюратор высокого давления) и в 80-е годы в автомобильном мире.Система SPI впрыскивает топливо в корпус дроссельной заслонки (то же место, где карбюратор вводил топливо). Смесь на впуске проходит через впускные коллекторы, как карбюраторная система, и поэтому называется «мокрой коллекторной системой». Давление топлива обычно указывается в диапазоне 10-15 фунтов на квадратный дюйм. Основанием для одноточечного впрыска была низкая стоимость. Многие из поддерживающих компонентов карбюратора можно использовать повторно, например, воздухоочиститель, впускной коллектор и прокладку топливопровода. Это отложило затраты на модернизацию и оснащение этих компонентов.Большинство этих компонентов были позже переработаны для следующего этапа эволюции впрыска топлива, который представляет собой впрыск через отдельный порт, широко известный как MPFI или «многоточечный впрыск топлива». TBI широко использовался в легковых и легких грузовиках американского производства в период 1980–1995 годов, а также на некоторых европейских автомобилях с переходным двигателем в начале и середине 1990-х годов. Mazda назвала свою систему EGI и даже представила версию с электронным управлением под названием EGI-S.

Непрерывный впрыск

В системе непрерывного впрыска топливо постоянно течет из топливных форсунок, но с переменным расходом.Это отличается от большинства систем впрыска топлива, которые подают топливо во время коротких импульсов различной продолжительности с постоянной скоростью потока в течение каждого импульса. Системы непрерывного впрыска могут быть многоточечными или одноточечными, но не прямыми.

Самая распространенная автомобильная система непрерывного впрыска — это Bosch K-Jetronic (K для kontinuierlich , по-немецки «непрерывный» — он же CIS — система непрерывного впрыска), представленная в 1974 году. Бензин перекачивается из топливного бака в большой регулирующий клапан, называемый распределителем топлива , который разделяет одиночный топливопровод от бака на более мелкие трубы, по одной для каждой форсунки.Распределитель топлива установлен на управляющей лопатке, через которую должен проходить весь всасываемый воздух, и система работает, изменяя объем топлива, подаваемого в форсунки, в зависимости от угла воздушной лопатки, который, в свою очередь, определяется объемным расходом прошедшего воздуха. лопасти, и управляющим давлением. Управляющее давление регулируется с помощью механического устройства, называемого регулятором управляющего давления (CPR) или регулятором разогрева (WUR). В зависимости от модели CPR может использоваться для компенсации высоты над уровнем моря, полной нагрузки и / или холодного двигателя.На автомобилях, оборудованных кислородным датчиком, топливная смесь регулируется устройством, называемым частотным клапаном. Форсунки представляют собой простые подпружиненные обратные клапаны с форсунками; как только давление в топливной системе становится достаточно высоким, чтобы преодолеть встречную пружину, форсунки начинают распыление. K-Jetronic использовался в течение многих лет с 1974 до середины 1990-х годов BMW, Lamborghini, Ferrari, Mercedes-Benz, Volkswagen, Ford, Porsche, Audi, Saab, DeLorean и Volvo. Также существовал вариант системы под названием KE-Jetronic с электронным, а не механическим контролем управляющего давления.Некоторые Toyota и другие японские автомобили с 1970-х до начала 1990-х годов использовали многоточечную систему Bosch L-Jetronic, изготовленную по лицензии DENSO. Chrysler использовал аналогичную систему непрерывного впрыска топлива на Imperial 1981-1983 годов.

В поршневых авиационных двигателях наиболее распространенным является непрерывный впрыск топлива. В отличие от автомобильных систем впрыска топлива, непрерывный впрыск топлива в самолетах полностью механический, и для работы не требуется электричество. Существуют два общих типа: система Bendix RSA и система TCM.Система Bendix является прямым потомком напорного карбюратора. Однако вместо нагнетательного клапана в цилиндре используется делитель потока , установленный в верхней части двигателя, который регулирует скорость нагнетания и равномерно распределяет топливо по линиям впрыска из нержавеющей стали, которые идут к впускным отверстиям каждого цилиндра. . Система TCM еще проще. В нем нет трубки Вентури, напорных камер, диафрагм и нагнетательного клапана. Блок управления питается от топливного насоса постоянного давления.Блок управления просто использует дроссельную заслонку для воздуха, которая механически связана с поворотным клапаном для топлива. Внутри блока управления есть еще одно ограничение, которое используется для управления топливной смесью. Падение давления через ограничения в блоке управления регулирует количество протекающего топлива, так что расход топлива прямо пропорционален давлению на делителе потока. Фактически, большинство самолетов, использующих систему впрыска топлива TCM, имеют датчик расхода топлива, который на самом деле является манометром, откалиброванным на галлонов в час или фунтов в час топлива.

