Непосредственный впрыск топлива

Непосредственный впрыск — разновидность распределенного впрыска топлива, при котором топливо впрыскивается напрямую в цилиндры

Двигатель

В поисках способа усовершенствовать систему распределенного впрыска инженеры пришли к выводу, что для оптимизации сгорания топлива его лучше впрыскивать прямо в цилиндры, а не во впускной коллектор. Эта идея привела к появлению систем впрыска нового поколения.

История создания непосредственного впрыска топлива

Изобретателем системы непосредственного впрыска принято считать французского инженера и автопромышленника Леона Левассора. Он установил первую систему подобного рода на авиационный двигатель V8 в качестве экспериментальной, с целью решить основную проблему самолетных двигателей внутреннего сгорания — нарушения работы впрыска в момент переворота аэроплана. В 1907 году этим двигателем был оснащен моноплан Antoinette VII.

Первую автомобильную систему непосредственного впрыска разработала компания Bosch, а установлена она была впервые на автомобили ныне несуществующих немецких марок Goliath и Gutbrod в 1952 году.

Непосредственный впрыск топлива.

В семидесятые годы, побуждаемая топливным кризисом, американская компания AMC занялась разработкой собственной системы непосредственного впрыска, которой впоследствии оснащали двигатели одноименных автомобилей. Система называлась SCFI. Примерно в те же годы концерн Ford выпустил на рынок собственную разработку под названием ProCo.

В современном автопроме первой активно начала продвигать непосредственный впрыск компания Mitsubishi в 1996 году

Системы обладали рядом недостатков, и после окончания кризиса интерес к непосредсвенному впрыску снизился. Следующая волна разработок пришлась на середину девяностых.

Первой активно начала продвигать непосредственный впрыск компания Mitsubishi в 1996 году, установив систему GDI на четырехцилиндровый двигатель 4G93 автомобиля Galant.

В 2000 году появилась, вероятно, наиболее известная в наши дни система непосредственного впрыска FSI концерна Volkswagen-Audi group

Toyota выпустила собственную систему D4 на внутренний рынок Японии в 1998 году. В 1999 была представлена система IDE компании Renault.

В 2000 году появилась система FSI (и TFSI в случае установки на двигатель турбины) концерна Volkswagen-Audi group.

В дальнейшем в том или ином виде свои системы представили все крупнейшие мировые производители. Непосредственный впрыск остается крайне актуальной темой в связи с интересом к экономии и жестким экологическим нормам в современном автомобилестроении.

Принцип работы непосредственного впрыска топлива

Непосредственный впрыск топлива — разновидность распределенного впрыска, применяемая в наиболее современных двухтактных и четырехтактных двигателях внутреннего сгорания.

Наиболее широкое распространение система получила в современных дизельных двигателях, так как дизельное топливо тяжелее бензина, и проблема оптимизации сгорания для них более актуальна

В системах непосредственного впрыска топливо сначала аккумулируется в магистрали под высоким давлением (более высоким, чем в обыкновенных инжекторных системах), а затем при помощи форсунок впрыскивается непосредственно в цилиндры, то есть в камеру сгорания, куда заранее уже закачан воздух.

При непосредственном впрыске топливо-воздушная смесь преднамеренно обеднена, что способствует повышению экономичности двигателя. При этом проблема снижения мощности решается за счет более эффективного распрыскивания топлива. Одно и то же количество топлива в зависимости от размера капель при распрыскивании сгорает по разному. Мелкие капли, смешавшись с воздухом, образуют в камере сгорания туман, в котором пламя распространяется равномерно. Топливо при таком распрыскивании сгорает практически без остатка, и продуктов сгорания почти не остается. При таком сгорании меньшая доза топлива отдает столько же тепла, сколько отдает большая доза при распрыскивании относительно крупными каплями. В последнее время исследования по оптимизации сгорания продолжаются. Наиболее перспективным направлением считается развитие послойного впрыска. Топливо при послойном впрыске попадает в камеру сгорания несколькими частями с очень малым интервалом. Этот алгоритм позволил добиться дополнительной оптимизации сгорании топлива.

