Системы впрыска топлива современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновые и дизельные системы — Autodromo
Основным назначением системы впрыска (иное название — инжекторная система) является обеспечение своевременной подачи топлива в рабочие цилиндры ДВС.
В настоящее время подобная система активно используется на дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Важно понимать, что для каждого типа двигателя система впрыска будет в значительной мере отличаться. Читайте отзывы о сайтах и компаниях по этой ссылке.
Так в бензиновых ДВС процесс впрыска способствует образованию топливовоздушной смеси, после чего происходит ее принудительное воспламенение от искры.
В дизельных же ДВС подача топлива осуществляется под высоким давлением, когда одна часть топливной смеси соединяется с горячим сжатым воздухом и почти моментально самовоспламеняется.
Система впрыска остается ключевой составной частью общей топливной системы любого автомобиля. Центральным рабочим элементом подобной системы является топливная форсунка (инжектор).
Как уже было сказано ранее в бензиновых двигателях и дизелях применяются различные виды систем впрыска, которые мы и рассмотрим обзорно в этой статье, а детально разберем в последующих публикациях.
Содержание
Виды систем впрыска на бензиновых ДВС
На бензиновых двигателях используются следующие системы подачи топлива – центральный впрыск (моно впрыск), распределенный впрыск (многоточечный), комбинированный впрыск и непосредственный впрыск.
Центральный впрыск
Подача топлива в системе центрального впрыска происходит за счет топливной форсунки, которая расположена во впускном коллекторе. Поскольку форсунка всего одна, то эту систему впрыска называют еще – моновпрыск.
Системы этого вида на сегодняшний день утратили свою актуальность, поэтому в новых моделях автомобилей они не предусмотрены, впрочем, в некоторых старых моделях некоторых автомобильных марок их можно встретить.
К преимуществам моно впрыска можно отнести надежность и простоту использования.
Недостатками подобной системы являются низкий уровень экологичности двигателя и высокий расход топлива.
Распределенный впрыск
Система многоточечного впрыска предусматривает подачу горючего отдельно на каждый цилиндр, оснащенный собственной топливной форсункой. При этом ТВС образуется только во впускном коллекторе.
В настоящее время большинство бензиновых двигателей оснащено системой распределенной подачи топлива. Преимуществами подобной системы являются высокая экологичность, оптимальный расход топлива, умеренные требования к качеству потребляемого топлива.
Непосредственный впрыск
Одна из наиболее совершенных и прогрессивных систем впрыска. Принцип работы подобной системы заключается в прямой подаче (впрыске) топлива в камеру сгорания цилиндров.
Система непосредственной подачи топлива позволяет получать качественный состав ТВС на всех этапах работы ДВС с целью улучшения процесса сгорания горючей смеси, увеличения рабочей мощности двигателя, снижения уровня отработанных газов.
К недостаткам данной системы впрыска можно отнести сложную конструкцию и высокие требования к качеству топлива.
Комбинированный впрыск
Система данного типа объединила в себе две системы – непосредственный и распределенный впрыск. Зачастую она применяется для уменьшения выбросов токсичных элементов и отработанных газов, благодаря чему достигается высокие показатели экологичности двигателя.
Все системы подачи топлива, пнименяемые на бензиновых ДВС могут быть оснащены механическими или электронными устройствами управления, из которых последняя наиболее совершенна, поскольку обеспечивает наилучшие показатели экономичности и экологичности двигателя.
Подача топлива в подобных системах может осуществляться непрерывно или дискретно (импульсно). По мнению специалистов, импульсная подача топлива является наиболее целесообразной и эффективной и на сегодняшний день применяется во всех современных двигателях.
Виды систем впрыска дизельных ДВС
На современных дизельных двигателях применяются такие системы впрыска, как система насос-форсунки, система Сommon Rail, система с рядным или распределительным ТНВД (топливным насосом высокого давления).
Наиболее востребованные и считаются наиболее прогрессивными из них системы: Сommon Rail и насос-форсунки, о которых ниже поговорим чуть подробнее.
ТНВД является центральным элементом любой топливной системы дизельного двигателя.
В дизелях подача горючей смеси может осуществляться как в предварительную камеру, так и напрямую в камеру сгорания (непосредственный впрыск).
