2Июл

Типы впрыска топлива: с центральным впрыском, распределенным впрыском, непосредственным впрыском.

Содержание

с центральным впрыском, распределенным впрыском, непосредственным впрыском.

Система впрыска топлива

Современные автомобили оснащают разными системами с впрыском топлива. В двигателях, работающих на бензине, смесь топлива и воздуха принудительно возгорается с помощью искры.

Система с впрыском топлива является неотъемлемым элементом топливной системы автомобиля. Форсунка является главным рабочим элементом любой системы впрыска.

Бензиновые двигатели оснащаются системами с впрыском, которые различаются между собой способом образования смеси топлива с воздухом:

  • системы с центральным впрыском;
  • системы с распределенным впрыском;
  • системы с непосредственным впрыском.

Центральный впрыск, или иначе его называют моновпрыск (Monojetronic), осуществляется одной центральной электромагнитной форсункой, которая впрыскивает топливо во впускной коллектор. Это чем-то напоминает карбюратор. Сейчас автомобили с такой системой впрыска не производятся, так как у автомобиля с такой системой наблюдается высокий расход топлива и невысокие экологические свойства автомобиля.

Система распределенного впрыска постоянно с годами совершенствовалась. Начало положила система K-jetronic. Впрыск был механическим, что давало ему хорошую надежность, но расход топлива был весьма высоким. Топливо подавалось не импульсно, а постоянно. На смену данной системы пришла система KE-jetronic.

Она ничем принципиально не отличалась от K-jetronic, но появился электронный блок управления (ЭБУ), который позволил незначительно сократить расход топлива. Но и эта система не принесла ожидаемых результатов. Появилась система L-jetronic.

В которой ЭБУ воспринимал сигналы от датчиков и направлял электромагнитный импульс на каждую форсунку. Система обладала хорошими экономическими и экологическими показателями, но конструктора не стали на этом останавливаться, и разработали совершенно новую систему Motronic.

Блок управления стал управлять и впрыском топлива, и системой зажигания. Топливо стало лучше сгорать в цилиндре, увеличилась мощность двигателя, уменьшился расход и вредные выбросы автомобиля.

Во всех этих системах представленных выше впрыск осуществляется отдельной форсункой на каждый цилиндр во впускной коллектор, где и происходит образование смеси топлива с воздухом, которая попадает в цилиндр.

Наиболее перспективной системой на сегодняшний день является система с непосредственным впрыском.

Суть данной системы заключается в том, что топливо впрыскивается сразу в камеру сгорания каждого цилиндра, и уже там смешивается с воздухом. Система определяет и подает оптимальный состав смеси в цилиндр, что обеспечивает хорошую мощность на различных режимах работы двигателя, хорошую экономичность и высокие экологические свойства двигателя.

Но с другой стороны, двигателя с данной системой впрыска обладают более высокой ценой по сравнению со своими предшественниками, из-за сложности своей конструкции. Также данная система очень требовательна к качеству топлива.

Спрашивайте в комментариях. Ответим обязательно!

Чем отличается распределенный впрыск и непосредственный

Существующие наиболее распространенные типы двигателей можно разделить на две части: распределенный впрыск и непосредственный впрыск

.

1. Распределенный впрыск топлива подразумевает размещение форсунок индивидуально под каждый цилиндр. На такте впуска каждого цилиндра отдельная форсунка впрыскивает топливо (газ или бензин) в определенный момент. Дозированная порция топлива попадает на впускной клапан соответствующего цилиндра. Бензин, поступивший в цилиндры, испаряется, перемешиваясь с воздухом, образуя горючую смесь. Составные узлы системы распределенного впрыска:

  • системы подачи и очистки бензина, воздуха;
  • электроника, включающая в себя набор датчиков;
  • система, которая улавливает пары топлива и сжигает их.

2. Система непосредственного впрыска топлива относится также к инжекторным двигателям, но отличается в первую очередь расположением форсунок. Они расположены в головке блока цилиндров и под большим давлением подают топливо в камеру сгорания каждого цилиндра. В отличие от распределенного впрыска, где впрыск происходит во впускной коллектор, здесь впрыск идет прямо в цилиндры.

Преимущество систем непосредственного впрыска - экономичность и соответствие экологическим стандартам. Такие двигатели на 15-20% более экономны, чем распределенный впрыск, а также соответствуют нормам Евро 5, тогда как распределенный впрыск - Евро 4.

Отличия ГБО для двигателей с распределенным и непосредственным впрыском

Пока что большинство автомобилей в Украине комплектуются двигателями распределенного впрыска, для которых подходит ГБО 4-го поколения. Для прямого впрыска предназначены ГБО 5-го и 6-го поколений. Их принципиальная разница в следующем:

  • в 4-м поколении газ подается на редуктор под давлением 15-16 атм., где переходит в газовую фазу. С редуктора газ подается на форсунки, установленные перед впускным коллектором;
  • 5-е поколение исключает редуктор. Жидкий газ сразу подается на форсунки благодаря системе из нескольких насосов: два общих (один в баллоне, второй - под капотом) и индивидуальные форсуночные насосы. Форсунки располагаются на рампе;
  • 6-е поколение не предусматривает ни редуктора, ни газовых форсунок - газ подается в цилиндры через родные бензиновые форсунки.

ГБО с непосредственным впрыском (TSI, FSI) требовало решения вопроса смазки бензиновых форсунок, стоящих в двигателе, что и было реализовано в ГБО 6. Если ГБО 5 использует соотношение "бензин/газ" 20/80, то в ГБО 6 газ подается через родные узлы.

Установка ГБО непосредственного впрыска занимает до 3-х дней, ГБО распределенного впрыска устанавливается быстрее - 8-12 часов. В силу ответственности установки данных комплектов рекомендуем обращаться только в авторизированные центры. PRIDE GAS - официальный дистрибьютор в Украине итальянского производителя AEB, чьи системы PRIDE by AEB отлично зарекомендовали себя на украинских дорогах. 3 года гарантии и индивидуальный подход к каждому клиенту - это только часть того, что мы готовы вам предложить.

PRIDE GAS - не стоит рисковать своим автомобилем, доверьте установку ГБО нам!

Также интересные статьи от PRIDE GAS:

ГБО Италия: подбор ГБО по марке автомобиля

ГБО Италия для двигателей с непосредственным впрыском

Рекомендуемые комплекты ГБО для двигателей распределенного впрыска 4 поколения

Впрыск – Автомобили – Коммерсантъ

Впрыск

Журнал "Коммерсантъ Автопилот" №1 от , стр. 71

&nbspВпрыск

       Продолжим рассказ о системах питания двигателя. В предыдущем номере журнала мы воздали последние почести старичку карбюратору по случаю его 100-летнего юбилея. Сейчас речь пойдет о гораздо более современных системах впрыска топлива, хотя лет им на самом деле не меньше, чем карбюратору.
       Для распыления топлива и приготовления топливо-воздушной смеси в любой системе питания используется перепад давления: в карбюраторе он образуется за счет создаваемого двигателем разрежения воздуха, в системах впрыска — за счет давления топлива, создаваемого высокопроизводительным бензонасосом. Разница, казалось бы, непринципиальная. Но перепад давления в системах впрыска почти на порядок выше. Это не только обеспечивает лучшую гомогенизацию и испарение топлива, но, самое главное, позволяет гораздо более точно, гибко и эффективно управлять процессом подачи топлива в двигатель.