Единственный недостаток непосредственного впрыска — усложнение конструкции и увеличение себестоимости компонентов. Производителям приходится проводить отладку системы уже после начала продаж

Дополнительная экономия достигается за счет точной дозировки топлива и открытия форсунок в строго определенное время. Благодаря компьютерному управлению момент и период открытия форсунок могут оперативно изменяться в зависимости от текущей нагрузки на двигатель.

В системах непосредственного впрыска основной упор сделан на дозировку топлива, поэтому роль дроссельной заслонки в регулировке состава смеси постепенно сходит на нет. По сути, в системах, подобных Valvetronic компании BMW, VVEL фирмы Nissan, Valvematic фирмы Toyota или MultiAir производства Fiat, дроссельная заслонка перестала быть главным инструментом, регулирующим поток воздуха, попадающего в камеру сгорания. Помимо системы дозировки топлива, функцию дроссельной заслонки отчасти взяла на себя система интеллектуального контроля фаз газораспределения.

Непосредственный впрыск конструктивно сближает систему впуска бензинового и дизельного двигателей

Благодаря применению непосредственного впрыска топлива появилась возможность заложить в блок управления разные программы управления впрыском и зажиганием, регулирующие работу режима в основных режимах, как правило, в трех — холостые обороты (и близкие к ним), движение под большой нагрузкой, движение при малой нагрузке. В каждом из этих режимов количество топлива в смеси разное. В режиме преднамеренно обедненной смеси достигается наибольшая экономичность, в стехиометрическом (то есть близком к оптимальному) сохраняется уверенная тяга при средней нагрузке, в форсированном — двигатель развивает максимальную мощность. Во время движения автомобиля блок управления двигателем постоянно меняет эти режимы, в зависимости от ситуации.

Режимы работы непосредственного впрыска

Режим обедненной смеси используется, когда нагрузка на двигатель минимальна: при движении на постоянной или снижающейся скорости.

Обычное, так называемое стехиометрическое (оптимальное) соотношение масс воздуха и бензина в камере сгорания, необходимое для успешного зажигания и сгорания топливо-воздушной смеси — 14.7:1. Однако в вышеописанных ситуациях, то есть когда обороты двигателя быстро или постепенно замедляются, его можно без вреда для двигателя менять в пользу меньшего количества топлива. Таким образом, в режиме обедненной смеси количество долей воздуха может достигать 65 (а иногда и более) к одной доле топлива.

В сложной системе непосредственного впрыска повышается вероятность сбоя. Известны случаи отзыва автомобилей, оснащенных системами впрыска этого типа

Стехиометрический режим используется при равномерном движении с постоянной нагрузкой на двигатель. В этом режиме воздух и топливо смешиваются в идеальной пропорции, что способствует полному сгоранию.

В форсированном режиме содержание топлива в смеси слегка превышено. Это способствует развитию максимальной мощности, что целесообразно, к примеру, для нагруженного автомобиля, движущегося в гору.

Ошибка

• Автомобиль — модели, марки
• Устройство автомобиля
• Ремонт и обслуживание
• Тюнинг

• Аксессуары и оборудование
• Компоненты
• Безопасность
• Физика процесса

• Новичкам в помощь
• Приглашение
• Официоз (компании)
• Пригородные маршруты

• Персоны
• Наши люди
• ТЮВ
• Эмблемы

•  
• А
• Б
• В
• Г
• Д
• Е
• Ё
• Ж
• З
• И
• Й
• К
• Л
• М
• Н
• О
• П
• Р
• С
• Т
• У
• Ф
• Х
• Ц
• Ч
• Ш
• Щ
• Ъ
• Ы
• Ь
• Э
• Ю
• Я

Навигация

• Заглавная страница
• Сообщество
• Текущие события
• Свежие правки
• Случайная статья
• Справка

Личные инструменты

• Представиться системе

Инструменты

• Спецстраницы

Пространства имён

• Служебная страница

Просмотры

Перейти к: навигация, поиск

Запрашиваемое название страницы неправильно, пусто, либо неправильно указано межъязыковое или интервики название.

Возможно, в названии используются недопустимые символы.

Возврат к странице Заглавная страница.

Если Вы обнаружили ошибку или хотите дополнить статью, выделите ту часть текста статьи, которая нуждается в редакции, и нажмите Ctrl+Enter. Далее следуйте простой инструкции.