Центральный порт впрыска (CPI)

General Motors внедрила систему, называемую «впрыск через центральный порт» ( CPI ) или «впрыск топлива через центральный порт» ( CPFI ). В нем используются трубки с тарельчатыми клапанами от центрального инжектора для распыления топлива на каждое впускное отверстие, а не центральный корпус дроссельной заслонки ^{[ необходима ссылка ]} . Характеристики давления обычно отражают характеристики системы TBI. Двумя вариантами были CPFI с 1992 по 1995 год и CSFI с 1996 года и на ^{[требуется ссылка ]} .CPFI — это система периодического сжигания топлива , в которой топливо впрыскивается во все порты одновременно. Система CSFI 1996 года и позже распыляет топливо последовательно . ^[21]

Многоточечный впрыск топлива

Многоточечный впрыск топлива обеспечивает впрыскивание топлива во впускные каналы непосредственно перед впускным клапаном каждого цилиндра, а не в центральную точку впускного коллектора. Системы MPFI (или просто MPI) могут быть последовательными , в которых впрыск синхронизируется с тактом впуска каждого цилиндра; партиями , в которых топливо впрыскивается в цилиндры группами без точной синхронизации с тактом впуска какого-либо конкретного цилиндра; или одновременный , при котором топливо впрыскивается одновременно во все цилиндры.Впускной канал слегка влажный, а типичное давление топлива составляет 40-60 фунтов на квадратный дюйм.

Многие современные системы EFI используют последовательный MPFI; однако в более новых бензиновых двигателях системы прямого впрыска начинают заменять последовательные.

Прямой впрыск

См. Также: Common Rail

Прямой впрыск топлива стоит больше, чем системы непрямого впрыска: форсунки подвергаются большему нагреву и давлению, поэтому требуются более дорогие материалы и более точные электронные системы управления.Однако весь воздухозаборник сухой, что делает эту систему очень чистой. В системе Common Rail топливо из топливного бака подается в общий коллектор (называемый аккумулятором). Это топливо затем направляется по трубопроводу к форсункам, которые впрыскивают его в камеру сгорания. В коллекторе есть предохранительный клапан высокого давления для поддержания давления в коллекторе и возврата излишков топлива в топливный бак. Топливо распыляется с помощью форсунки, которая открывается и закрывается игольчатым клапаном, управляемым соленоидом.Когда соленоид не активирован, пружина вдавливает игольчатый клапан в канал форсунки и предотвращает впрыск топлива в цилиндр. Соленоид поднимает игольчатый клапан с седла клапана, и топливо под давлением направляется в цилиндр двигателя. Дизели Common Rail третьего поколения используют пьезоэлектрические форсунки для повышения точности с давлением топлива до 1800 бар / 26000 фунтов на квадратный дюйм.

Бензиновые двигатели используют технологию двигателей с непосредственным впрыском бензина.

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели должны использовать впрыск топлива с синхронизацией (в отличие от бензиновых двигателей).На протяжении всей ранней истории дизелей они всегда питались механическим насосом с небольшим отдельным цилиндром для каждого цилиндра, питающим отдельные топливопроводы и отдельные форсунки. Большинство таких насосов было рядным, хотя некоторые были роторными.

Более ранние системы, основанные на форсунках для сырой нефти, часто впрыскивались в подкамеры, имеющие форму для завихрения сжатого воздуха и улучшения сгорания; это было известно как непрямая инъекция. Однако он был менее эффективен термически, чем теперь универсальный прямой впрыск, в котором начало горения происходит в углублении (часто тороидальном) в головке поршня.