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

Комментарии

Распределенный впрыск топлива

История создания распределенного впрыска

Первое приспособление, напоминающее современную систему распределенного впрыска топлива, придумал для своих двигателей английский инженер и изобретатель Герберт Стюарт еще в конце XIX века.

Первую российскую систему впрыска для бензиновых авиационных двигателей разработали в 1916 году конструкторы Микулин и Стечкин

В дальнейшем его идеи развили и усовершенствовали Роберт Бош и Клесси Камминс, и конструкция к уже в двадцатые годы нашла массовое применение в топливной системе дизельных двигателей. Первую российскую систему впрыска для бензиновых авиационных двигателей разработали в 1916 году конструкторы Микулин и Стечкин.

Впервые система распределенного впрыска бензина была применена на двигателе, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. Согласно замыслу Хессельмана, топливо необходимо было впрыскивать в каждый цилиндр ближе к концу такта сжатия, чтобы воспламенение происходило уже непосредственно перед началом хода поршня вниз. Двигатель Хессельмана обычно запускался на бензине, а затем при работе использовался дизель или керосин.

Прямой впрыск топлива в каждый цилиндр использовался в авиационных двигателях времен Второй мировой производства Junkers, Daimler-Benz и BMW с целью обеспечить пилотам возможность выполнять фигуры высшего пилотажа без риска остановки мотора. На германских авиационных двигателях использовалась адаптированная система впрыска дизельного топлива фирмы Bosch. Устройства назывались карбюраторами, но топливо подавалось не самотеком, а при помощи насосов высокого давления.

Первые серийные системы управления распределенным впрыском были механическими, их производство в 1951 начала компания Bosch

Первую систему распределенного впрыска, управляемую электроникой, производства итальянской фирмы Caproni-Fuscaldo установила на гоночный автомобиль Alfa Romeo 6C2500 в 1940 году. Шестицилиндровый двигатель был снабжен индивидуальными форсунками.

Первые серийные системы управления распределенным впрыском были механическими. Их производство в 1951 начала компания Bosch. Одним из первых такой системой в 1954 оснастили легендарное купе Mercedes-Benz 300 SL «Крыло чайки». В дальнейшем механические системы начали устанавливать и на более массовые модели, к примеру, на автомобили Audi 100.

Топливная рейка с форсунками и регулятором давления.

Эпоха электронного управления системами впрыска бензина началась в восьмидесятые годы с появлением дешевых микропроцессоров. Первым серийным автомобилем с инжектором, управляемым электронным контроллером на основе микропроцессора, был Rambler Rebel 1957 года фирмы Nash - части американского автомобильного концерна AMC. Система впрыска называлась Electrojector, и ее применение позволило поднять мощность восьмицилиндрового двигателя "Бунтаря" на 60 л.с.

Виды распределенного впрыска топлива

В системе распределенного впрыска топливо в каждый цилиндр впрыскивается отдельной форсункой. Существует несколько разновидностей распределённого впрыска. Различаются они по времени открытия форсунок. К примеру, в случае одновременного впрыска все форсунки открываются разом. Если форсунки открываются попарно, впрыск называется попарно-параллельным.

Связующим звеном между современной системой распределенного впрыска и карбюратором был моновпрыск - система, с управляемой компьютером единственной форсункой

Большинство современных автомобилей оснащено системами фазированного впрыска. В этой системе каждая форсунка управляется индивидуально и открывается в наиболее удачный с точки зрения заложенной в блоке управления программы момент, то есть непосредственно перед началом такта впрыска.

Как правило, в топливной системе фазированного впрыска в управляющей программе предусмотрены два дополнительных режима: прогрева и аварийный режим. В случае их задействования фазированный впрыск заменяется попарно-параллельным. Это позволяет двигателю в период прогрева работать в интенсивном режиме и на относительно высоких оборотах. В аварийном режим, в случае неисправности одного из датчиков, показания которого влияют на количество впрыскиваемого топлива, обеспечивается бесперебойная работа двигателя при разной нагрузке. Как правило, поводом для включения аварийного режима становится неисправность основного датчика, показаниями которого руководствуется блок управления при дозировке топлива, - датчика фазы или, иначе, датчика положения распределительного вала.

Последний тип распределенного впрыска - прямой впрыск, представляющий собой разновидность фазированного. В этой системе топливо впрыскивается не во впускной коллектор, а непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра.

Принцип работы распределенного впрыска топлива

Управление системой впрыска современного автомобиля осуществляет компьютер, в автомобильной терминологии носящий название электронного блока управления двигателем.

Для вычисления оптимального момента для открытия топливных форсунок и времени, в течение которого они должны оставаться открытыми, блок управления использует показания различных датчиков.

Масса воздуха, поступающего в двигатель, измеряется датчиком массового расхода воздуха. Это один из важнейших показателей. Кроме него, при определении количества топлива компьютер опирается на данные по температуре двигателя, температуре всасываемого воздуха, скорости вращения коленчатого вала, угла открытия дроссельной заслонки и динамике ее открытия. Рассчитав количество топлива, которое может полностью сгореть при данной массе воздуха в цилиндрах, компьютер подает сигнал форсункам на открытие. Сигналом служит электрический импульс нужной длительности. Во время подачи сигнала форсунки остаются в открытом положении, и топливо, которое в магистрали находится под давлением, впрыскивается во впускной коллектор.

Плюсы и минусы распределенного впрыска топлива

Первое и основное преимущество распределенного впрыска топлива – экономичность. Кроме того, в связи с более полным сгоранием топлива за один цикл автомобили с распределенным впрыском наносят меньше вреда окружающей среде вредными выбросами. При точной дозировке топлива вероятность возникновения неожиданных сбоев в работе при экстремальных режимах (преодоление крутого подъема, например) сведена практически к нулю.

Применение распределенного впрыска продлило жизнь многим популярным автомобилям, которые были бы сняты с производства в связи с низкой топливной экономичностью

Недостаток систем распределенного впрыска в достаточно сложной и всецело зависящей от электроники конструкции. В связи с большим количеством электронных компонентов диагностика и ремонт систем распределенного впрыска возможны только в условиях профессионального сервисного центра.

Топливные системы впрыска: различие и принципы работы

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.

Электронная 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 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.

Система впрыска топлива применяется для дозированной подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания в строго определенный момент времени. От характеристик данной системы зависит мощность, экономичность и экологический класс двигателя автомобиля. Системы впрыска могут иметь различную конструкцию и варианты исполнения, что характеризует их эффективность и сферу применения.

Краткая история появления

Инжекторная система подачи топлива начала активно внедряться в 70-х годах, явившись реакцией на возросший уровень выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Она была заимствована в авиастроении и являлась экологически более безопасной альтернативой карбюраторному двигателю. Последний был оснащен механической системой подачи топлива, при которой топливо поступало в камеру сгорания за счет разницы давлений.

Первая система впрыска была практически полностью механической и отличалась малой эффективностью. Причиной этого был недостаточный уровень технического прогресса, который не мог полностью раскрыть ее потенциал. Ситуация изменилась в конце 90-х годов с развитием электронных систем управления работой двигателя. Электронный блок управления стал контролировать количество впрыскиваемого топлива в цилиндры и процентное соотношение компонентов топливовоздушной смеси.