Вот как работает непосредственный впрыск (отказ топливного насоса высокого давления, нагар и т. д.)

Культура

• 03.10.19
• 1 мин Чтение
• Автор: Майкл Роселли

Непосредственный впрыск является одной из наиболее распространенных автомобильных технологий, используемых до сих пор. Он настолько популярен, что если ваш автомобиль был выпущен в течение последних 10-15 лет, велики шансы, что он у вас под капотом. Он обеспечивает лучшую экономию топлива при большей мощности, но, как и у любой автомобильной технологии, у него есть недостатки. Примите участие в нашей серии «Все, что вам нужно знать», в которой мы пытаемся дать вам самое лучшее и полное объяснение распространенных автомобильных систем, чтобы вы могли лучше с ними жить.

BMW N54 — один из самых популярных двигателей, запчасти для которого мы продаем во всем нашем каталоге, а не только в BMW. Из N54 наиболее популярными деталями, которые мы продаем, являются форсунки, комплекты водяных насосов и топливные насосы высокого давления. Все они связаны с непосредственным впрыском. Если вы соедините это с количеством запросов, которые мы получаем с точки зрения обслуживания клиентов, для нас имело смысл создать часть контента, которая поможет автолюбителям понять, что такое непосредственный впрыск и как правильно обслуживать его и жить с ним.

По большей части непосредственный впрыск является удивительно эффективной системой. По сути, он берет топливо из вашего бензобака и «впрыскивает» его «непосредственно» в камеру сгорания вашего двигателя под чрезвычайно высоким давлением, распыляя топливо. Это, в сочетании с принудительной индукцией (в большинстве случаев с турбонаддувом), обеспечивает более высокое сжатие и более эффективное горение.

Это то, что обеспечивает увеличение показателей экономии топлива наряду с увеличением мощности.

Компоненты, которые обычно выходят из строя, — это форсунки и топливные насосы высокого давления, потому что они очень сильно нагружены. Нагар является еще одним побочным эффектом прямого впрыска, просто потому, что на клапаны не распыляется топливо для их очистки. Мы продаем адаптер для дробеструйной обработки грецкого ореха, который вы можете использовать дома, на подъездной дорожке или в гараже, чтобы решить эту проблему. Это одна из самых важных вещей, которые вы можете сделать как владелец автомобиля с непосредственным впрыском топлива, чтобы продлить срок службы вашего автомобиля и избежать каких-либо проблем в будущем.

Чтобы узнать (почти) все, что нужно знать о прямом впрыске, щелкните видео ниже, чтобы посмотреть, как наш собственный продюсер цифрового контента Бен Маруски объясняет все в прекрасном 3D (также его собственная работа). Если у вас есть какие-либо вопросы о прямом впрыске, оставьте их в поле для комментариев ниже, обязательно подпишитесь, и если вам нравится эта серия, дайте нам знать, что бы вы хотели, чтобы мы решили в следующий раз!

 

---

Написал:

Майкл Роселли

|

Майкл Роселли, контент-директор FCP Euro

---

Другие статьи по теме

Ауди

• 28.12.22
• Чтение за 10 мин
• Автор: Кристиан Шефер

Год подходит к концу, и мы смотрим в будущее. На подходе несколько интересных электромобилей, разработанных для бесшумного передвижения семей.

Культура

• 13.12.22
• 2 мин Чтение
• Автор: Кристиан Шефер

FCP Euro отмечает восемь праздников в году. Что это означает для доставки, обслуживания и заказа для вас как клиента?

Культура

• 01.12.22
• 12 минут Чтение
• Автор: Кристиан Шефер

Так много способов поддержать вашего любимого автолюбителя, что мы решили вам помочь. Ознакомьтесь со всеми лучшими подарками к этому праздничному сезону!

BMW

• 28.11.22
• 6 минут чтения
• Автор: Натан Браун

В последние годы цены на подержанные немецкие автомобили резко выросли. Но какие автомобили оценили больше, чем другие, и больше, чем они, вероятно, должны были?

BMW

• 18.11.22
• 8 мин Чтение
• Автор: Кристиан Шефер

При всех деньгах и вечеринках восьмидесятых вполне логично, что автомобили подвергались самым сомнительным модификациям.