Бензиновые / бензиновые двигатели

Основная статья: бензин с прямым впрыском

Современные бензиновые двигатели (бензиновые двигатели) также используют прямой впрыск, который называется непосредственным впрыском бензина. Это следующий шаг в эволюции от многоточечного впрыска топлива, который предлагает другой уровень контроля выбросов за счет устранения «мокрой» части впускной системы вдоль впускного тракта.

Благодаря лучшей дисперсии и однородности непосредственно впрыскиваемого топлива цилиндр и поршень охлаждаются, что обеспечивает более высокую степень сжатия и более агрессивную синхронизацию зажигания, что приводит к увеличению выходной мощности.Более точное управление событием впрыска топлива также позволяет лучше контролировать выбросы. Наконец, однородность топливной смеси позволяет использовать более бедное соотношение воздух / топливо, что вместе с более точной синхронизацией зажигания может улучшить топливную экономичность. Наряду с этим двигатель может работать на расслоенных (обедненных) смесях и, следовательно, избегать потерь на дросселирование при низкой и частичной нагрузке двигателя. Некоторые системы прямого впрыска содержат пьезоэлектронные топливные форсунки. Благодаря чрезвычайно быстрому времени отклика, в каждом цикле каждого цилиндра двигателя может происходить несколько событий впрыска.

Впервые непосредственный впрыск бензина был применен в двигателе Хессельмана, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. ^{[22] [23]}

Опасности при обслуживании

Впрыск топлива представляет потенциальную опасность при техническом обслуживании двигателя из-за высокого давления топлива. Остаточное давление может оставаться в топливных магистралях еще долгое время после остановки двигателя с системой впрыска. Это остаточное давление должно быть сброшено, и если это делается с помощью внешнего стравливания, топливо должно быть надежно удержано.Если дизельный топливный инжектор высокого давления снять со своего гнезда и использовать на открытом воздухе, существует риск получения травмы оператором подкожным впрыском даже при давлении всего 100 фунтов на квадратный дюйм (6,9 бар). ^[24] Первая известная такая травма произошла в 1937 году во время технического обслуживания дизельного двигателя. ^[25]

См. Также

Банкноты

1. ↑ Scania fordonshistoria 1891-1991 av Björn-Eric Lindh, 1992. ISBN 91-7886-074-1
2. ↑ Volvo — Lastbilarna igår och idag av Christer Olsson, 1987.ISBN 91-86442-76-7
3. ↑
4. ↑ Circle Track , 9/84, стр.82-3.
5. ↑ ^{5,0 5,1} Уолтон, Гарри (март 1957 г.), «Насколько хороша система впрыска топлива?», Popular Science (Bonnier Corporation) 170 (3): 88–93, http: // books .google.com /? id = byEDAAAAMBAJ & pg = PA88 & dq = 1957 + Rambler + топливо + впрыск & cd = 18 # v = onepage & q =. Проверено 16 декабря 2009 .
6. ↑ http: // www.hotrod.com/techarticles/engine/hrdp_1010_what_you_need_to_know_about_mechanical_fuel_injection/index.html
7. ↑ Ингрэм, Джозеф С. «Автомобили: гонки; каждому удается что-то выиграть на соревнованиях в Дейтона-Бич», The New York Times, 24 марта 1957 года. Страница 153. Проверено 15 декабря 2007 года.
8. ↑ Потребительские отчеты 22 : 154.1957 .
9. ↑ Холдер, Уильям (2006). Экстремальные маслкары: заводское легкое наследие .Krause Publications, 16. ISBN 9780896892781. Проверено 26 декабря 2009 г.
10. ↑ Выдержки из руководства пользователя Rambler Rebel 1957 года, получено 26 декабря 2009 г.
11. ↑ ^{11,0 11,1} «Рамблер выходит на новый уровень», составленный редакторами Auto Editors из Consumer Guide , 22 августа 2007 г., получено 26 декабря 2009 г.
12. ↑ Эйрд, Форбс (2001). Системы впрыска топлива Bosch . HP Trade, 29. ISBN 9781557883650.
13. ↑ American Musclecars: Power to the People, получено 26 декабря 2009 г.
14. ↑ 1975 Chevrolet Cosworth Vega Overhaul Supplement — общая информация
15. ↑ http://www.motorola.com/staticfiles/Consumers/Corporate/US-EN/_Documents/Motorola_History_Timeline.pdf
16. ↑ http://www.hemmings.com/hcc/stories/2008/07/01/hmn_feature22.html
17. ↑ http://www.imperialclub.com/Yr/1981/81EFI/Cover.htm
18. ↑ NASCAR устанавливает систему впрыска топлива на 2012 год, но сохраняет ограничительные пластины в USA Today
19. ↑ NASCAR переходит на систему впрыска топлива, первый утвержденный поставщик Bosch в Auto Service World
20. ↑ Bosch предоставит кислородные датчики для впрыска топлива в NASCAR.ком
21. ↑ 1997 Chevrolet Truck Service Manual, стр. 6A-24, чертеж, позиция (3) Форсунка Central Sequential Muliport.
22. ↑ Scania fordonshistoria 1891-1991 av Björn-Eric Lindh, 1992. ISBN 91-7886-074-1 (переведенное название: История автомобилей Scania 1891-1991 )
23. ↑ Volvo — Lastbilarna igår och idag av Christer Olsson, 1987. ISBN 91-86442-76-7 (Перевод названия: Грузовики Volvo вчера и сегодня )
24. ↑ Ага, Ф.П. (1978), «Травмы руки, нанесенные краской под высоким давлением: клинические и рентгенологические аспекты», NY State Journal of Medicine 78 : 1955–6.
25. ↑ Rees, C.E. (1937), «Проникновение в ткани мазута под высоким давлением от дизельного двигателя», журнал Американской медицинской ассоциации 109 : 866–7.