На сегодняшний день предпочтение отдается системе непосредственного впрыска, которую отличает повышенный уровень шума и менее плавная работа двигателя, по сравнению с впрыском в предварительную камеру, но при этом обеспечивается гораздо более важный показатель – экономичность.
Система впрыска насос-форсунки
Подобная система применяется для подачи и впрыска топливной смеси под высоким давлением центральным устройством – насос-форсунками.
По названию можно догадаться, что ключевой особенностью данной системы является то, что в единственном устройстве (насос-форсунке) объединены сразу две функции: создание давления и впрыск.
Конструктивным недостатком данной системы является то, что насос оснащен приводом постоянного типа от распредвала двигателя (не отключаемый), который приводит к быстрому износу конструкции. Из-за этого производители все чаще делают выбор в пользу системы впрыска Сommon Rail.
Система впрыска Сommon Rail (аккумуляторный впрыск)
Это более совершенная система подачи ТС для большинства дизельных двигателей. Ее название пошло от основного конструктивного элемента – топливной рампы, общей для всех форсунок. Сommon Rail в переводе с английского как раз и означает – общая рампа.
В такой системе топливо подается к топливным форсункам от рампы, которую еще называют аккумулятором высокого давления, из-за чего у системы появилось и второе название – аккумуляторная система впрыска.
В системе Сommon Rail предусмотрено проведение трех этапов впрыска – предварительного, основного и дополнительного. Это позволяет уменьшить шум и вибрации двигателя, сделать более эффективными процесс самовоспламенения топлива, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.
Для управления системами впрыска на дизелях предусмотрено наличие механических и электронных устройств. Системы на механике позволяют контролировать рабочее давление, объем и момент впрыска топлива. Электронные системы предусматривают более эффективное управление дизельными ДВС в целом.
Электронная система впрыска топлива: многообразие решений
Уважаемые читатели и подписчики, приятно, что вы продолжаете изучать устройство автомобилей! И сейчас вашему вниманию электронная система впрыска топлива, принцип действия которой я постараюсь рассказать в этой статье.
Да, именно о тех устройствах, которые вытеснили из под капотов машин проверенные временем карбюраторные системы питания, а также узнаем много ли общего у современных бензиновых и дизельных двигателей.
Оглавление
- 1 Электронная система впрыска топлива
- 2 Инжекторные системы и бензин
- 2.1 Центральный впрыск
- 2.2 Распределенный впрыск
- 2.3 Непосредственный впрыск
- 2.
4 Комбинированный впрыск
- 3 А как дела у дизелей?
- 3.1 Насос-форсунка
- 3.2 Система Common Rail
4 Комбинированный впрыскЭлектронная система впрыска топлива
Возможно, мы бы с Вами и не обсуждали данную технологию, если бы пару десятилетий назад человечество всерьёз не озаботилось экологией, и одной из серьёзнейших проблем оказались токсичные выхлопные газы автомобилей.
Главной недоработкой машин с двигателями, оборудованными карбюраторами, стало неполное сгорание топлива, а чтобы решить эту проблему понадобились системы, способные регулировать количество подаваемого в цилиндры горючего в зависимости от режима работы мотора.
Так, на арене автомобилестроения появились системы впрыска или, как их ещё называют — инжекторные системы. Помимо повышения экологичности, эти технологии улучшили эффективность двигателей и их мощностные характеристики, став настоящей находкой для инженеров.
На сегодняшний день впрыск (инжекция) топлива используются не только на дизельных, но и на бензиновых агрегатах, что, несомненно, их объединяет.
Объединяет их и то, что главным рабочим элементом этих систем, какого бы типа они ни были, является форсунка. Но из-за различий метода сжигания горючего, конструкции инжекторных узлов у этих двух типов моторов, конечно же, отличаются. Поэтому рассмотрим их по очереди.
Инжекторные системы и бензин
Электронная система впрыска топлива. Начнём с бензиновых двигателей. В их случае, инжекция решает задачу создания воздушно-топливной смеси, которая затем воспламеняется в цилиндре от искры свечи зажигания.