Виды систем впрыска бензиновых двигателей

Существует несколько основных видов систем впрыска топлива, которые отличаются способом образования топливовоздушной смеси.

Моновпрыск, или центральный впрыск

Схема с центральным впрыском предусматривает наличие одной форсунки, которая расположена во впускном коллекторе. Такие системы впрыска можно найти только на старых легковых автомобилях. Она состоит из следующих элементов:

  • Регулятор давления – обеспечивает постоянную величину рабочего давления 0,1 МПа и предотвращает появление воздушных пробок в топливной системе.
  • Форсунка впрыска – осуществляет импульсную подачу бензина во впускной коллектор двигателя.
  • Дроссельная заслонка – выполняет регулирование объема подаваемого воздуха. Может иметь механический или электрический привод.
  • Блок управления – состоит из микропроцессора и блока памяти, который содержит эталонные данные характеристики впрыска топлива.
  • Датчики положения коленчатого вала двигателя, положения дроссельной заслонки, температуры и т.д.

Системы впрыска бензина с одной форсункой работают по следующей схеме:

  • Двигатель запущен.
  • Датчики считывают и передают информацию о состоянии системы в блок управления.
  • Полученные данные сравниваются с эталонной характеристикой, и, на основе этой информации, блок управления рассчитывает момент и длительность открытия форсунки.
  • На электромагнитную катушку направляется сигнал об открытии форсунки, что приводит к подаче топлива во впускной коллектор, где он смешивается с воздухом.
  • Смесь топлива и воздуха подается в цилиндры.

Дизельный двигатель, который был назван по имени своего изобретателя, имеет главного конкурента – карбюраторный двигатель. Дизельный при своем функционировании всасывает в цилиндры воздух атмосферы. Здесь, в цилиндрах, происходит его плотное сжимание, и температура становится выше, чем 700 градусов, а давление и того превосходит 900 атмосфер. Этих показателей достаточно, чтобы дизельное топливо стало воспламеняться. Благодаря этому в дизеле не нужно использовать свечи зажигания, которые часто используются в карбюраторах.

Для того чтобы дизель отлично функционировал, необходим впрыск дизельного топлива в электронном виде. Электронная система впрыска дизельного двигателя имеет множества преимуществ. Во-первых, здесь на электронном уровне контролируется топливо, благодаря чему снижается удельный расход. Во-вторых, здесь встроена система самостоятельной диагностики, благодаря чему все неисправности быстро выявляются и устраняются. В-третьи, и помощью электроники происходит самостоятельное регулирование оборотов холостого хода, из-за этого удается ограничить число оборотов двигателя.

В двигателе дизеля воздух появляется через фильтры воздушные из атмосферы. Если в автомобиле есть турбокомпрессор, то именно он осуществляет сжатие воздуха, который дальше переходит в интеркулер. Здесь происходит его охлаждение, благодаря чему цилиндры лучше заполняются нагнетаемым воздухом.

Здесь устанавливаются преобразователи окислительные и каталитические, которые снижают возможность загрязнения вредными веществами. Функционирование электронной системы впрыска дизельного двигателя осуществляется также посредством поступление горючего в камеру сгорания. Горючее проходит через вихревые камеры, они горючее завихряют, чтобы позволяет лучше смешиваться с воздухом.

Блок управления дизелем необходим для того чтобы управлять прогревом двигателя в холодном состоянии. Момент впрыска смещается, если двигатель не прогрет. К тому же, управляются свечи накаливания, которые есть в каждом цилиндре. Они включаются еще до того, как запускается двигатель, и срабатывают сразу после того, как двигатель проворачивается стартер. Именно свечи накаливания осуществляют запуск двигателя в холодном состоянии. Холодный двигатель запускается после того, как загорится сигнальная лампа.

Классификация двигателей по способу впрыска топлива - Автомобили

Каждый автомобильный двигатель работает на топливе. А это топливо подается к цилиндрам посредством специальной системы впрыска. В зависимости от того, какая именно система установлена, формируется такой важный показатель, как расход.

Именно поэтому важно уметь разбираться в данных системах, поскольку только так вы сможете определить, какую машину лучше покупать.

Системы впрыска наделяются разными конструкционными особенностями. В соответствии с таковыми определяются эксплуатационные возможности, эффективность и сфера использования.

Какие есть виды в бензиновых двигателях

На бензиновых двигателях устанавливаются различные системы подачи топлива. Их основное различие заключается в способе впрыска и образования горючей смеси с воздухом. Различаются следующие типы:

  1. Центральный или моновпрыск. Система подразумевает, что будет установлена только одна форсунка, которая пропускает топливо во впускной коллектор. Этот способ подачи воздуха считается устаревшим, в современности есть несколько других, более эффективных и результативных агрегатов. Найти подобный моновпрыск доступно только на устаревших легковых транспортных средствах. Тут в цилиндры подается уже готовая горючая смесь. Эффективность теряется из-за того, что воздух и топливо смешиваются вне цилиндра, в процессе поступления на него, часть теряется. Это негативно отражается на КПД.
  2. Распределительный. По формату работы этот тип очень похож на предыдущий. Разница заключается в том, что здесь устанавливается несколько форсунок, запускающих топливо. Также они располагаются на цилиндрах. Соответственно, их количество приравнивается к числу цилиндров. Действие заключается в том, что топливо передается непосредственно к цилиндрам. Однако оно смешивается с воздухом, образуя горючую смесь, тоже во впускном коллекторе. Это минимизирует расход топлива, а также положительно влияет на КПД. Но система все равно не является самой совершенной на данный момент.
  3. Непосредственный. Такой тип впрыска считается самым эффективным на сегодня. Здесь топливо под большим давлением подается в камеры цилиндров. С другой стороны в камеры передается и воздух. Смешивание горючей смеси осуществляется непосредственно в цилиндрах, что позволяет добиться максимального результата. Уникальность системы в том, что по всему агрегату установлены специальные датчики, которые подают сигналы о количестве топлива, что требуется на текущей скорости и мощности. Поэтому затраты минимальные, они полностью соответствуют реальному положению дел. Естественно, улучшается и эффективность работы системы.

На первый взгляд может показаться, что система непосредственного впрыска лучше, и следует выбирать автомобили с таковой. Но на самом деле она слишком совершенна, из-за чего наблюдается повышенная восприимчивость к качеству топлива. На сайте AUTO.RIA можно найти заправки, где заправляют исключительно качественное топливо, а также всегда узнать цены на бензин, установленные на данный момент.

Какие виды устанавливаются в дизельных двигателях

Дизельные двигатели работают по тому же принципу, что и бензиновые. Разница заключается в том, что горючая смесь поджигается благодаря давлению и температуре, сама система зажигания здесь отсутствует. Из-за этого нюанса конструкторам приходилось дорабатывать и системы впрыска. Тут встречаются следующие системы:

  • В предварительную камеру. Такое устройство работает по принципу впускного коллектора. Топливо передается в эту камеру. Имеется один топливный насос, который под большим давлением передает дизельное топливо. В предварительной камере выполняется смешивание с воздухом, затем оно передается в цилиндропоршневую группу. Способ технологично не совершенный, поэтому подобные системы установлены преимущественно на автомобилях, которые уже сняли с производства.
  • Непосредственно в камеру сгорания. Этот вид схож по принципу действия с непосредственным впрыском топлива. Здесь дизельное топливо передается в камеры цилиндра. Устанавливается несколько насос-форсунок, поскольку давление тут играет решающую роль. Воздух также должен передаваться под давлением.