Внешние ссылки

Устройство пуска излишка топлива для двигателей с впрыском топлива

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к пусковому устройству с гидравлическим приводом для двигателей с впрыском топлива, которое автоматически допускает подачу избыточного топлива во время запуска двигателя.

Чтобы облегчить запуск двигателя с впрыском топлива, во время проворачивания желательно обеспечить подачу топлива сверх нормальной подачи при полной нагрузке. Поскольку подача топлива обычно ограничивается остановкой при полной нагрузке, взаимодействующей с рычажным механизмом дроссельной заслонки двигателя, необходимо, чтобы разрешить избыточный впрыск топлива, предоставить механизм, который изменяет положение остановки при полной нагрузке во время периода запуска двигателя .

В патенте США. №№ 3311101, 3311102 и 3707144, каждое из которых закреплено за настоящим изобретением обычному правопреемнику, раскрыты пусковые устройства с гидравлическим приводом, которые автоматически устанавливают упор при полной нагрузке, чтобы обеспечить подачу избыточного топлива во время периода запуска двигателя.Хотя эти устройства удовлетворительно работали для достижения своей предполагаемой цели, из-за характера их конструкции было необходимо разработать и изготовить другое пусковое устройство, имеющее желаемые рабочие характеристики для каждой модели двигателя. В частности, до сих пор было невозможно легко изменять разность приводных и удерживающих сил, создаваемых текучей средой, находящейся под давлением при запуске двигателя. В настоящем изобретении соотношение приводящей и удерживающей сил может быть выбрано в соответствии с требованиями путем простого изменения размеров устройства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее пусковое устройство вкратце содержит гидравлический привод, оперативно соединенный с ограничителем полной нагрузки регулятора двигателя для его перемещения между нормальным рабочим положением полной нагрузки и положением запуска при избытке топлива. Привод содержит корпус с цилиндрическим отверстием в нем с поршнем для избыточного топлива, установленным с возможностью скольжения внутри канала и образующим первую камеру на одном его конце. Предусмотрены средства для регулируемого соединения стопорной пластины для полной нагрузки с поршнем для избыточного топлива, а пружина служит для смещения поршня для избыточного топлива и стопора для полной нагрузки в направлении положения для избыточного топлива.

