видове инжекции. Система за впръскване на гориво - схеми и принцип на действие

Система директно впръскванегоривото в бензиновите двигатели днес е най-модерното и модерно решение. Основна характеристикадиректно впръскване може да се счита, че горивото се подава директно към цилиндрите.

Поради тази причина тази система често се нарича и директно впръскване на гориво. В тази статия ще разгледаме как работи двигател с директно впръскване, както и какви предимства и недостатъци има такава схема.

Прочетете в тази статия

Директно впръскване на гориво: устройство на системата за директно впръскване

Както бе споменато по-горе, горивото в тях се подава директно в горивната камера на двигателя. Това означава, че инжекторите не впръскват бензин, след което гориво-въздушната смес влиза през цилиндъра, а директно впръскват гориво в горивната камера.

Първите бензинови двигатели с директно впръскване бяха . В бъдеще схемата стана широко разпространена, в резултат на което днес с такава система за подаване на гориво може да се намери в гамата на много известни производители на автомобили.

Например, концерн VAGвъведе номер Модели на Audiи Volkswagen с атмосферни и турбокомпресори, които са получили директно впръскване на гориво. Двигатели с директно впръскване се произвеждат и от BMW, Ford, GM, Mercedes и много други.

Директното впръскване на гориво е получило такова широко разпространение поради високата ефективност на системата (около 10-15% в сравнение с разпределеното впръскване), както и по-пълното изгаряне. работна смесв цилиндрите и намаляват нивото на токсичност на отработените газове.

Система за директно впръскване: конструктивни характеристики

Така че нека вземем за пример FSI двигателс т. нар. „слоесто“ инжектиране. Системата включва следните елементи:

• верига високо налягане;
• бензин;
• регулатор на налягането;
• горивна релса;
• сензор за високо налягане;
• инжекционни дюзи;

Да започнем с горивната помпа. Посочената помпа създава високо налягане, под което се подава гориво горивна релсакакто и инжектори. Помпата има плунжери (може да има няколко плунжера или едно при ротационните помпи) и се задвижва от входния разпределителен вал.

RTD (регулатор на налягането на горивото) е интегриран в помпата и отговаря за дозираното подаване на гориво, което съответства на впръскването на инжектора. Необходима е горивна релса (горивна релса), за да се разпредели горивото към инжекторите. Също така наличност даден елементви позволява да избегнете скокове на налягането (пулсации) на горивото във веригата.

Между другото, веригата използва специален предпазен клапан, който е в релсата. Този клапан е необходим, за да се избегне твърде високо налягане на горивото и по този начин да се защити отделни елементисистеми. Повишаване на налягането може да възникне поради факта, че горивото има тенденция да се разширява при нагряване.

Сензорът за високо налягане е устройство, което измерва налягането в горивна релса. Сигналите от сензора се предават на, който от своя страна може да промени налягането в горивната релса.

Относно инжекторна дюза, елементът осигурява навременното подаване и пулверизиране на горивото в горивната камера, за да се създаде необходимата гориво-въздушна смес. Имайте предвид, че описаните процеси се управляват от . Системата има група от различни сензори, електронен блок за управление, както и изпълнителни механизми.

Ако говорим за системата за директно впръскване, заедно със сензора за високо налягане на горивото, за нейната работа участват: DPRV, сензор за температура на въздуха по време на всмукателен колектор, датчик за температура на охлаждащата течност и др.

Благодарение на работата на тези сензори компютърът получава необходимата информация, след което блокът изпраща сигнали към изпълнителните механизми. Това позволява последователно и прецизна работа електромагнитни клапани, дюзи, предпазен клапан и редица други елементи.

Как работи директното впръскване на гориво

Основното предимство на директното впръскване е възможността за постигане различни видовеобразуване на смес. С други думи, такава система за захранване е в състояние гъвкаво да променя състава на работната гориво-въздушна смес, като взема предвид режима на работа на двигателя, неговата температура, натоварването на двигателя с вътрешно горене и др.

Необходимо е да се отдели послойно смесване, стехиометрично, а също и хомогенно. Именно това образуване на смес в крайна сметка прави възможно използването на горивото възможно най-ефективно. Сместа винаги се оказва с високо качество, независимо от режима. операция ICE, бензинът изгаря напълно, двигателят става по-мощен, докато токсичността на отработените газове намалява в същото време.

• Образуването на слоеста смес се активира, когато натоварванията на двигателя са ниски или средни и оборотите на коляновия вал са ниски. Просто казано, в такива режими сместа е малко по-бедна, за да се спестят пари. Стехиометричното смесване включва приготвяне на смес, която е силно запалима, без да е прекалено обогатена.
• Образуването на хомогенна смес ви позволява да получите така наречената "мощна" смес, която е необходима при високи натоварвания на двигателя. На постна хомогенна смес за допълнителна икономия захранващ агрегатработи в преходни режими.
• Когато стратификацията е включена, дроселът е широко отворен със затворени всмукателни клапи. Въздухът се подава към горивната камера с висока скорост, възниква турбулентност на въздушните потоци. Горивото се впръсква близо до края на такта на компресия, впръскването се извършва в зоната, където се намира запалителната свещ.