В зависимости от того, как эта смесь и горючее подаётся к цилиндрам, инжекторные системы могут иметь несколько разновидностей. Впрыск бывает:
- центральный;
- распределённый;
- непосредственный;
- комбинированный.
Центральный впрыск
Главная особенность технологии, расположенной первой в списке – одна единственная форсунка на весь двигатель, которая располагается во впускном коллекторе.Надо отметить, что этот вид инжекторной системы по своим характеристикам не сильно отличается от карбюраторной, поэтому на сегодняшний день считается устаревшим.
Распределенный впрыск
Более прогрессивным является распределённый впрыск. В этой системе топливная смесь так же образуется во впускном коллекторе, но, в отличие от предыдущей, каждый цилиндр здесь может похвастаться собственной форсункой.
Данная разновидность позволяет ощутить все преимущества инжекторной технологии, поэтому наиболее любима автопроизводителями, и активно используется в современных двигателях.
Непосредственный впрыск
Но, как мы знаем, совершенству нет пределов, и в погоне за ещё более высокой эффективностью, инженерами была разработана электронная система впрыска топлива, а именно система непосредственного впрыска.
Её главной особенностью является расположение форсунок, которые, в данном случае, своими соплами выходят в камеры сгорания цилиндров.
Образование воздушно-топливной смеси, как уже можно догадаться, происходит прямо в цилиндрах, что благотворно отражается на эксплуатационных параметрах моторов, хотя этот вариант имеет не такую высокую, как у распределённого впрыска, экологичность.
Ещё один ощутимый недостаток этой технологии – высокие требования к качеству бензина.
Комбинированный впрыск
Наиболее передовым с точки зрения уровня выбросов вредных веществ является комбинированная система. Это, по сути, симбиоз непосредственной и распределённой инжекции топлива.
А как дела у дизелей?
Перейдём к дизельным агрегатам. Перед их топливной системой стоит задача подачи горючего под очень высоким давлением, которое, смешиваясь в цилиндре со сжатым воздухом, воспламеняется само.
Вариантов решения этой задачи создано очень много – применяется и непосредственный впрыск в цилиндры, и с промежуточным звеном в виде предварительной камеры, помимо этого, существуют различные компоновки насосов высокого давления (ТНВД), что тоже придаёт разнообразия.
Тем не менее, современные мотористы отдают предпочтение двум типам систем, осуществляющих подачу солярки прямо в цилиндры:
- с насос-форсунками;
- впрыск Common Rail.
Насос-форсунка
Насос-форсунка говорит сама за себя – в нём форсунка, впрыскивающая топливо в цилиндр, и ТНВД конструктивно объединены в один узел.
Главная проблема таких устройств заключается в повышенном износе, так как насос-форсунки соединены постоянным приводом с распредвалом и никогда не отключаются от него.
Система Common Rail
В системе Common Rail применён немного другой подход, делающий её более предпочтительной. Тут имеется один общий ТНВД, который подаёт дизель в топливную рампу, распределяющую горючее по форсункам цилиндров.
Это был лишь краткий обзор инжекторных систем, поэтому, друзья, проходите по ссылкам в статьях, а воспользовавшись рубрикой Двигатель, вы найдете для изучения все системы впрыска современных автомобилей. И подписываться на рассылку, чтобы не пропустить новые публикации, в которых найдете много детальной информации по системам и механизмам автомобиля.
До новых встреч!
Современная технология топливных форсунок дает нам пространство для роста
Любой, кто был рядом во времена расцвета Fox Body Mustang (когда они считались «поздней моделью», а не «классикой»), помнит проблемы, связанные с модернизацией ваших топливных форсунок.
Не нужно было возиться с ECU для учета новых форсунок (если только вы не использовали дорогую дополнительную систему или автономный ECU). Ваш вариант состоял в том, чтобы купить калиброванный датчик массового расхода воздуха (MAF) для размера форсунки, которую вы использовали.
Вы также должны были позаботиться о том, чтобы ваши форсунки идеально подходили по размеру к вашей комбинации, так как слишком большое значение на верхнем уровне будет стоить вам качества холостого хода на нижнем уровне. Хотя это может показаться относительно простым и удобным решением — подберите ваши форсунки и MAF к вашей комбинации — если вы планируете сборку поэтапно, вам придется учитывать несколько наборов форсунок и датчиков массового расхода воздуха на этом пути.