Коаксиальный канал предусмотрен внутри отверстия поршня для избыточного топлива в первую камеру и содержит свободный поршень, расположенный внутри него с возможностью скольжения и образующий вторую камеру внутри коаксиального канала. Впускное отверстие для жидкости в корпусе открывается в отверстие корпуса и связано с источником жидкости, находящейся под давлением во время работы двигателя. Средства прохождения жидкости предусмотрены в поршне избыточного топлива, который соединяет впускной канал текучей среды со второй камерой, когда поршень избыточного топлива находится в положении избыточного топлива, чтобы тем самым создать давление во второй камере и переместить поршень избыточного топлива и стопор полной нагрузки в нормальное положение. рабочее положение полной нагрузки при запуске двигателя.В нормальном рабочем положении отверстие для впуска жидкости открывается в первую камеру, так что жидкость под давлением действует на весь поршень избыточного топлива, обеспечивая удерживающую силу при работающем двигателе. Вентиляционное отверстие в отверстии корпуса сообщается с подходящими средствами прохода в поршне для избыточного топлива для вентиляции первой камеры, когда поршень для избыточного топлива находится в положении избыточного топлива, и для вентиляции второй камеры, когда поршень для избыточного топлива находится в нормальном рабочем состоянии. должность.

Чтобы обеспечить желаемый перепад между давлением срабатывания и удержанием, размер отверстия соосного свободного поршня выбирается в надлежащей пропорции с диаметром отверстия корпуса и поршня для избыточного топлива.Соответственно, единственное изменение конструкции, необходимое для изменения давления срабатывания относительно давления удержания, касается размера коаксиального отверстия поршня для избыточного топлива и диаметра свободного поршня, скользящего внутри него.

Ввиду вышеизложенного основной целью настоящего изобретения является создание полностью автоматического устройства запуска двигателя с впрыском топлива, позволяющего подавать топливо сверх нормальной подачи полной нагрузки во время проворачивания коленчатого вала для облегчения запуска двигателя.

Другой целью изобретения является создание описанного устройства, которое автоматически снижает допустимую максимальную подачу топлива до нормального предела подачи топлива при полной нагрузке после запуска двигателя, чтобы предотвратить чрезмерную заправку.

Другой целью изобретения является создание описанного устройства, которое обеспечивает подачу избыточного топлива в течение достаточного времени во время периода запуска двигателя, чтобы гарантировать адекватную подачу топлива при холодном двигателе и предотвратить остановку двигателя в случае кратковременная осечка.

Еще одна цель изобретения состоит в том, чтобы предоставить описанное устройство, которое при остановке двигателя автоматически сбрасывается, чтобы разрешить желаемое состояние избытка топлива для последующего запуска.

Еще одной задачей изобретения является создание описанного устройства для перегрузки топлива, которое можно легко модифицировать в соответствии с требованиями различных конструкций двигателей.

Дополнительные цели и преимущества изобретения станут более очевидными из следующего описания его варианта осуществления вместе с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой частичный разрез в разрезе регулятора двигателя с впрыском топлива, имеющего устройство для перегрузки топлива в соответствии с настоящим изобретением;

РИС.2 — увеличенный вид в разрезе по линии 2-2 на фиг. 1;

РИС. 3 — увеличенный вид в разрезе по линии 3-3 на фиг. 1;

РИС. 4 — увеличенный вид в разрезе по линии 4-4 на фиг. 2 показаны детали устройства для перегрузки топлива с ограничителем полной нагрузки в положении перегрузки топлива;

РИС. 5 — вид, аналогичный виду на фиг. 4 с упором полной нагрузки в нормальном рабочем положении; и

ФИГ. 6 — уменьшенный вид в разрезе по линии 6-6 на фиг.4.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Со ссылкой на чертежи и, в частности, на фиг. 1 изображенный вариант настоящего пускового устройства показан в сочетании с регулятором 10 двигателя с впрыском топлива, заключенным в корпус 12 регулятора, установленным рядом с частично показанным топливным насосом 14 для впрыска топлива. Вкратце, регулятор 10 включает в себя вал 16 регулятора, приводимый в движение от кулачковый вал топливного насоса высокого давления (не показан). Центробежные грузы 18 шарнирно установлены на валу 16 регулятора и регулируют положение рычага 20 опоры, действуя через подпружиненный рычажный механизм 22, соединенный с рычагом опоры с помощью пальца 24.Нижний конец шарнирного рычага прикреплен штифтом 26 к опорному рычагу 28 на валу 30 рабочего рычага, рабочий рычаг показан пунктирной линией 32.