В краткото време преди да се появи искра на запалителната свещ се образува гориво-въздушна смес, в която коефициентът на излишък на въздух е 1,5-3. След това сместа се запалва от искра, докато около зоната на запалване се задържа достатъчно количество въздух. Този въздух действа като топлинен „изолатор“.

Ако вземем предвид образуването на хомогенна стехиометрична смес, такъв процес се случва, когато всмукателните клапи са отворени, докато дроселът също е отворен под един или друг ъгъл (в зависимост от степента на натискане на педала на газта).

В този случай горивото се впръсква дори по време на такта на всмукване, в резултат на което е възможно да се получи хомогенна смес. Излишният въздух има коефициент, близък до единица. Такава смес е силно запалима и напълно изгаря в целия обем на горивната камера.

Обедна хомогенна смес се създава, когато дроселът е напълно отворен и всмукателните клапи са затворени. В този случай въздухът се движи активно в цилиндъра и впръскването на гориво пада върху такта на всмукване. ECM поддържа излишък на въздух на 1,5.

Освен чист въздух могат да се добавят и отработени газове. Това се дължи на работата. В резултат на това отработените газове отново „изгарят“ в цилиндрите, без да навредят на двигателя. Това намалява емисиите вредни веществав атмосферата.

Какъв е резултатът

Както можете да видите, директното впръскване ви позволява да постигнете не само икономия на гориво, но и добра възвращаемост на двигателя както при ниски, така и средни и високи натоварвания. С други думи, наличието на директно впръскване означава, че оптималният състав на сместа ще се поддържа във всички режими на работа на двигателя с вътрешно горене.

Що се отнася до недостатъците, недостатъците на директното впръскване могат да бъдат приписани само повишена сложностпри ремонти и цената на резервните части, както и високата чувствителност на системата към качеството на горивото и състоянието на горивните и въздушните филтри.

Прочетете също

Устройството и схемата на инжектора. Плюсове и минуси на инжектор в сравнение с карбуратор. Неизправностите на инжекторните захранващи системи са чести. Полезни съвети.

настройка горивна системаатмосферни и турбо двигатели. Работа на горивната помпа и консумация на енергия, избор на горивни инжектори, регулатори на налягането.

Системата за впръскване на гориво се използва за дозирано подаване на гориво към двигателя с вътрешно горене в строго определен момент от време. Характеристиките на тази система зависят от мощността, ефективността и екологичен класдвигател на кола. Инжекционните системи могат да имат различни конструкции и версии, което характеризира тяхната ефективност и обхват.

Кратка история на появата

Системата за впръскване на гориво започва активно да се въвежда през 70-те години, като реакция на повишеното ниво на вредни емисии в атмосферата. Той е заимстван от самолетната индустрия и е екологична алтернатива на карбураторния двигател. Последният е оборудван с механична система за подаване на гориво, в която горивото влиза в горивната камера поради разликата в налягането.

Първата система за впръскване беше почти напълно механична и се характеризираше с ниска ефективност. Причината за това беше недостатъчното ниво на технологичен прогрес, което не можа да разкрие напълно своя потенциал. Ситуацията се промени в края на 90-те години с развитието на електронните системи за управление на двигателя. Електронният блок за управление започна да контролира количеството гориво, впръскано в цилиндрите и проценткомпоненти на въздушно-горивната смес.

Видове инжекционни системи за бензинови двигатели

Има няколко основни вида системи за впръскване на гориво, които се различават по начина на образуване на въздушно-горивната смес.

Единична инжекция или централна инжекция

Схема на работа на моноинжекционната система

Централната схема на впръскване осигурява наличието на една дюза, която се намира във всмукателния колектор. Такива инжекционни системи могат да бъдат намерени само при по-стари автомобили. Състои се от следните елементи:

• Регулатор на налягането - осигурява постоянно работно налягане от 0,1 MPa и предотвратява появата на въздушни шлюзовев горивната система.
• Инжекционна дюза - извършва импулсно подаване на бензин към всмукателния колектор на двигателя.
• Дроселна клапа - регулира количеството на подавания въздух. Може да бъде механичен или електрическо задвижване.
• Блок за управление - състои се от микропроцесор и блок памет, който съдържа референтните данни за характеристиките на впръскване на гориво.
• Сензори за позиция колянов валдвигател, положение на дросела, температура и т.н.

Бензиновите инжекционни системи с една дюза работят по следната схема:

• Двигателят работи.
• Сензорите четат и предават информация за състоянието на системата към контролния блок.
• Получените данни се сравняват с референтната характеристика и въз основа на тази информация контролният блок изчислява момента и продължителността на отваряне на дюзата.
• Към електромагнитната намотка се изпраща сигнал за отваряне на дюзата, което води до подаване на гориво към всмукателния колектор, където то се смесва с въздуха.
• Към цилиндрите се подава смес от гориво и въздух.