Как и в случае с бензиновыми двигателями, когда подача топлива носит непосредственный характер, необходимо заправляться только там, где вы абсолютно уверены в качестве. Независимо от установленной системы, она может управляться механическим или электронным способом. Естественно, электронная система намного лучше, поскольку тут четко контролируется количество топлива, которое необходимо передать в камеру сгорания, чтобы поддержать текущее состояние автомобиля (скорость, мощность, другие показатели). Помимо качества топлива, нужно следить и за исправностью силового агрегата, вовремя выполнять ТО и ремонт по мере необходимости.


Системы впрыска Magneti Marelli

Несмотря на высокие показатели топливной эффективности дизеля, он считался неподходящим для легковых автомобилей из-за шумности и вибрации. Чтобы решить эту проблему, не прибегая к особой звукоизоляции и сложным системам опор двигателя с мощными виброгасителями, надо было как-то изменить сам принцип работы дизеля. А именно – используя детонацию в качестве «поджига», заставить основную порцию топлива гореть так же, как в бензиновом моторе. А для этого, очевидно, был необходим прямой впрыск.

 

Прототип системы Common Rail был разработан в конце 60-х годов Робертом Хубером, в Швейцарии. Далее его технология была развита Марко Гансером из Швейцарского Федерального Института Технологии в Цюрихе. Но первая реально работающая система была разработана концерном FIAT, а если точнее — специалистами Magneti Marelli в сотрудничестве с Centro Ricerche Fiat и Elasis. Однако после того, как FIAT разработал дизайн и концепцию системы, она была продана производителю топливных систем из Германии, который и довел ее до завершения разработки массового продукта. При этом первые применили систему Common Rail в 1997 на Alfa Romeo 156 1.9 JTD итальянцы, и только потом она появилась на Mercedes-Benz C 220 CDI.

 

Со временем технология перекочевала в сферу бензиновых двигателей, и вот тут у Magneti Marelli появилась возможность вспомнить о богатом опыте разработок в этом направлении. Среди европейских производителей итальянская компания одной из первых начала снабжать автоконцерны инжекторами и блоками управления для систем GDI. И на сегодняшний день широкий спектр инжекторов Magneti Marelli устанавливается на 4-, 6, и 12-цилиндровые двигатели автомобилей, продаваемых на рынках Европы, обеих Америк и даже Азии.

 

 

Новые производственные мощности Magneti Marelli, в 2004 постоянные для производства GDI-инжекторов, позволяют производить форсунки как для систем со Swirl-клапанами (системой завихрения), так и с распылителями, создающими «полый конус» (когда распыл идет по конусу, во внутреннюю часть которого топливо не разбрызгивается). А также с распылителями сложных геометрий с 4-8 отверстиями (т.н. multi-hole тип).

Кроме того, именно компания Magneti Marelli разработала и запатентовала инновационную систему, позволяющую производить цельный штифт инжектора, оснащенный системой анти-отскока (который в других случаях может иметь место в момент закрытия инжектора ввиду упругости материалов). Эта технология предотвращает пост-впрыск, чем уменьшается шумность, а также продлевает время сопротивления соленоида для обеспечения мульти-впрыска с интервалами менее 200 микросекунд между импульсами.

 

В этом году на международной Шанхайской автомобильной выставке Auto Shanghai 2017 среди множества высокотехнологичных продуктов, среди которых была и телематика, и системы автономного вождения, и инновации в области гибридных/электрических приводов, Magneti Marelli представила решения по оптимизации ДВС с системой непосредственного впрыска топлива GDI. В частности, были представлены системы впрыска топлива высокого давления, дополненные электронными блоками управления двигателя, насосами и форсунками, конструкция которых помогает повысить эффективность ДВС.

 

 

 

В наше время многие считают, что потенциал повышения КПД поршневого ДВС уже исчерпан, т.е. достиг своего «технологического потолка». Тем не менее в Magneti Marelli уверены, что удельная мощность двигателей с прямым впрыском и турбонаддувом может быть повышена за счет обеспечения еще большей, чем в нынешних системах, гомогенности (однородности) топливно-воздушной смеси. За счет сочетания впрыска под повышенным давлением со специальными алгоритмами управления впрыском можно добиться оптимального смесеобразования непосредственно в цилиндре. А значит и более полного сгорания топлива с минимальным образованием твердых частиц.

 

Естественно, Magneti Marelli производит также и системы традиционного бензинового впрыска, состоящие из топливного насоса, дросселя, блока управления (ECU), топливной рейки и форсунок, а также коллектора. Все компоненты этой системы Magneti Marelli производит и поставляет ведущим автопроизводителям. Также Magneti Marelli разрабатывает и поставляет автопроизводителям «под ключ» электронные системы впрыска PFI (впрыск во впускной канал). Учитывая глобализацию автомобильного рынка, когда машины могут эксплуатироваться в разных частях света, Magneti Marelli изначально разработала их совместимыми со всеми бензиновыми и этаноловыми смесями. Заводы компании сегодня тоже расположены по всему миру: в Китае, Индии, Германии, Франции, Италии, Словакии.

 

Автомеханики знают, что сегодня системы впрыска топлива от Magnetti Marelli не только доминируют в автомобилях итальянского автопрома, но также представлены на моделях концернов PSA и VAG. В последнем случае речь снова идет об инжекторах прямого впрыска - для автомобилей немецкого концерна, в линейке которого особое место занимают двигатели FSI и TFSI, их ассортимент у Magneti Marelli весьма широкий. Всего можно насчитать более 80 применений на всех марках и практически всех модельных группах концерна, оснащенных указанными типами двигателей.

 

Также следует отметить, что Magneti Marelli активно разрабатывает и выпускает системы впрыска для автоспорта, что закономерно для производителя из страны с такими гоночными традициями. В производственной линейке Magneti Marelli Motorsport: IWPR инжекторы с одиночной/сдвоенной струей, являющиеся доступным решением для ралли и мотоспорта, проверенные временем инжекторы верхней подачи IWP Pico, характеризующиеся компактностью в сочетании с многоструйным распылом. А также предназначенные для высокопроизводительных систем гоночного впрыска инжекторы RDI-2XX с настраиваемой формой «факела» распыла или GPI с многолучевым распылом, способные подавать до 2,2 литров топлива в минуту.

 

Конечно, для нашего рынка спортивные инжекторы – это экзотика, но их наличие в портфеле производителя дает представление об уровне технологий, которыми он располагает. Что же касается наших скромных автосервисных занятий с топливной системой «гражданских» автомобилей, то для них у Magneti Marelli есть также датчики положения дроссельной заслонки, датчики оборотов коленвала, массовые расходомеры воздуха. И конечно, если потребуется блок управления для итальянского авто – без Magneti Marelli не обойтись. Хотя, учитывая исходное качество электроники, такое случается нечасто даже с автомобилями солидного возраста. Другое дело инжекторы: при ресурсе качественных инжекторов порядка 200 тыс. км это стабильная статья оборота запчастей на СТО. И если автовладелец хочет, чтобы новые прошли столько же, – Magneti Marelli к его услугам.