Топливо соединено с верхним концом шарнирного рычага 20 шарнирно. управляющий стержень 34, движение которого регулирует подачу топлива топливным насосом высокого давления. Перемещение тяги 34 управления вправо обеспечивает увеличенную подачу топлива насосом, а движение влево, наоборот, обеспечивает уменьшенную подачу топлива насоса.Подача топлива насосом ограничивается вертикальной стопорной пластиной 36 при полной нагрузке, которая расположена так, чтобы ограничивать перемещение верхнего конца рычага 20 шарнира за счет контакта с кулачком 38 на нем. Хотя в некоторых двигателях остановка при полной нагрузке регулятора является фиксированной или регулируемой вручную, настоящее изобретение обеспечивает устройство, в котором останов при полной нагрузке автоматически перемещается, чтобы обеспечить подачу избыточного топлива во время проворачивания двигателя.

Настоящее устройство для перегрузки топлива содержит гидравлический привод 40, функционально связанный с упором 36 полной нагрузки для его перемещения из нормального рабочего положения при полной нагрузке (ФИГ.5) в исходное положение избытка топлива (фиг. 1 и 4) при остановке двигателя. Со ссылкой на фиг. 2-6, привод 40 содержит корпус 42, имеющий боковые фланцы 44, прикрепленные к частям 12а корпуса 12 регулятора винтами 46, как показано на фиг. 2 и 3. Корпус 42 включает в себя цилиндрическое отверстие 48, открывающееся к ограничителю полной нагрузки и содержащее поршень 50 избыточного топлива, расположенный внутри него с возможностью скольжения. Наружный конец поршня 50, обращенный к стопорной пластине 36, включает в себя концентрическую круговую канавку 52, внутри которой расположен чашеобразный конец 54 винта 56 стопорной пластины.Винт 56 стопорной пластины включает внешнюю часть 58 с резьбой, имеющую регулировочную прорезь 60 на ее внешнем конце. Винт 56 проходит через резьбовое отверстие в верхнем конце стопорной пластины 36, и относительное положение чашеобразного конца 54 винта 56 относительно стопорной пластины регулируется вращением винта с помощью отвертки. входит в паз 60. Гайка 62 и стопорная шайба 64 фиксируют винт 56 в желаемом положении по отношению к стопорной пластине 36. Направляющий штифт 66, прикрепленный к стопорной пластине 36, расположен с возможностью скольжения внутри отверстия 68 в корпусе. 42 параллельно отверстию 48, чтобы обеспечить правильное выравнивание стопорной пластины.

Поршень 50 для избыточного топлива, винт 56 стопорной пластины и прикрепленная стопорная пластина 36 смещены к положению избыточного топлива, показанному на фиг. 4 посредством спиральной пружины 70 сжатия, расположенной вокруг чашеобразного конца 54 винта 56 и входящей в зацепление с его фланцевой частью 72. На своем внешнем конце пружина 70 упирается в стопорный диск 74, который установлен на выступе 76, образованном расточкой 78 в корпусе 42, соосно с отверстием 48. Стопорный диск 74 удерживается на месте стопорным кольцом 80.Коаксиальное отверстие 82 в стопорном диске 74 обеспечивает свободный проход винта 56 стопорной пластины через него.

Камера 83 образована между внутренним концом 84 поршня для избыточного топлива и концом 86 канала 48. Движение внутрь поршня для избыточного топлива задерживается кольцевым заплечиком 88, примыкающим к концу канала. Сила пружины 70 служит для удержания винта 56 стопорной пластины в постоянном зацеплении с поршнем 50 избыточного топлива во всех положениях поршня. Положение поршня 50 будет соответственно определять положение стопорной пластины 36, прикрепленной к винту 56 стопорной пластины.

Позиция 50 избыточного топлива включает коаксиальное отверстие 90, частично проходящее через него от его внутреннего конца 84. Свободный поршень 92, имеющий длину немного короче, чем длина отверстия 90, может свободно скользить в отверстии 90. Свободный поршень 92 во взаимодействии с отверстием 90 образует камеру 94 внутри поршня 50 для избыточного топлива. Конец свободного поршня 92 сужается в точке 96, так что камера 94 все еще существует, даже когда свободный поршень 92 упирается в конец отверстия 90, как показано на фиг.5.