Многопортово инжектиране (MPI)

Многопортовата система за впръскване се състои от подобни елементи, но в този дизайн има отделни дюзи за всеки цилиндър, които могат да се отварят едновременно, по двойки или един по един. Смесването на въздух и бензин също се извършва във всмукателния колектор, но за разлика от моноинжекцията, горивото се подава само по време на приемни пътищасъответните цилиндри.

Схема на работа на системата с разпределено впръскване

Управлението се осъществява от електроника (KE-Jetronic, L-Jetronic). Това са универсални системи за впръскване на гориво на Bosch, които се използват масово.

Принципът на действие на разпределеното впръскване:

• Към двигателя се подава въздух.
• С помощта на редица сензори се определят обемът на въздуха, неговата температура, скоростта на въртене на коляновия вал, както и параметрите на положението на дросела.
• Въз основа на получените данни, електронният блок за управление определя количеството гориво, което е оптимално за входящото количество въздух.
• Подава се сигнал и съответните дюзи се отварят за необходимото време.

Директно впръскване на гориво (GDI)

Системата осигурява подаване на бензин чрез отделни дюзи директно към горивните камери на всеки цилиндър под високо налягане, където едновременно се подава въздух. Тази система за впръскване осигурява най-точната концентрация на сместа въздух-гориво, независимо от режима на работа на двигателя. В същото време сместа изгаря почти напълно, като по този начин намалява количеството вредни емисии в атмосферата.

Схема на системата за директно впръскване

Такава система за впръскване е сложна и зависи от качеството на горивото, което я прави скъпа за производство и експлоатация. Тъй като дюзите работят в по-агресивни условия, за правилна работатакава система е необходимо да се осигури високо налягане на горивото, което трябва да бъде най-малко 5 MPa.

Структурно системата за директно впръскване включва:

• Горивна помпа за високо налягане.
• Контрол на налягането на горивото.
• Горивна релса.
• Предпазен клапан(монтиран на горивната релса за защита на елементите на системата от повишаване на налягането повече от приемливо ниво).
• Сензор за високо налягане.
• Дюзи.

Електронна инжекционна система от този тип от Bosch получи името MED-Motronic. Принципът на неговото действие зависи от вида на образуването на сместа:

• Слоест - изпълнява се при ниски и средни обороти на двигателя. Въздухът се подава към горивната камера висока скорост. Горивото се впръсква към свещта и, смесвайки се с въздух по пътя, се запалва.
• Стехиометричен. Когато натиснете педала за газ, дроселът се отваря и горивото се впръсква едновременно с подаването на въздух, след което сместа се запалва и изгаря напълно.
• Хомогенна. В цилиндрите се провокира интензивно движение на въздуха, докато бензинът се впръсква на всмукателния такт.

Директното впръскване на гориво в бензинов двигател е най-обещаващата посока в еволюцията на инжекционните системи. За първи път е въведен през 1996 г. в леки автомобили. Автомобили Мицубиши Galant, а днес се инсталира на техните автомобили от повечето от най-големите автомобилни производители.

Директното впръскване (известно още като "директно впръскване" или GDI) започна да се появява в автомобилите не толкова отдавна. Технологията обаче набира популярност и все по-често се среща в двигателите на новите автомобили. Днес сме вътре в общи линиище се опитаме да отговорим какво е технологията за директно впръскване и струва ли си да се страхуваме от нея?

Като начало трябва да се отбележи, че основният отличителна чертатехнология е разположението на инжекторите, които се поставят директно в главата на цилиндъра, съответно и впръскването под огромен натисксе случва директно в цилиндрите, за разлика от отдавна установените по-добра странагориво във всмукателния колектор.

Директното впръскване е тествано за първи път през серийно производствоЯпонски автомобилен производител Mitsubishi. Операцията показа, че сред предимствата основните предимства са ефективност - от 10% до 20%, мощност - плюс 5% и екологичност. Основният недостатък е, че инжекторите са изключително взискателни към качеството на горивото.

Също така си струва да се отбележи, че подобна система е била успешно инсталирана в продължение на много десетилетия. Въпреки това, именно при бензиновите двигатели прилагането на технологията беше изпълнено с редица трудности, които все още не са окончателно решени.

Видео от YouTube канала "Savagegeese" обяснява какво е директно впръскване и какво може да се обърка при шофиране на автомобил с тази система. Освен основните плюсове и минуси, видеото обяснява и тънкостите профилактикасистеми. В допълнение, видеото засяга темата за системите за впръскване във всмукателните канали, които могат да се видят в изобилие при по-старите двигатели, както и тези, които използват и двата метода на впръскване на гориво. Нагледно използвайки диаграми на Bosch, водещият обяснява как работи всичко.