В то время как сборка двигателя Retro 5.0 должна пережить расцвет 5.0, мы хотели бы избежать накопления горы форсунок и датчиков массового расхода воздуха. К счастью для нас, за последние несколько десятилетий технологии прошли долгий путь.
Эти достижения действительно сделали многие из этих первоначальных концепций устаревшими. Здесь мы собираемся погрузиться в некоторые из этих предыдущих проблем и их современные решения.
Форсунки Deatschwerks поставляются запечатанными по две штуки в упаковке вместе с тюбиком смазки Super Lube для уплотнительных колец.
Современные топливные форсункиОчевидно, что одной из больших проблем в подобном проекте является то, что производительность будет повышаться поэтапно по ходу проекта. Наши потребности в топливе в первом раунде испытаний значительно отличаются от требований во втором, третьем и четвертом раундах испытаний. Основываясь на исторических данных, наша первая поездка на динамометрический стенд, скорее всего, будет выполнена OEM 19.форсунки lb/hr или, возможно, набор форсунок OEM Corba 24 lb/hr, что дало бы нам немного больше запаса.
Для следующего раунда испытаний мы, вероятно, модернизировали бы форсунки до 30 фунтов в час, чтобы убедиться, что у нас достаточно форсунок.
Тогда типичный путь, вероятно, привел бы нас к форсункам на 42 фунта в час. Кроме того, мы бы получили еще несколько специальных форсунок. Также имейте в виду, что каждая из этих замен форсунок повлекла за собой затраты на повторную калибровку датчика массового расхода воздуха.
Однако калибровка датчика MAF для наших форсунок не является проблемой по двум причинам, и обе они связаны с тем фактом, что мы используем Holley Terminator X для управления двигателем с самого начала. Помимо полного отказа от датчика массового расхода воздуха, он также имеет возможность контролировать широкий диапазон размеров форсунок.
Мы выбрали OEM-разъемы Mustang EV1, так как мы используем жгут инжекторов plug-and-play. Если бы мы использовали послепродажный жгут, мы могли бы использовать любое количество адаптеров разъемов.
Обращаясь к нашему второму прошлому беспокойству, мы связались с Deatschwerks, чтобы поговорить о размерах форсунок, опасениях по поводу «слишком больших» и потенциальных ловушках, только чтобы узнать, что наши опасения остались в прошлом.
«Благодаря достижениям в технологии инжекторов и возможностям настройки ситуация изменилась», — объясняет технический специалист Deatschwerks Дакота Боуман.
«Никто не хочет покупать несколько комплектов форсунок, и если вы можете обойтись слишком большой форсункой, то почему бы и нет? Я использую кавычки, так как данные об инжекторах и сами инжекторы настолько улучшились за последние 20 лет, что инжектор, который раньше считался «слишком большим», большую часть времени будет работать отлично. Есть предел, но весь этот предел сместился довольно далеко».
При обсуждении вопроса о «слишком большом» Боуман упомянул несколько сценариев, когда вы можете легко удвоить размер инжектора, не задумываясь. «В качестве примера давайте возьмем кого-то, кто хочет получить 400 лошадиных сил от безнаддувного двигателя V8, но у них есть планы в конечном итоге увеличить мощность до 800 лошадиных сил на E85», — говорит Боуман. «При 400 лошадиных силах я бы порекомендовал инжектор на 35 фунтов в час, а при отметке 800 лошадиных сил на E85 я бы рекомендовал около 90 фунтов в час.
Это более чем в два раза больше, но он будет отлично работать на холостом ходу и в крейсерском режиме на обоих уровнях на 9-й скорости.Форсунки 0 фунтов/час».
Переходя к нашему проекту, в частности, двигатель Retro 5.0 с костяным двигателем, который вышел из Thunderbird, был оснащен форсунками 19 lb/hr с желтым верхом. Cobra 1993 года, которую мы будем подражать в нашей первой поездке на динамометрическом стенде, поставлялась с завода с форсунками на 24 фунта в час. Наша конечная цель, которая, я не уверен, когда-либо публично раскрывалась ранее, состоит в том, чтобы максимально использовать центробежный вентилятор из типичного комплекта Fox Body. На бумаге это около 750 лошадиных сил на коленчатый вал.