Предусмотрены средства для введения жидкости под давлением в канал 48, причем указанная жидкость находится под давлением только во время работы двигателя, снабженного топливом от насоса 14. Это средство содержит канал 98 (фиг. 5 и 6) в канале ствола. канал 48, соединяющий канал с каналом 100 для текучей среды в корпусе 42. Увеличенная часть канала 100 принимает канал 102 для текучей среды, закрепленный внутри и соединенный с источником текучей среды, находящимся под давлением только во время работы двигателя. В предпочтительном варианте осуществления жидкость под давлением представляет собой смазочное масло двигателя, находящееся под давлением масляного насоса двигателя.

Вентиляционное отверстие 104 в корпусе 42, смещенное в осевом направлении от канала 98, соединяет канал 48 с внутренней частью корпуса регулятора 12.

В поршне 50 для избыточного топлива предусмотрены средства трубопровода с целью ввода жидкости под давлением из канал 98 в камеру 94 и одновременно соединяя камеру 83 с вентиляционным отверстием 104, когда поршень 50 находится в исходном положении для избытка топлива, показанном на фиг. 4. Средства трубопровода служат, когда поршень 50 находится в положении, показанном на фиг.5 для соединения камеры 94 с вентиляционным отверстием 104 при вводе текучей среды под давлением в камеру 83. Канал в поршне 50 для выполнения этих функций содержит пару разнесенных в осевом направлении кольцевых канавок 106 и 108. Канавка 108 расположена таким образом для сообщения с каналом 98, когда поршень 50 находится в положении избытка топлива, показанном на фиг. 4, и сообщаться с вентиляционным отверстием 104, когда поршень 50 находится в нормальном рабочем положении, показанном на фиг. 5. Канавка 106 расположена так, чтобы сообщаться с вентиляционным отверстием 104, когда поршень 50 находится в положении избытка топлива, показанном на фиг.4. Канал поршня 50 дополнительно включает диагональный канал 110, проходящий между канавкой 108 и камерой 94, а также канал 112, проходящий от канавки 106 к внутреннему концу 84 поршня для избыточного топлива.

При работе с остановленным двигателем жидкость, подаваемая по трубопроводу 102 и каналу 98, больше не будет находиться под давлением, а в камерах 83 и 94 упадет давление до окружающего давления в корпусе регулятора из-за утечки жидкости вдоль поршня 50 избыточного топлива и свободный поршень 92 к вентиляционному отверстию 104.Объединенные силы рычажного механизма регулятора (действующего через кулачок 38) и пружины 70 соответственно автоматически переустанавливают поршень избыточного топлива и ограничитель полной нагрузки в положение избыточного топлива, показанное на фиг. 4 при остановке двигателя.

Когда двигатель запускается, жидкость под давлением проходит из канала 102 через впускной канал 98 в кольцевую канавку 108, канал 110 и камеру 94. Повышение давления в камере 94 перемещает свободный поршень 92 в зацепление с концом 86 отверстия 48 корпуса. Когда давление в камере 94 становится достаточно высоким для преодоления противодействующих сил кулачка 38 и пружины 70, поршень 50 избыточного топлива, винт 56 стопорной пластины и стопорная пластина 36 полной нагрузки перемещаются в нормальное рабочее положение, показанное на фиг.5, стопорный диск 74, ограничивающий ход винта 56. В этом положении входное отверстие 98 открывается непосредственно в первую камеру 82, обеспечивая создание давления в камере и удерживающую силу, которая существенно больше, чем приводное усилие, создаваемое за счет создание давления во второй камере 94. Вентиляционное отверстие 104 совмещено с канавкой 108 в нормальном рабочем положении, а сквозной канал 110 служит для вентиляции второй камеры 94 до давления окружающей среды. Таким образом, утечка вокруг свободного поршня может быть устранена, позволяя поршню избыточного топлива возвращаться в исходное положение после остановки двигателя, как описано выше.Паз 106 заблокирован отверстием 48 корпуса в рабочем положении, показанном на фиг.