За да разберете всички нюанси, предлагаме да гледате видеоклипа по-долу (включването на превода на субтитрите ще ви помогне да го разберете, ако не знаете английски много добре). За тези, които не са много заинтересовани да гледат, можете да прочетете за основните предимства и недостатъци на директното впръскване на бензин по-долу, след видеото:

И така, екологичността и икономичността са добри цели, но ето с какво е изпълнена употребата модерна технологиявъв вашето превозно средство:

минуси

1. Много сложен дизайн.

2. От това следва вторият важен проблем. Тъй като младата бензинова технология включва големи промени в дизайна на цилиндровите глави на двигателя, дизайна на самите инжектори и свързаната промяна в други части на двигателя, като горивна помпа за високо налягане (горивна помпа за високо налягане), цената на автомобилите с директен впръскването на гориво е по-високо.

3. Производството на частите на самата енергийна система също трябва да бъде изключително прецизно. Дюзите развиват налягане от 50 до 200 атмосфери.

Добавете към това работата на инжектора в непосредствена близост до горивното гориво и налягането вътре в цилиндъра и получавате необходимостта да произвеждате компоненти с много висока якост.

4. Тъй като дюзите на инжектора гледат в горивната камера, всички продукти от изгарянето на бензина също се отлагат върху тях, като постепенно запушват или дезактивират инжектора. Това е може би най-сериозният недостатък на използването на конструкцията GDI в руската реалност.

5. Освен това е необходимо внимателно да се следи състоянието на двигателя. Ако в цилиндрите започне изгаряне на маслото, продуктите от термичното му разлагане бързо ще деактивират дюзата, ще запушат всмукателните клапани, образувайки върху тях незаличимо покритие от отлагания. Не забравяйте, че класическото впръскване с дюзи, разположени във всмукателния колектор, почиства добре всмукателните клапани, като ги измива с гориво под налягане.

6. Скъп ремонт и необходимост от профилактика, която също е скъпа.

В допълнение, той също така обяснява, че превозните средства с директно впръскване могат да доведат до замърсяване на клапаните и лоша производителност, ако се използват неправилно, особено при двигатели с турбокомпресор.

Д. Соснин

Започваме да публикуваме статии за съвременните системи за впръскване на гориво за бензинови двигателивътрешно горене на автомобили.

1. Предварителни бележки

Захранването с гориво на бензиновите двигатели в съвременните леки автомобили се осъществява чрез инжекционни системи. Тези системи, според принципа на действие, обикновено се разделят на пет основни групи (фиг. 1): K, Mono, L, M, D.

2. Предимства на инжекционните системи

Въздушно-горивната смес (TV-смес) се подава от карбуратора към цилиндрите на двигателя с вътрешно горене (ICE) през дълги тръби на всмукателния колектор. Дължината на тези тръби към различните цилиндри на двигателя не е еднаква, а в самия колектор има неравномерно нагряване на стените дори при напълно загрял двигател (фиг. 2).

Това води до факта, че от хомогенна телевизионна смес, създадена в карбуратора, различни цилиндриДвигателите с вътрешно горене произвеждат неравномерни заряди въздух-гориво. В резултат на това двигателят не доставя проектната си мощност, губи се равномерността на въртящия момент, разхода на гориво и количеството вредни вещества в двигателя. изгорели газовенараства.

Много е трудно да се справим с това явление при карбураторни двигатели. Трябва също да се отбележи, че съвременният карбуратор работи на принципа на пулверизация, при който бензинът се пулверизира в поток от въздух, засмукан в цилиндрите. В този случай се образуват доста големи капки гориво (фиг. 3, а),

Това не осигурява висококачествено смесване на бензин и въздух. Лошото смесване и големите капчици улесняват утаяването на бензина по стените на всмукателния колектор и по стените на цилиндрите по време на абсорбирането на телевизионната смес. Но когато бензинът е принуден да се пръска под налягане през калибрирана инжекторна дюза, частиците на горивото могат да бъдат много по-малки, отколкото когато бензинът се пръска по време на пръскане (фиг. 3, b). Бензинът се пръска особено ефективно чрез тесен лъч под високо налягане (фиг. 3, в).

Установено е, че когато бензинът се пръска в частици с диаметър по-малък от 15–20 µm, смесването му с атмосферния кислород не се извършва като претегляне на частиците, а на молекулярно ниво. Това прави телевизионната смес по-устойчива на промени в температурата и налягането в цилиндъра и дългите тръби на всмукателния колектор, което допринася за по-пълно изгаряне.

По този начин се роди идеята да се заменят пръскащите струи на механичен инерционен карбуратор с централна безинерционна инжекционна дюза (CFI), която се отваря за предварително определено време според електрически импулсен управляващ сигнал от електронния блок за автоматизация. В същото време, в допълнение към висококачественото разпръскване и ефективното смесване на бензина с въздуха, лесно се постига по-висока точност на дозирането им в телевизионната смес при всички възможни режими на работа на двигателя с вътрешно горене.