С помощью удобного калькулятора DeatschWerks мы видим, что для 750 лошадиных сил на бензине потребуется комплект форсунок на 60 фунтов в час. Но Боуман задал нам вопрос, о котором мы раньше даже не задумывались: «Вы вообще собираетесь играть с E85?» Наше ошеломленное молчание (поскольку Е85 там, где мы живем, не существует, поэтому даже в мыслях не возникало) было встречено слышимой улыбкой.
«Тогда вам понадобятся 78 [фунтов в час], — сказал он нам.
Deatschwerks предлагает множество фактических данных калибровки форсунок, чтобы убедиться, что ваш компьютер двигателя правильно взаимодействует с форсунками при любых условиях.
High-Tech InjectionВ прошлом мы использовали форсунки Deatchwerks в нескольких проектах, и, помимо того, что они сделаны как танки, одна из особенностей, которая нам очень нравится, это наличие набора форсунок, готовых к работе, из коробки. Теперь «готов к работе» может означать разные вещи для разных людей, но для нас это означает, что все возможные детали уже позаботились о нас.
На данном этапе игры, я думаю, все ожидают определенного уровня соответствия форсунок от набора новых форсунок, но форсунки Deatschwerks выводят это на совершенно другой уровень. «Мы не только сопоставляем наши наборы, но и делаем то, что называется динамической балансировкой», — объясняет Боуман. «Это означает, что мы тестируем в условиях простоя, а также в крейсерском режиме, при высокой нагрузке и в статических условиях.
Это гарантирует отсутствие случайных колебаний из-за неравномерной подачи топлива от форсунки к форсунке, независимо от потребности. Нет ничего более раздражающего, чем машина, дергающаяся во время движения по парковке или пит-лейн, когда все смотрят на вас. Гоночным автомобилям больше не нужно работать жестко или отказываться от управляемости».
Здесь вы можете увидеть фактические данные о расходе для каждой топливной форсунки 78 фунтов/ч в комплекте. поскольку все форсунки имеют серийные номера, нетрудно определить фактические данные проверки расхода именно для этой форсунки.
Это тестирование — это не то, что вам нужно просто поверить компании на слово. Они включают отчет об испытаниях для каждого комплекта форсунок. На нем указаны испытания каждой форсунки с серийным номером в комплекте. «Наши стандарты соответствуют тому, что соответствует большинству оригинальных комплектов. К счастью для них, согласование с имеющимися у них расходами намного проще. Разница очень мала, когда форсунки маленькие.
Мы следим за тем, чтобы поддерживать один и тот же стандарт от самого маленького инжектора (35 фунтов в час) до самого большого инжектора (215 фунтов в час)», — говорит Боуман. Доказательство очевидно, как вы можете видеть в нашем отчете об испытаниях.
Кроме того, компания предоставляет исчерпывающий список данных для настройки, которые можно подключить к вашему программному обеспечению для настройки, будь то флэш-тюнер или полная автономная система. Поскольку комплект Terminator X, который мы используем (профилирование которого вы увидите в следующей статье), разработан как plug-and-play для Fox Body 87-93 годов, мы использовали стандартный разъем EV1, который на самом деле адаптер, установленный на заглушке инжектора, благодаря чему все работает по принципу plug-and-play.
Old Reliable — комплект топливной рейки и регулятора Aeromotive В то время как развитие технологий — это здорово для энтузиастов, в некоторых областях хорошие технологии неподвластны времени.
Комплект топливной рампы Aeromotive (P/N: 14102) для 5,0-литрового двигателя за последние два десятилетия практически не изменился, так как все было сделано правильно и работает по сей день. Такая долговечность говорит вам кое-что о продукте на рынке, полном конкуренции.
Здесь вы можете увидеть все фитинги, входящие в комплект топливной рампы. Также обратите внимание на фитинги в стиле OEM (серебристые), которые подходят к фитингам Ford с пружинным замком, которые есть в заводской системе.