 

 

www.magnetimarelli-aftermarket.ru

Какие существуют типы впрыска топлива? | Новости

Топливный инжектор

Thinkstock

МАШИНЫ.COM - Вы слышали этот термин раньше, но каковы реальные нюансы впрыска топлива? Какие типы впрыска топлива используются в вашем автомобиле? Для этого требуется немного базового понимания движка, но мы готовы помочь. Типы впрыска топлива, используемые в новых автомобилях, включают четыре основных типа:

  • Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка
  • Портовый или многоточечный впрыск топлива
  • Последовательный впрыск топлива
  • Прямой впрыск

Связано: Нужна ли периодическая чистка топливных форсунок?

Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка

Самый ранний и самый простой тип впрыска топлива, одноточечный, просто заменяет карбюратор с одним или двумя топливными форсунками в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.Для некоторых автопроизводителей одноточечный впрыск был ступенькой к более сложной многоточечной системе. Хотя TBI не так точен, как последующие системы, он измеряет топливо с лучшим контролем, чем карбюратор, и дешевле и проще в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива

Многоточечный впрыск топлива предусматривает выделение отдельной форсунки для каждого цилиндра, прямо за его впускным отверстием, поэтому систему иногда называют впрыском через порт. Стрельба паров топлива так близко к впускному отверстию почти гарантирует, что они будут полностью втянуты в цилиндр.Основным преимуществом является то, что MPFI измеряет топливо более точно, чем конструкции TBI, лучше обеспечивает желаемое соотношение воздух-топливо и улучшает все связанные аспекты. Кроме того, это практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе. В случае TBI и карбюраторов впускной коллектор должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от двигателя, что является мерой для испарения жидкого топлива.

В двигателях, оснащенных MPFI, в этом нет необходимости, поэтому впускной коллектор может быть изготовлен из более легкого материала, даже из пластика.Результатом является постепенное повышение экономии топлива. Кроме того, там, где обычные металлические впускные коллекторы должны быть расположены наверху двигателя для отвода тепла, те, которые используются в MPFI, могут быть размещены более творчески, предоставляя инженерам гибкость при проектировании.

Последовательный впрыск топлива

Последовательный впрыск топлива, также называемый последовательным впрыском топлива в каналы (SPFI) или впрыском по времени, представляет собой тип многоточечного впрыска. Хотя в базовом MPFI используется несколько форсунок, все они распыляют топливо одновременно или группами.В результате топливо может «зависать» над портом до 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу. Это может показаться не таким уж большим, но этого недостатка достаточно, чтобы инженеры устранили его: последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо. Работая по времени, как свечи зажигания, они распыляют топливо непосредственно перед открытием впускного клапана или сразу после него. Это кажется незначительным шагом, но повышение эффективности и выбросов достигается в очень малых дозах.

Прямой впрыск

Прямой впрыск максимально расширяет концепцию впрыска топлива, впрыскивая топливо непосредственно в камеры сгорания, минуя клапаны.Прямой впрыск, более распространенный в дизельных двигателях, начинает появляться в конструкциях бензиновых двигателей, иногда называемых DIG для бензина с прямым впрыском. Опять же, дозирование топлива даже более точное, чем в других схемах впрыска, а прямой впрыск дает инженерам еще одну переменную, позволяющую точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя изучает, как воздушно-топливная смесь вращается в цилиндрах и как взрыв распространяется от точки воспламенения.

Такие вещи, как форма цилиндров и поршней; расположение портов и свечей зажигания; время, продолжительность и интенсивность искры; и количество свечей зажигания на цилиндр (возможно более одной) - все это влияет на то, насколько равномерно и полно топливо сгорает в бензиновом двигателе. Прямой впрыск - еще один инструмент в этой области, который можно использовать в двигателях с низким уровнем выбросов.

Редакционный отдел Cars.com - ваш источник автомобильных новостей и обзоров. В соответствии с Cars.com, редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.

доля

Главный редактор Джо Брузек освещает краткосрочный и долгосрочный парк тестовых автомобилей Cars.com и водит Pontiac Firebird Trans Am 1998 года выпуска.Написать Джо

Четыре различных типа впрыска топлива

Транспортные средства регулируют вашу скорость и ускорение, изменяя соотношение топлива и воздуха, поступающего в двигатель. Исторически этим занимались карбюраторы. Даже сегодня многие мотоциклы, генераторы и другие простые двигатели полагаются на углеводы для управления частотой вращения двигателя. Но это довольно примитивная технология, и с 1970-х годов система впрыска топлива позволила транспортным средствам стать более мощными и более экономичными.Конечно, технологии существовали и раньше. Но только в этот раз это произошло потому, что оно зарекомендовало себя как лучший способ доставки топлива.

Нам нравится впрыск топлива почти в каждом современном автомобиле. Но не все системы впрыска топлива созданы одинаково, и некоторые из них значительно превосходят другие. Какой тип у вашей машины? Какое влияние на характеристики вашего автомобиля оказывает тип используемых вами топливных форсунок? Читай дальше что бы узнать.

Современные двигатели сильно отличаются от тех, что мы использовали 30 лет назад.Производители автомобилей вкладывают много времени и денег в разработку своих двигателей, и эти изменения происходили медленно в течение длительного периода времени. Когда система впрыска топлива впервые появилась на рынке, эта технология была модернизирована для двигателей, которые были разработаны для использования карбюраторов. Эта ранняя технология называлась впрыском топлива в корпус дроссельной заслонки , или TBFI. По мере совершенствования технологий мы перешли к модели с многоточечным впрыском топлива . Хотя эта технология все еще используется в некоторых автомобилях эконом-класса, наиболее популярным типом является многопортовый впрыск . Наконец, перспективной технологией является многопортовый впрыск . Прочтите, чтобы узнать о различиях между ними и о том, что это означает с точки зрения производительности и обслуживания.

Впрыск топлива корпуса дроссельной заслонки

Также называемый однопортовым, это был самый ранний тип впрыска топлива, появившийся на рынке. Все автомобили имеют впускной коллектор, через который в двигатель сначала поступает чистый воздух. TBFI работает, добавляя правильное количество топлива в воздух перед его распределением по отдельным цилиндрам.Преимущество TBFI в том, что он недорогой и простой в обслуживании. Если у вас когда-нибудь возникнет проблема с инжектором, вам нужно заменить только один. Кроме того, поскольку этот инжектор имеет довольно высокий расход, его не так просто засорить.

Технически системы корпуса дроссельной заслонки очень прочные и требуют меньшего обслуживания. При этом впрыск дроссельной заслонки сегодня используется редко. Транспортные средства, которые все еще используют его, достаточно стары, поэтому обслуживание будет более серьезной проблемой, чем это было бы с более новым автомобилем с меньшим пробегом.

Еще один недостаток TBFI - неточность. Если вы отпустите педаль акселератора, в воздушной смеси, поступающей в ваши цилиндры, все равно будет много топлива. Это может привести к небольшой задержке перед замедлением или, в некоторых автомобилях, к выбрасыванию несгоревшего топлива через выхлопную трубу. Это означает, что системы TBFI не так экономичны, как современные системы.

Многопортовый впрыск

Многоточечный впрыск просто перемещал форсунки дальше вниз по направлению к цилиндрам.Чистый воздух поступает в первичный коллектор и направляется к каждому цилиндру. Инжектор расположен в конце этого порта, прямо перед тем, как он всасывается через клапан в ваш цилиндр.