По този начин, поради използването на система за подаване на гориво с бензинов инжекцион, двигателите на съвременните леки автомобили нямат горните недостатъци, присъщи на карбураторните двигатели, т.е. те са по-икономични, имат по-висока специфична мощност, поддържат постоянен въртящ момент в широк диапазон от обороти, а отделянето на вредни вещества в атмосферата с отработените газове е минимално.

3. Бензинова инжекционна система "Mono-Jetronic"

За първи път системата за централно едноточково импулсно впръскване на гориво за бензинови двигатели на леки автомобили е разработена от BOSCH през 1975 г. Тази система беше наречена "Mono-Jetronic" (Monojet - едноструйна) и беше инсталирана на автомобил Volkswagen.

На фиг. 4 показва централният инжекционен блок на системата "Mono-Jetronic". От фигурата се вижда, че централна дюзаинжекция (CFV) е инсталиран на стандартен всмукателен колектор вместо конвенционален карбуратор.

Но за разлика от карбуратора, при който автоматичното образуване на смес се осъществява чрез механично управление, моноинжекционната система използва чисто електронно управление.

На фиг. 5 показва опростена функционална схема на системата "Mono-Jetronic".

Електронният блок за управление (ECU) работи от входни сензори 1-7, които записват текущото състояние и режим на работа на двигателя. Въз основа на комбинацията от сигнали от тези сензори и използвайки информация от триизмерните характеристики на впръскване, ECU изчислява началото и продължителността на отвореното състояние на централния инжектор 15.

На базата на изчислените данни в ECU се генерира електрически импулсен управляващ сигнал S за цифровия филтър. Този сигнал действа върху намотката 8 на магнитния соленоид на инжектора, чийто спирателен вентил 11 се отваря и през дюзата за пръскане 12 бензинът се впръсква принудително при налягане 1,1 бара в захранващия горивопровод 19 в всмукателен колектор през отворен дроселна клапа 14.

При дадени размери на диафрагмата на дросела и калибрираната част на разпръскващата дюза, масовото количество въздух, преминал в цилиндрите, се определя от степента на отваряне на дроселната клапа и се определя масовото количество бензин, инжектиран във въздушния поток от продължителността на отвореното състояние на дюзата и усилващото (работното) налягане в тръбопровода за подаване на гориво 19.

За да може бензинът да изгори напълно и най-ефективно, масите на бензина и въздуха в ТВ сместа трябва да бъдат в строго определено съотношение, равно на 1/14,7 (за високооктанови марки бензин). Това съотношение се нарича стехиометрично и съответства на коефициента a на излишък на въздух, равен на единица. Коефициент a \u003d Md / M0, където M0 е количеството въздушна маса, теоретично необходимо за пълно изгарянедадена порция бензин, а Md е масата на действително изгорял въздух.

От това става ясно, че във всяка система за впръскване на гориво трябва да има измервателен уред за масата на въздуха, постъпил в цилиндрите на двигателя по време на засмукване.

В системата "Mono-Jetronic" въздушната маса се изчислява в ECU според показанията на два сензора (виж фиг. 4): температура на входящия въздух (AAT) и положение на дросела (TPP). Първият се намира точно по пътя въздушно течениев горната част на централната инжекционна дюза и е миниатюрен полупроводников термистор, а втората е резистивен потенциометър, чийто двигател е монтиран на въртящата се ос (PDA) на дросела.

Тъй като определено ъглово положение на дроселовата клапа съответства на строго определено обемно количество преминал въздух, потенциометърът на дроселната клапа изпълнява функцията на разходомер на въздуха. В системата "Mono-Jetronic" той също е сензор за натоварване на двигателя.

Но масата на поетия въздух зависи до голяма степен от температурата. Студеният въздух е по-плътен и следователно по-тежък. С повишаване на температурата плътността на въздуха и неговата маса намаляват. Ефектът на температурата се отчита от DTV сензора.

Сензорът за температура на входящия въздух DTV, като полупроводников термистор с отрицателен температурен коефициент на съпротивление, променя стойността на съпротивлението от 10 до 2,5 kOhm при промяна на температурата от -30 до +20°C. DTV сензорният сигнал се използва само в този температурен диапазон. В този случай основната продължителност на бензиновия инжекцион се коригира от ECU в диапазона от 20...0%. Ако температурата на входящия въздух е над + 20 ° C, тогава сигналът на DTV сензора е блокиран в ECU и сензорът не се използва.

Сигналите от сензорите за положение на дроселната клапа (DPD) и температурата на входящия въздух (DTV) в случай на повреда се дублират в ECU от сигналите на сензорите за скорост (DOD) и температурата на охлаждащата течност на двигателя (DTD).

Обемът на въздуха, изчислен в ECU, и сигналът за скоростта на двигателя от сензора за скорост на запалване определят необходимата (основна) продължителност за отворена централна инжекционна дюза.