Культура

• 09.11.22
• 1 мин Чтение
• Автор: Эван Мадор

В эти выходные, посвященные Дню памяти и Дню ветеранов, FCP Euro будет жертвовать часть всех продаж Фонду PenFed.

BMW

• 21.10.22
• 12 минут Чтение
• Автор: Кристиан Шефер

E46 M3 — фантастически выглядящий автомобиль, подчеркнутый одними из самых знаковых цветов, которые BMW когда-либо окрашивала в свои автомобили. Вот некоторые из наших любимых.

Культура

• 21.10.22
• 2 мин Чтение
• Автор: Скотт Дрозд

Для обеспечения устойчивости программы пожизненной замены FCP Euro в политику были внесены обновления.

Фольксваген

• 29.09.22
• 14 минут Чтение
• Автор: Кристиан Шефер

GTI — это идеальное сочетание производительности и комфорта. Тем не менее, вы можете сделать множество модификаций, повышающих мощность, сохраняя при этом ежедневный комфорт водителя.

Еще статьи по теме

Двигатели с непосредственным впрыском | Что такое двигатели с непосредственным впрыском?

Возможно, вы заметили, что некоторые производители рекламируют двигатели своих новых автомобилей как более экономичные благодаря технологии непосредственного впрыска. Поскольку использование такой технологии становится стандартом в автомобильной промышленности, для начинающих автомобильных техников важно понимать, как работает технология прямого впрыска.

Определение прямого впрыска

Прямой впрыск включает в себя технологию подачи топлива, которая оптимизирует бензиновые двигатели и позволяет им более эффективно сжигать больше топлива. В свою очередь, это улучшает топливную экономичность двигателя и делает его более мощным.

Как это работает

Двигатель с непосредственным впрыском имеет отдельные коллекторы для воздуха и бензина. Двигатели нуждаются в этих двух областях, чтобы работать на эффективном уровне, а технология прямого впрыска разделяет их на впускной коллектор и бензиновый цилиндр.

Вместо того, чтобы разделять бензин и воздух на два разных воздухозаборника, двигатели с обычным впрыском объединяют их и сжимают поршнем. Газ и воздух предварительно смешиваются во впускном коллекторе, расположенном сразу за цилиндром двигателя. Затем искра воспламеняет эту смесь, что приводит к взрыву, который толкает поршень вниз и создает мощность, которая затем передается двигателю.

Основное различие между двигателями с обычным и непосредственным впрыском топлива заключается в том, что вместо предварительного смешивания бензина и воздуха в двигателе с непосредственным впрыском они разделены.

Преимущества прямого впрыска

Двигатели, в которых используется метод прямого впрыска, лучше контролируют расход топлива. Технология использует компьютер для контроля точного количества топлива, которое необходимо впрыснуть в ваш двигатель, и когда именно это должно произойти для обеспечения оптимальной эффективности. Форсунка расположена в идеальной точке вашего двигателя, что приводит к идеальной схеме распыления бензина, которая разбивает газ на мелкие капли. Эти более мелкие капли сгорают и могут генерировать больше энергии и меньше вредных выбросов топлива.

Недостатки прямого впрыска

Двигатель с непосредственным впрыском является более совершенным по сравнению с двигателем с обычным впрыском. Это приводит к сложному ремонту и дорогостоящей установке. Поскольку дополнительные детали двигателя с непосредственным впрыском увеличивают расход топлива при значительно более высоких давлениях, чем двигатели с обычным впрыском, они должны выдерживать давление и дополнительное тепло. Это вызывает необходимость в более дорогих, усовершенствованных деталях и установке.

Хотя двигатели с непосредственным впрыском могут быть немного дорогими и сложными, нельзя отрицать, что эта технология приносит пользу как автомобилям, в которых они установлены, так и окружающей среде.

Поскольку использование технологии непосредственного впрыска топлива в автомобильных двигателях дает значительный положительный эффект, в ближайшем будущем она будет использоваться во все большем количестве автомобилей. Это означает, что автомобильные техники, которые знают, как работают эти двигатели и как их ремонтировать, будут востребованы. Начинающие автомобильные техники должны стремиться узнать как можно больше об этих двигателях.