Преимущество этой системы в том, что топливо распределяется более точно, при этом каждый цилиндр получает свою собственную струю топлива. Каждая форсунка меньше и точнее, что позволяет снизить расход топлива. Обратной стороной является то, что все форсунки распыляют одновременно, а цилиндры срабатывают один за другим.Это означает, что у вас может быть остаток топлива между периодами впуска или у вас может возникнуть возгорание цилиндра до того, как форсунка сможет подать дополнительное топливо.

Многопортовые системы

отлично работают, когда вы путешествуете с постоянной скоростью. Но когда вы быстро ускоряетесь или убираете ногу с дроссельной заслонки, такая конструкция снижает либо экономию топлива, либо производительность.

Последовательный впрыск

Системы последовательной подачи топлива очень похожи на многопортовые системы.При этом есть одно ключевое отличие. Последовательная подача топлива - раз. Вместо того, чтобы все форсунки срабатывали одновременно, они подают топливо одна за другой. Время согласовано с вашими цилиндрами, что позволяет двигателю смешивать топливо прямо перед тем, как клапан открывается, чтобы всасывать его. Такая конструкция позволяет улучшить экономию топлива и производительность.

Поскольку топливо остается в порту только на короткое время, последовательные форсунки имеют тенденцию служить дольше и оставаться более чистыми, чем другие системы.Благодаря этим преимуществам на сегодняшний день наиболее распространенным типом впрыска топлива в транспортных средствах являются последовательные системы.

Единственным небольшим недостатком этой платформы является то, что она оставляет меньше места для ошибок. Топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндр только через мгновение после открытия форсунки. Если он грязный, забитый или не реагирует, ваш двигатель будет испытывать нехватку топлива. Форсунки должны работать на максимальной мощности, иначе ваш автомобиль начнет работать с неровностями.

Прямой впрыск


Если вы начали замечать закономерность, вы, вероятно, догадались, что такое прямая инъекция.В этой системе топливо впрыскивается прямо в цилиндр, полностью минуя воздухозаборник. Производители автомобилей премиум-класса, такие как Audi и BMW, хотят убедить вас, что прямой впрыск является новейшим и лучшим вариантом. Что касается характеристик бензиновых автомобилей, они абсолютно правы! Но эта технология далеко не нова. Он использовался в авиационных двигателях со времен Второй мировой войны, и почти все дизельные автомобили имеют непосредственный впрыск, потому что топливо намного гуще и тяжелее.

В дизельных двигателях прямой впрыск очень надежен.Доставка топлива может потребовать много злоупотреблений, а проблемы с обслуживанием сведены к минимуму.

В бензиновых двигателях непосредственный впрыск применяется почти исключительно в транспортных средствах с высокими характеристиками. Поскольку эти автомобили работают с очень точными параметрами, особенно важно поддерживать вашу систему подачи топлива. Несмотря на то, что автомобиль будет продолжать работать в течение долгого времени, если им пренебречь, его характеристики быстро снизятся.

Когда использовать очиститель топливных форсунок

Вы должны пропускать через двигатель баллончик с разбавленным очистителем для топливных форсунок несколько раз в год, чтобы предотвратить накопление нагара.Если у вас старый автомобиль, который не работает так хорошо, как раньше, может потребоваться более агрессивное решение. Для получения дополнительной информации о лучшем очистителе топливных форсунок, который вы можете купить, ознакомьтесь с нашим руководством для покупателей.

Когда заменять топливные форсунки

У дроссельной заслонки и многопортовых систем есть несколько ключевых признаков неисправного инжектора. Часто автомобилю будет трудно заводиться, и он будет сжигать намного больше топлива. У вашего автомобиля будет намного меньше мощности, чем когда он был новым. Поскольку форсунки со временем изнашиваются, трудно заметить постепенное снижение производительности.При этом ваш механик сможет обнаружить проблему с доставкой топлива во время базовой проверки.

При последовательном и прямом впрыске признаки более очевидны. Вы заметите грубый холостой ход, и автомобиль может вибрировать и дребезжать сильнее, чем обычно. Вам может быть трудно разогнаться до полных оборотов, а ускорение может иметь более «агрессивный» звук.

Форсунки

играют решающую роль в работе вашего автомобиля, и важно понимать, как они работают в вашем конкретном автомобиле.Теперь, когда вы знаете четыре типа, вам будет легче предпринять соответствующие шаги, чтобы обеспечить их работу в течение многих лет.

Привет читателям ShedHeads! Меня зовут Джеймс Кеннеди, и мне, безусловно, нравилось писать о моем любимом снаряжении для активного отдыха на протяжении многих лет. Хотя я веду этот блог только с 2017 года, я всю жизнь увлекался отдыхом. И хотя мне, безусловно, нравится делиться своим мнением со всеми вами, мне еще больше нравится, когда я слышу ваши отзывы! Если вы хотите связаться со мной по поводу того, что я написал, свяжитесь со мной на Facebook или на нашей странице контактов вверху!

Последние сообщения Джеймса Кеннеди (посмотреть все)

4 типа систем впрыска топлива для специалистов по автозапчастям

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

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

1. Специалисты по автозапчастям могут знать систему впрыска дроссельной заслонки

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

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

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

Системы многоточечного впрыска топлива (MPFI) работают так, как следует из их названия: с несколькими впускными отверстиями. Как, вероятно, знают профессионалы в сфере автозапчастей, - это шаг вперед по сравнению с системами впрыска дроссельной заслонки, которые имеют только один порт.

На каждое впускное отверстие установлено

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

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

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

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

Система последовательного впрыска топлива обеспечивает более высокий уровень топливной экономичности

4. Профессионалы в сфере автозапчастей должны знать систему прямого впрыска

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

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

Заинтересованы ли вы в обучении автомобильным запчастям?

Свяжитесь с консультантом в Автомобильных учебных центрах сегодня!

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

видов впрыска топлива | 1A Auto

Впрыск дроссельной заслонки vs.Многопортовый впрыск по сравнению с прямым впрыском

Проще говоря, ваш двигатель сжигает смесь топлива и воздуха внутри своих цилиндров, чтобы перемещать поршни, которые создают движение вперед или назад, которое в конечном итоге передается на колеса. Как топливо попадает в цилиндры, когда оно попадает и как топливо используется, - вот некоторые из наиболее важных факторов, определяющих мощность и эффективность вашего двигателя.

В более старых двигателях для дозирования топлива в двигатель использовался карбюратор.В карбюраторных двигателях поступающий во впускной патрубок воздух будет создавать вакуум, который вытягивает топливо из трубки в карбюраторе, называемой трубкой Вентури. Эта система была относительно простой и удобной в работе, и многие годы она пользовалась успехом. В конце концов, впрыск топлива оказался более эффективным. Двигатели с впрыском топлива могут производить больше мощности, потреблять меньше топлива и легче соответствовать все более строгим стандартам выбросов. Сегодня все новые автомобили используют те или иные формы впрыска топлива.

Со временем были разработаны различные методы впрыска топлива в двигатель.Их можно разделить на категории в зависимости от места добавления топлива. Со временем точка впрыска сдвигалась все ближе и ближе к самим цилиндрам. Три основных типа впрыска топлива известны как впрыск дроссельной заслонки, многоточечный впрыск и прямой впрыск. Мы проведем вас по трем типам, объясним, как работает каждый из них, и опишем преимущества и недостатки каждого типа.