Тъй като налягането на усилване Pt в тръбопровода за подаване на гориво (PBM) е постоянно (за "Mono-Jetronic" Pt = 1 ... 1,1 bar), и пропускателна способностдюзата се дава от общото напречно сечение на отворите на дюзата за пръскане, тогава времето на отворено състояние на дюзата еднозначно определя количеството инжектиран бензин. Моментът на впръскване (на фиг. 5, сигналът от датчика DMV) обикновено се задава едновременно със сигнала за запалване на телевизионната смес от системата за запалване (чрез 180 ° завъртане на коляновия вал на двигателя).

По този начин, с електронно управление на процеса на образуване на сместа, осигуряването на висока точност на дозиране на инжектирания бензин в измерено количество въздушна маса е лесно разрешим проблем и в крайна сметка точността на дозиране се определя не от електронната автоматизация, а от точност на производство и функционална надеждност на входните сензори и инжекционната дюза.

На фиг. 6 показва основната част от системата "Mono-Jetronic" - централната инжекционна дюза (CFI).

Централната инжекционна дюза е бензинов клапан, който се отваря от електрически импулс електронен блокуправление. За да направите това, дюзата има електромагнитен соленоид 8 с подвижна магнитна сърцевина 14. Основният проблем при създаването на клапани за импулсно впръскване е необходимостта да се осигури висока скорост на работа на спирателното устройство 9 на клапана както за отваряне и затваряне. Решението на проблема се постига чрез олекотяване на магнитната сърцевина на соленоида, увеличаване на тока в импулсния контролен сигнал, избор на еластичността на възвратната пружина 13, както и формата на шлифованите повърхности за разпръскващата дюза 10.

Дюзата на дюзата (фиг. 6, а) е направена под формата на гнездо от капилярни каналчета, чийто брой обикновено е най-малко шест. Ъгълът в горната част на гнездото се определя от отвора на инжекционната струя, който има формата на фуния. При тази форма струята бензин не удря дросела дори и с малкия му отвор, а лети в два тънки полумесеца на отворения прорез.

Централната дюза на системата "Mono-Jetronic" надеждно осигурява минималната продължителност на отвореното състояние на разпръскващата дюза 11 в рамките на 1 ± 0,1 ms. През това време и при работно налягане от 1 бар се впръсква около един милиграм бензин през дюза за пръскане с площ от 0,08 mm2. Това съответства на разход на гориво от минимум 4 l/h работа на празен ход(600 об/мин) топъл двигател. При стартиране и загряване на студен двигател инжекторът се отваря за по-дълго време (до 5...7 ms). Но от друга страна, максималната продължителност на впръскване при горещ двигател (времето на отворено състояние на инжектора) е ограничена от максималната скорост на коляновия вал на двигателя (6500 ... 7000 min-1) в режим на пълна газ и не може да бъде повече от 4 ms. В този случай тактовата честота на работа на заключващото устройство на инжектора на празен ход е не по-малка от 20 Hz, а при пълно натоварване - не повече от 200...230 Hz.

С особено внимание DPD сензорът за положение на дросела (потенциометър на дросела), показан на фиг. 7. Чувствителността му към въртене на двигателя трябва да отговаря на изискването за ±0,5 ъглови градуса на въртене на оста 13 на дросела. Съгласно строгото ъглово положение на оста на дросела се определят началото на два режима на работа на двигателя: режим на празен ход (3 ± 0,5 °) и режим на пълно натоварване (72,5 ± 0,5 °).

За осигуряване на висока точност и надеждност резистивните писти на потенциометъра, които са четири, са свързани по схемата, показана на фиг. 7, b, а оста на плъзгача на потенциометъра (плъзгач с два щифта) е поставена в тефлонов плъзгащ лагер без люфт.

Потенциометърът и ECU-то са свързани помежду си с четирижилен кабел чрез конектор. За повишаване на надеждността на връзките контактите в конектора и в чипа на потенциометъра са позлатени. Изводи 1 и 5 са ​​за захранване референтно напрежение 5 ± 0,01 V. Контакти 1 и 2 - за премахване на напрежението на сигнала, когато дроселната клапа се завърти под ъгъл от 0 до 24 ° (0 ... 30 - режим на празен ход; 3 ... 24 ° - режим на ниско натоварване на двигателя ) . Контакти 1 и 4 - за премахване на напрежението на сигнала при завъртане на дроселната клапа под ъгъл от 18 до 90 ° (18 ... 72,5 ° - режим на средно натоварване, 72,5 ... 90 ° - режим на пълно натоварване на двигателя).