Помимо полного и надежного комплекта, состоящего из высококачественных компонентов, система топливной рампы Aeromotive для Mustang GT и Cobra 1986–1995 годов решает некоторые проблемы, связанные с доставкой нашего проектного двигателя на динамометрический стенд, и в то же время предлагает простую установку на заводской автомобиль. В комплект входит быстроразъемное соединение Ford с адаптерами AN, чтобы вы могли подключаться к разъемам OEM под капотом. Но для наших первоначальных целей он обеспечивает простое и надежное соединение с топливной системой динамометрического стенда.
Кроме того, при обновлении до комплекта Aeromotive нерегулируемый OEM-регулятор удаляется из небольшой OEM-рейки и заменяется высокопроизводительным внешним регулятором давления топлива. Это не только позволит лучше и надежнее регулировать давление топлива, но и позволит нам со временем регулировать его в соответствии с нашими конкретными потребностями на динамометрическом стенде. Давайте посмотрим, что же все-таки входит в комплект.
Топливные рампы
Основой комплекта (и его тезки) является пара алюминиевых топливных рамп (P/N: 14101). Анодированные в фирменном красном цвете Aeromotive, направляющие имеют отверстие диаметром 5/8 дюйма, способное пропускать достаточное количество топлива для 3000 лошадиных сил, а также порты ORB-08 на каждом конце, а также центральный порт ORB-08 специально для приложения Mustang. Обработка с ЧПУ обеспечивает непревзойденную посадку и отделку, а стальные монтажные кронштейны обеспечивают простое и надежное крепление направляющих к впускному коллектору.
5/8-дюймовое отверстие топливной рампы Aeromotive никогда не будет препятствием для двигателя Windsor объемом 5,0 л.
Регулятор возвратного типа A1000
Регулятор давления топлива A1000-6 (P/N: 13109) сильно отличается от оригинального изделия. Aeromotive заявляет, что регулятор A1000 прошел больше миль, чем любой другой регулятор производительности, и на то есть веские причины. Он предлагает возможность регулировки базового давления от 40 до 75 фунтов на квадратный дюйм и имеет коэффициент повышения 1: 1 с наддувом. Он поставляется с портом манометра 1/8 дюйма NPT и имеет два впускных порта ORB-06 и один обратный порт ORB-06. В комплект также входит заполненный жидкостью манометр давления топлива 0-100 фунтов на квадратный дюйм для порта 1/8 дюйма NPT.
Фитинги и шланг
В комплект входят все фитинги ORB и AN размеров -06 и -08, которые вам понадобятся для завершения установки в стандартной конфигурации. Фитинги имеют стандартную конструкцию с отделкой на более приятной стороне спектра.
Включенный 8-футовый шланг из нержавеющей стали -6 и 6 футов -8 из нержавеющей стали с оплеткой A1000 оставляет вам достаточно, чтобы немного упс здесь или там, но, как и во всех аспектах жизни, дважды отмерьте и один раз отрежьте.
Как упоминалось в начале раздела, в комплект также входят фитинги, предназначенные для топливных соединений OEM, что позволяет выполнять прямую установку plug-and-play, если вы устанавливали этот комплект непосредственно в автомобиль. Конечно, нам приходится быть сложными, и для того, чтобы упростить подключение к динамометру, мы изменили компоновку комплекта. В этом не было ничего сложного благодаря гибкости комплекта, и хотя наша окончательная линия подачи выглядит немного глупо, она облегчит жизнь на динамометрическом стенде, поскольку мы включаем и выключаем двигатель между сеансами динамометрического стенда.
Регулятор A1000-6 имеет два входа AN-6 и выход -6 для возврата в бак. Также обратите внимание на крутой кронштейн, напечатанный на 3D-принтере, на разработку которого мы потратили слишком много времени для динамометрического стенда.
Теперь, когда он подходит, он будет перепечатан из высокотемпературного материала, так как он прикручен непосредственно к головке блока цилиндров.
В инструкции отмечено, что вам может понадобиться впускная прокладка, чтобы очистить немного более высокую топливную рампу. Мы были именно в этой лодке, но помехи были легко устранены с помощью фенольной прокладки толщиной 3/8 дюйма, купленной на eBay. К счастью для нас, у продавца были они как в стиле E7, так и в стиле GT40, поэтому мы заказали по одному каждого для будущих вступительных испытаний, которые мы будем проводить. Для Holley SysteMax вместо фенольной прокладки мы выбрали прокладку из распылителя NOS… почему бы и нет?