Система впрыска дроссельной заслонки

Впрыск дроссельной заслонки (TBI), также называемый одноточечным впрыском, был первым типом впрыска топлива, широко использовавшимся в автомобилях.Он работал очень похоже на карбюратор в том, что он дозировал топливо в переднюю часть впускного коллектора за корпусом дроссельной заслонки. Топливо и воздух смешиваются во впускном коллекторе и втягиваются в цилиндры за счет всасывания, производимого во время такта впуска каждого цилиндра.

Впрыск дроссельной заслонки был большим улучшением по сравнению с карбюратором. Бортовой компьютер транспортного средства, блок управления двигателем (ЭБУ), может контролировать количество отмеренного топлива и время подачи топлива.Это делает TBI более эффективным, чем карбюрация, в более широком диапазоне рабочих условий.

Однако у TBI были определенные общие проблемы с карбюрацией. Во-первых, поскольку топливо должно проходить относительно большое расстояние к цилиндрам, оно может конденсироваться и скапливаться во впускном коллекторе. Цилиндры, расположенные ближе к корпусу дроссельной заслонки, также могут получать более богатую смесь топлива и воздуха по сравнению с цилиндрами, находящимися дальше, которые получают более бедную смесь.

Хотя у TBI было то преимущество, что он был простым, имея только один, а иногда и два инжектора, в конечном итоге от него отказались в пользу многопортового впрыска.


Многопортовый впрыск

Многоточечный впрыск (иногда называемый многоточечным впрыском) использует отдельные форсунки для распыления топлива в каждый цилиндр. Форсунки устанавливаются во впускные каналы, сразу за впускным клапаном каждого цилиндра. Используются два типа впрыска через центральный порт и последовательный многопортовый впрыск.

При впрыске через центральный канал центральный топливный блок отправляет топливо по ряду ветвей, которые заканчиваются тарельчатыми клапанами.Внешний вид этого типа инжектора побудил некоторых людей называть его инжектором-пауком. Все клапаны выпускают топливо одновременно, что означает, что часть топлива остается в ожидании следующего такта впуска. Это дает топливу возможность конденсироваться, а значит, оно не так легко воспламеняется.

Последовательный впрыск топлива решает эту проблему, поскольку каждый клапан форсунки открывается одновременно с соответствующим впускным клапаном. ЭБУ управляет синхронизацией форсунок так же, как и моментом зажигания.

Впрыск через центральный порт более эффективен, чем TBI, и последовательный многопортовый впрыск также более эффективен. Каждая из этих систем, хотя и более сложная, с большим количеством движущихся частей, что усложняет работу над ними и увеличивает их стоимость. При этом последовательный многоточечный впрыск является сегодня наиболее распространенной системой дозирования топлива в автомобилях с бензиновым двигателем.

Прямой впрыск

В системах с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр.Это обеспечивает наилучшее сочетание топлива и воздуха. Прямой впрыск использовался в дизельных двигателях с 1920-х годов и в бензиновых авиационных двигателях примерно со времен Второй мировой войны, но в последнее время он широко применяется только в автомобилях с бензиновым двигателем. Производители высокопроизводительных автомобилей, такие как Audi и BMW, обнаружили, что более эффективное сгорание при непосредственном впрыске бензина (GDI) помогает производить более мощные двигатели. Некоторые автопроизводители также начали использовать GDI, чтобы двигатели потребляли меньше газа. В двигателях GM Ecotec и Ford Ecoboost используется GDI.

Двигатели GDI могут использовать очень бедную топливно-воздушную смесь, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой. Это помогает экономить газ, но создает выбросы закиси азота. Двигатели GDI полагаются на рециркуляцию выхлопных газов и специально разработанные каталитические нейтрализаторы для очистки этих выбросов. Системам GDI также нужны более прочные форсунки. Форсунки подвергаются воздействию тепла и давления камеры сгорания, и форсунка должна распыляться против высокого давления камеры сгорания. В то время как обычные топливные форсунки распыляют бензин со скоростью от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, прямые форсунки должны распылять топливо под давлением в тысячи фунтов на квадратный дюйм.

Таким образом, хотя прямой впрыск является лучшим вариантом с точки зрения мощности и эффективности, это также самая сложная и дорогая система.

По мере развития технологий производство двигателей с прямым впрыском может упроститься, но на данный момент последовательный многоточечный впрыск остается наиболее распространенной системой впрыска топлива в автомобилях. Он обеспечивает оптимальное сочетание эффективности и доступности для большинства приложений.


Система впрыска насос-форсунка

Система впрыска насос-форсунка

Магди К.Хаир

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : В системах впрыска дизельного топлива насос-линия-форсунка (P-L-N) насос соединен с форсункой через топливопровод высокого давления. В системе P-L-N могут использоваться линейные, распределительные / роторные и блочные насосы впрыска. В «классическом» варианте система управляется механически с помощью специализированных компонентов, таких как регулятор.В более новых версиях ряд параметров контролируется электронным способом. Система P-L-N заменяется другими типами систем впрыска топлива в новых конструкциях двигателей.

Введение

Система насос-линия-форсунка (P-L-N), также называемая системой насос-труба-форсунка, на протяжении многих десятилетий была доминирующим типом системы впрыска дизельного топлива практически во всех дизельных двигателях. Хотя система P-L-N была вытеснена системами впрыска топлива с общей топливораспределительной рампой и насос-форсунками в новых конструкциях двигателей для рынков с наиболее строгими стандартами выбросов, эта топливная система остается популярной на рынках с менее строгими стандартами выбросов.Из-за ее исторического значения знание системы P-L-N необходимо для понимания принципов и постоянного развития системы впрыска дизельного топлива.

Система впрыска насос-форсунка-форсунка предназначена для создания высокого давления топлива в насосном элементе, передачи импульса давления топлива через линию впрыска высокого давления и последующего распыления этого топлива в цилиндр через форсунку форсунки [ 113] . Было разработано множество конфигураций P-L-N с различным техническим и / или экономическим обоснованием.Большинство систем P-L-N можно разделить на три категории в зависимости от типа нагнетательного насоса:

  • Насосы проточные
  • Агрегатные насосы
  • Насосы распределительные (роторные)

Рядные насосы , обслуживающие многоцилиндровые двигатели, содержат столько насосных элементов, сколько цилиндров в двигателе. Насос обычно приводится в действие шестеренкой от коленчатого вала и расположен в центральном месте относительно двигателя в сборе. Разработчики двигателя и топливной системы стремятся к тому, чтобы расположение насоса было таким, чтобы все линии впрыска были одинаковой длины между насосом впрыска и входом в форсунки.Из-за сильно пульсирующих систем и волн давления, распространяющихся по узким трубам, управление динамикой линии может быть затруднено и может вызвать неустойчивое поведение впрыска в сопле. Пытаясь свести к минимуму сложности, связанные с динамикой линии, дизайнеры стремятся сделать общую длину линии как можно короче. В некоторых случаях кратчайшая из возможных линий может оказаться слишком длинной для эффективной работы встроенного насоса. Это имеет место на крупных морских и стационарных электростанциях, где огромный размер двигателя не позволяет использовать короткие линии впрыска.Примеры применения этого типа включают двигатели DDC / MTU Series 2000 и MTU / DDC Series 4000. В более старых версиях этих двигателей использовались системы насосов для поддержания коротких линий впрыска между насосом и форсункой. Каждый насос-агрегат устанавливается на двигателе в непосредственной близости от обслуживаемого цилиндра и приводится в действие распределительным валом двигателя. Поскольку в системе блочного насоса для каждого цилиндра используется отдельный насос, эта конфигурация фактически находится где-то между P-L-N и системами насос-форсунок; мы обсудим систему блочного насоса в статье «Насос / насос».