Допълнително се използва сигналното напрежение от потенциометъра на дросела:
за обогатяване на телевизионната смес при ускорение на автомобила (записва се скоростта на промяна на сигнала от потенциометъра);
за обогатяване на телевизионната смес в режим на пълно натоварване (стойността на сигнала от потенциометъра се записва след 72,5 ° завъртане на газта нагоре);
за спиране на впръскването на гориво в режим на принудителен празен ход (сигнал от потенциометър се записва, ако ъгълът на отваряне на дроселната клапа е по-малък от 3 °. В същото време се следи скоростта на двигателя W: ако W> 2100 min-1, тогава горивото захранването е спряно и възстановено отново при W
Интересна особеност на инжекционната система "Mono-Jetronic" е наличието в нейния състав на подсистема за стабилизиране на оборотите на празен ход с помощта на електрическо серво задвижване, което действа върху оста на дроселната клапа (фиг. 8). Електрическият сервомотор е оборудван с реверсивен електродвигател 11 DC.

Сервозадвижването се активира в режим на празен ход и заедно с веригата за изключване на вакуумния регулатор на времето за запалване (стабилизация на празен ход - фиг. 2) осигурява стабилизиране на оборотите на двигателя в този режим.

Такава подсистема за стабилизиране на празен ход работи по следния начин.

Когато ъгълът на отваряне на дросела е по-малък от 3°, сигнализирайте K (вижте Фиг. 9)

Това е сигнал за режим на празен ход за ECU (крайният изключвател VK е затворен от серво пръта). При този сигнал се задейства спирателният пневматичен вентил на ZPK и се блокира вакуумният канал от дроселната зона на всмукателния колектор към регулатора на вакуума BP. Вакуум регулаторот този момент нататък той не работи и моментът на запалване става равен на стойността на ъгъла на настройка (6 ° до TDC). В същото време двигателят работи стабилно на празен ход. Ако в този момент климатикът или друг мощен консуматор на енергия от двигателя (например фарове дълги светлинииндиректно през генератора), тогава скоростта му започва да пада. Двигателят може да спре. За да не се случи това, по разпореждане на електронна схемауправление на празен ход (ESHH) в контролера, електрическото серво се включва, което леко отваря дроселовата клапа. RPM се повишава до номиналната стойност за дадена температура на двигателя. Ясно е, че когато товарът се отстрани от двигателя, неговата скорост се намалява до нормата от същото електрическо серво задвижване.

Електронното управление на системата "Mono-Jetronic" има микропроцесор MCP (виж фиг. 5) с постоянна и произволна памет (блок памет). Референтната триизмерна характеристика на впръскване (THV) е "закрепена" в постоянната памет. Тази характеристика е донякъде подобна на триизмерната характеристика на запалване, но се различава по това, че нейният изходен параметър не е времето на запалване, а времето (продължителността) на отвореното състояние на централната инжекционна дюза. Входните координати на характеристиката TXV са оборотите на двигателя (сигналът идва от контролера на системата за запалване) и обемът на входящия въздух (изчислен от микропроцесора в компютъра за впръскване). Референтната характеристика на TXV съдържа референтна (основна) информация за стехиометричното съотношение на бензин и въздух в телевизионната смес при всички възможни режими и условия на работа на двигателя. Тази информация се избира от паметта на паметта в микропроцесора на компютъра според входните координати на характеристиките на TXV (според сигналите на сензорите DOD, DPD, DTV) и се коригира според сигналите от температурата на охлаждащата течност сензор (CTD) и сензор за кислород(KD).

За сензора за кислород трябва да се каже отделно. Наличието му в инжекционната система ви позволява да поддържате състава на телевизионната смес постоянно в стехиометрично съотношение (a=1). Това се постига чрез факта, че CD сензорът работи в дълбока адаптивна верига. обратна връзкаот изпускателната система към системата за подаване на гориво (към системата за впръскване).

Реагира на разликата в концентрацията на кислород в атмосферата и в изгорелите газове. По същество KD сензорът е химически източникток от първи род (галванична клетка) с твърд електролит (специална металокерамика тип пчелна пита) и с висока (не по-ниска от 300°C) работна температура. ЕМП на такъв сензор почти по стъпаловиден закон зависи от разликата в концентрацията на кислород върху неговите електроди (платиново-радиево филмово покритие от различни страни на порестата керамика). Най-голямата стръмност (разлика) на стъпката на ЕМП се пада на стойността a=1.

Сензорът KD се завинтва в тръбата на изпускателния канал (например в изпускателен колектор) и неговата чувствителна повърхност (положителен електрод) е в потока изгорели газове. Над монтажната резба на сензора има процепи, през които външният отрицателен електрод комуникира с атмосферен въздух. При превозни средства с каталитичен преобразувател на газ кислородният сензор е монтиран пред преобразувателя и има електрическа нагревателна бобина, тъй като температурата на отработените газове пред преобразувателя може да бъде под 300 ° C. В допълнение, електрическото нагряване на кислородния сензор ускорява подготовката му за работа.

Сензорът е свързан чрез сигнални проводници към инжекционния компютър. Когато влязат цилиндрите постна смес(a>1), то концентрацията на кислород в отработените газове е малко по-висока от стандартната (при a=1). CD сензорът произвежда ниско напрежение(около 0,1 V) и ECU, използвайки този сигнал, коригира продължителността на впръскване на бензина в посока на неговото увеличаване. Коефициентът a отново се доближава до единица. Когато двигателят работи богата смессензорът за кислород извежда напрежение от около 0,9 V и работи в обратна посока.