Таким образом, мы на один шаг приблизились к первоначальному динамометрическому анализу Retro 5.0, наряду с кучей базовых тестов. Все, что осталось, это заменить все штатные датчики и «подключить» Holley Terminator X, и мы готовы пошуметь.
Понимание современных систем подачи топлива
На современном рынке продажа деталей системы подачи топлива часто требует высокой степени знакомства с продуктом.
Понимание основ того, как работает современная система подачи топлива, не только заставляет вашу звезду сиять немного ярче в глазах ваших клиентов, но и дает ощутимые результаты в ваших ежедневных доходах. С учетом сказанного давайте рассмотрим основы того, как современное топливо 9Системы доставки 0093 работают.
РЕЛЕ ТОПЛИВНОГО НАСОСА
Реле топливного насоса представляет собой электрический переключатель, который включается или выключается модулем управления силовым агрегатом или PCM. Когда ключ зажигания первоначально включен, PCM дает команду реле активировать топливный насос примерно на три секунды, чтобы создать давление в топливной системе. Когда ключ зажигания поворачивается в положение «старт» и двигатель начинает прокручиваться, PCM снова дает команду реле активировать топливный насос.
После запуска двигателя сигнал частоты вращения двигателя от датчика положения коленчатого вала (CKP) указывает PCM, что двигатель работает. Если PCM не получает сигнал от датчика положения коленчатого вала, он выключает реле топливного насоса.
Чтобы предотвратить слив топлива из поврежденного топливопровода, электрические топливные насосы должны быть отключены, если автомобиль попадет в аварию. Многие автомобили Ford, например, используют инерционный выключатель, установленный под приборной панелью, для отключения топливного насоса, если автомобиль подвергается резкому удару. В других системах отсутствие сигнала от заглохшего двигателя заставит PCM отключить реле топливного насоса. Некоторые системы отключают топливный насос, если в двигателе падает давление масла или если датчик массового расхода воздуха (MAF) не определяет поток воздуха в двигатель.
Противоугонные устройства также могут использоваться для деактивации топливного насоса, если охранная или противоугонная система автомобиля обнаружит любой тип несанкционированного доступа, связанный с угоном автомобиля. В случае многих автомобилей General Motors двигатель на мгновение запускается и глохнет, если противоугонная система отключает реле топливного насоса.
Другие проблемы, связанные с защитой от кражи, включают неисправные ключи зажигания или системы обнаружения ключей в замке зажигания.
СОВРЕМЕННЫЕ ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ
Давление, необходимое для испарения топлива в современных двигателях, создается электрическим топливным насосом высокого давления
находится внутри топливного бака. В зависимости от типа системы впрыска топлива большинство топливных насосов создают давление топлива от 15 до 90 фунтов на квадратный дюйм.
ТОПЛИВНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Многие топливные насосы защищены от грязи топливным фильтром, прикрепленным к впускному отверстию для топлива. Топливные форсунки
защищены топливным фильтром после топливного насоса. Важно помнить, что линейными топливными фильтрами часто пренебрегают и их следует менять при первых признаках неисправности системы подачи топлива. Напротив, многие современные топливные фильтры расположены внутри топливного бака на входной стороне топливного насоса и рассчитаны на весь срок службы насоса.
РЕГУЛЯТОРЫ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА
Регулятор давления топлива
обеспечивает точную подачу топлива за счет точного контроля давления в топливном насосе. Регуляторы давления топлива выполнены в двух- и однолинейном исполнении. Давление топлива контролируется в двухмагистральных системах впрыска топлива с помощью внешнего регулятора давления топлива, который возвращает избыток топлива в топливный бак через вторую топливную магистраль меньшего диаметра.
Давление топлива на двухлинейных регуляторах также регулируется вакуумным шлангом, присоединенным к впускному коллектору двигателя. Когда дроссельная заслонка закрывается, высокое разрежение во впускном коллекторе вызывает снижение давления топлива. Когда дроссельная заслонка открывается, низкий уровень вакуума во впускном коллекторе вызывает увеличение давления топлива. В некоторых случаях небольшая резиновая диафрагма внутри диафрагмы регулятора давления топлива дает небольшую утечку и позволяет топливу просачиваться во впускной коллектор, в результате чего двигатель работает на обогащенной смеси.