Насосные элементы высокого давления, состоящие из плунжера и цилиндра, изготовлены из высокопрочной инструментальной стали, и между скользящими / вращающимися частями соблюдаются очень жесткие допуски. Эта высокоточная обработка требуется во всех механических компонентах системы впрыска, чтобы обеспечить точное дозирование и синхронизацию впрыска в пределах угла поворота коленчатого вала 1 °. Стоимость таких топливных систем довольно высока, и их трудно оправдать, особенно в двигателях небольших легковых автомобилей.Решением этой проблемы является распределительный насос , в котором один центральный насосный элемент используется для создания высокого давления впрыска. Это топливо высокого давления затем вводится в коллекторную головку или распределительный узел, который направляет его в соответствующий инжектор и цилиндр в соответствии с порядком зажигания двигателя. Уменьшение количества насосных элементов для многоцилиндрового дизельного двигателя до одного снижает стоимость дорогих высокоточных деталей насосного элемента и делает его стоимость более подходящей для рынка небольших автомобилей.

В течение нескольких десятилетий в системах впрыска P-L-N использовалось механическое управление. Были разработаны сложные механические устройства, такие как регуляторы и устройства синхронизации, наддува и управления крутящим моментом, для управления скоростью двигателя и рядом других параметров. С конца 1970-х годов система P-L-N была модернизирована в ходе эволюционного процесса, в котором начальные шаги заключались в простом использовании электрических компонентов для воспроизведения функций, которые ранее выполнялись механическими компонентами. Внедрение электроники в промышленность по производству дизельных двигателей шло медленно, в основном из-за отрицательных финансовых последствий, а также из-за сомнений в надежности электроники в тяжелых условиях применения дизельных двигателей.Неуверенность в том, действительно ли электроника потребуется для соответствия нормам по выбросам, помогая при этом поддерживать хорошие характеристики двигателя, еще больше замедлила продвижение к внедрению электроники в тяжелых дизельных топливных системах. Тем не менее, нормы выбросов продолжали становиться все более жесткими, что вынуждали повышать требования к системе впрыска топлива. Более того, первые демонстрации возможностей электроники помогли сосредоточить внимание на этих разработках и направить больше ресурсов на исследования.Несколько подробное описание «электронизации» линейных и распределительных / роторных насосных систем с особым учетом некоторых из их основных, а также новых функций дается в последнем разделе этой статьи.

###

Топливная форсунка и ее виды -

Просмотрено страницы: 1248

Время чтения: 2 минуты, 0 секунд

Здравствуйте, ребята. Я здесь, чтобы дать информацию о топливных форсунках, которые в основном используются в автомобильных двигателях и заменяют карбюратор.

Впрыск топлива - это процесс впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с помощью инжектора. Это замена карбюратору.

Типы топливных форсунок:

Форсунки корпуса дроссельной заслонки или одноточечные форсунки (TBI):

Это простейшая форма впрыска топлива, которая пришла на замену карбюраторам. Он имеет один или два топливных инжектора на корпусе дроссельной заслонки, которые подают соотношение сторон топливно-воздушной смеси к каждому впускному коллектору топлива в двигателе.Недостатком был цилиндр, расположенный ближе всего к форсункам, получая лучшую топливную смесь, чем цилиндры вдали от него. Причина, по которой TBI заменила карбюратор, заключалась в том, что TBI легко настраивался в соответствии с плотностью воздуха и высотой и не зависел от вакуумного коллектора.

Канальный или многоточечный впрыск топлива (MPFI):

В отличие от TBI, MPFI имеет отдельные форсунки для каждого цилиндра, что означает лучшую топливную смесь во всех цилиндрах. Если двигатель имеет 4 цилиндра, у него будет 4 топливных форсунки, расположенных на впускном отверстии коллектора.Топливо запотевает во впускном коллекторе, поскольку оно запотевает так близко к впускному коллектору, что обеспечивает полное сгорание распыленного топлива, что делает его более эффективным, чем TBI, и обеспечивает лучшую топливную экономичность. Это позволяет более равномерно распределять топливо. MPFI снижает вероятность конденсации топлива во впускном коллекторе.

Последовательный впрыск топлива (SFI):

Это то же самое, что и MPFI, MPFI впрыскивает топливо одновременно, но последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо и синхронизируется по времени, как свечи зажигания.SFI распыляет топливо непосредственно перед или после открытия впускного клапана. В SFI и MPFI нет большой разницы, но разница во времени распыления. Этот правильный выбор времени распыления топлива повысил эффективность и выбросы.

Прямой впрыск (DI):

DI на сегодняшний день является одной из передовых технологий впрыска топлива. Прямой впрыск в основном используется в дизельных двигателях, но медленно распространяется и на бензиновые. В DI топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания цилиндра.Поскольку топливо впрыскивается напрямую, на впускном клапане не происходит потерь топлива или отложений углерода. Электронный блок управления двигателем определяет необходимое количество топлива, и подается только это количество. В системе прямого впрыска дозирование топлива более точное, чем в любой другой системе.

Предоставлено: инженерное объяснение

Об авторе сообщения

Гириш

Привет, ребята По профессии я разработчик веб-сайтов, но всегда стремлюсь узнавать что-то новое.Я инвестировал в Паевые инвестиционные фонды, фондовый рынок в течение последних нескольких лет, благодаря чему я получил хорошие знания. Я начал свой предпринимательский путь в 2019 году, который заставил меня узнавать больше по мере продвижения вперед. Я всегда люблю делиться тем, что узнаю. С детства всегда увлекался автомобилями, что вдохновило меня на создание этого сайта.

Счастливый

3 100%

Грустный

0 0%

Возбужден

0 0%

Сонный

0 0%

Злой

0 0%

Сюрприз

0 0%

Нравится:

Нравится Загрузка...

Связанные

История и различные типы топливных форсунок | Автор: Мерсад Берберович

История и различные типы топливных форсунок

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

Краткая история топливных форсунок и их интеграции в американскую промышленность

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

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

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

Топливные форсунки в современной истории Америки

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

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

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

Почему топливные форсунки?

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

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

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

Различные типы топливных форсунок

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

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

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

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

Корпус дроссельной заслонки с автоматическим управлением подает бензин в те же цилиндры, что и традиционный карбюратор, но управлять им намного проще, чем старые ручные системы, которые было так же трудно удерживать на месте и настраивать в соответствии с сиюминутными потребностями.

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

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

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

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

  • Форсунка последовательного действия. Последовательная топливная форсунка расположена так же, как и вышеупомянутая многоточечная топливная форсунка, но с еще более совершенными электронными средствами управления двигателем.

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

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

Последние мысли

Независимо от того, являетесь ли вы новичком, только начинающим исследовать различные типы топливных форсунок, или профессиональным экспертом, для надлежащего обслуживания и ухода за ними необходим базовый уровень знаний о различных типах топливных форсунок.