Эту неисправность можно диагностировать, проверив вакуумную магистраль на наличие жидкого топлива.
Однолинейные системы впрыска топлива содержат регулятор давления топлива в сборе топливного насоса. Эти системы полагаются на способность модуля управления трансмиссией (PCM) поддерживать управление подачей топлива, изменяя время, в течение которого топливная форсунка остается открытой. Двух- и однолинейные топливные насосы и регуляторы давления топлива можно диагностировать с помощью обычных тестеров давления и объема топлива.
ТОПЛИВНЫЕ НАСОСЫ С ИМПУЛЬСНОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ
Некоторые современные системы подачи топлива устраняют необходимость в регуляторе давления топлива, контролируя скорость топливного насоса для изменения давления топлива. Эти топливные системы известны как системы с импульсной модуляцией, потому что топливный насос питается от серии электрических импульсов, которые контролируют скорость топливного насоса.
В системах с импульсной модуляцией PCM использует датчик давления топлива, установленный на топливопроводе, для контроля давления топлива.
ТОПЛИВНЫЕ ИНЖЕКТОРЫ
Хотя химия и физика не были моими любимыми школьными предметами, они объясняют, как работают системы впрыска топлива. Чтобы проиллюстрировать химию сгорания, 14,7 фунтов воздуха требуется для окисления или сжигания одного фунта чистого бензина. Химически правильное соотношение 14,7:1 называется «стехиометрическим» соотношением воздух-топливо, что означает, что после сгорания остаются только углекислый газ и вода.
Что касается физики горения, то бензин не сгорит, пока не испарится в очень маленькие капельки. В современных двигателях бензин испаряется, впрыскивая его через сопло топливной форсунки под высоким давлением.
Большинство топливных форсунок спроектированы таким образом, чтобы распылять их по схеме, очень похожей на аэрозольный баллончик. Если вокруг сопла топливной форсунки образуются углеродистые отложения, форма распыла становится неравномерной. Это приводит к тому, что часть топлива поступает в цилиндр в жидкой форме, что снижает экономию топлива и производительность.
ДАТЧИКИ ПОДАЧИ ТОПЛИВА
Как упоминалось выше, оптимальная работа системы управления подачей топлива и выбросов достигается, когда PCM устанавливает соотношение воздух/топливо 14,7:1 или стехиометрическое. Во время холодного запуска данные датчика температуры охлаждающей жидкости (CTS) и датчика абсолютного давления в коллекторе (MAP) позволяют PCM регулировать соотношение воздух/топливо для быстрого запуска и хорошей работы холодного двигателя.
После прогрева двигателя датчики положения дроссельной заслонки (TPS), массового расхода воздуха (MAP), положения коленчатого вала (CKP), температуры охлаждающей жидкости (CTS), кислорода в отработавших газах (O2) и другие датчики предоставляют входные электрические данные, которые позволяют PCM для регулировки соотношения воздух/топливо для оптимальной эффективности работы.
ДИАГНОСТИКА ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ
Чтобы помочь механикам быстро диагностировать общие проблемы с системой подачи топлива, производители автомобилей встроили несколько очень сложных бортовых диагностических систем в свои модули управления трансмиссией (PCM). Поскольку PCM может обнаруживать неисправный датчик, сравнивая его электрический выход с выходным сигналом как минимум двух других датчиков или обнаруживая обрыв, замыкание и заземление цепей датчика, для диагностики современных проблем с подачей топлива требуется сканирующий прибор.
Наконец, PCM постоянно контролирует работу системы подачи топлива, контролируя напряжение датчика кислорода. Если давление топливного насоса низкое или если в двигателе возникает утечка вакуума, PCM начинает дольше удерживать топливные форсунки открытыми, чтобы поддерживать правильное напряжение датчика кислорода. Когда этот промежуток времени превышает 25 процентов от нормального, большинство блоков управления двигателем запрограммированы на сохранение кода неисправности «обедненного» топлива в своей диагностической памяти.