Интересно е да се отбележи, че кислородният сензор участва в процеса на смесообразуване само в режими на работа на двигателя, при които обогатяването на ТВ сместа е ограничено от стойността a > 0,9. Това са режими като натоварване при ниски и средни обороти и празен ход на топъл двигател. В противен случай KD сензорът е деактивиран (блокиран) в ECU и съставът на сместа на TV не се коригира за концентрацията на кислород в отработените газове. Това се случва например в режимите на стартиране и загряване на студен двигател и в неговите форсирани режими (ускорение и пълно натоварване). В тези режими е необходимо значително обогатяване на телевизионната смес и следователно работата на сензора за кислород ("натискане" на коефициента a до единица) тук е неприемлива.

На фиг. 10 показва функционална схема на инжекционната система "Mono-Jetronic" с всички нейни компоненти.

Всяка система за впръскване в своята подсистема за подаване на гориво задължително съдържа затворен горивен пръстен, който започва от резервоара за газ и завършва там. Това включва: газов резервоар BB, електрическа горивна помпа EBN, филтър фино почистванегориво FTOT, разпределител на гориво RT (в системата "Mono-Jetronic" - това е централната инжекционна дюза) и регулатор на налягането RD, работещ на принципа на изпускателен клапан при превишаване на определеното работно налягане в затворения пръстен (за системата "Mono-Jetronic" 1 ... 1,1 bar).

Затворено горивен пръстенизпълнява три функции:

С помощта на регулатор на налягането поддържа необходимото постоянно работно налягане за разпределителя на горивото;

Посредством пружинна диафрагма в регулатора на налягането поддържа определено остатъчно налягане (0,5 bar) след изключване на двигателя, което предотвратява образуването на пара и въздушни кичури в горивни линиикогато двигателят се охлади;

Осигурява охлаждане на инжекционната система поради постоянната циркулация на бензина в затворена верига. В заключение трябва да се отбележи, че системата "Mono-Jetronic" се използва само на леки автомобили от средния потребителски клас, като западногермански автомобили: "Volkswagen-Passat", "Volkswagen-Polo", "Audi-80" .
РЕМОНТ И СЕРВИЗ-2"2000г

Към днешна дата инжекционните системи се използват активно на бензин и дизелови двигатели с вътрешно горене. Струва си да се отбележи, че за всяка вариация на двигателя такава система ще бъде значително различна. Повече за това по-късно в статията.

Система за впръскване, предназначение, каква е разликата между система за впръскване на бензинов двигател и система за впръскване на дизел

Основната цел на системата за впръскване (друго име е системата за впръскване) е да осигури навременното подаване на гориво към работните цилиндри на двигателя.

При бензиновите двигатели процесът на впръскване поддържа образуването на въздух горивна смес, след което се запалва с искра. При дизеловите двигатели горивото се подава под високо налягане - една част от горимата смес се комбинира с сгъстен въздухи се запалва почти моментално.

Система за впръскване на гориво, устройство за впръскване на гориво за бензинови двигатели

Система за впръскване на гориво - компонентгоривната система на автомобила. Основният работен орган на всяка инжекционна система е дюзата. В зависимост от метода на образуване на сместа въздух-гориво има системи за директно впръскване, разпределено впръскване и централно впръскване. Разпределените и централните системи за впръскване са системи за предварително впръскване, т.е. инжектирането в тях се извършва във всмукателния колектор, без да достига до горивната камера.

инжекционни системи бензинови двигателиможе да има електронни или механично управление. Най-модерният е електронният контрол на впръскването, който осигурява значителни икономии на гориво и намаляване на вредните емисии в атмосферата.

Впръскването на гориво в системата се извършва импулсно (дискретно) или непрекъснато. От гледна точка на икономичността импулсното впръскване на гориво, използвано от всички съвременни системи, се счита за обещаващо.

В двигателя системата за впръскване обикновено е свързана със системата за запалване и създава комбинирана система за запалване и впръскване (например системи Fenix, Motronic). Системата за управление на двигателя осигурява координираната работа на системите.

Системи за впръскване на бензинови двигатели, видове системи за впръскване на гориво, предимства и недостатъци на всеки тип системи за впръскване на бензинови двигатели

Бензиновите двигатели използват такива системи за подаване на гориво - директно впръскване, комбинирана инжекция, разпределено впръскване (многоточково), централно впръскване (единично впръскване).

Централна инжекция. Подаването на гориво в тази система се осъществява с помощта на горивен инжектор, разположен във всмукателния колектор. И тъй като има само една дюза, тази система се нарича още моноинжекция.

Към днешна дата системите за централно впръскване са загубили своята актуалност, поради което не са предвидени в новите модели автомобили, но все още могат да бъдат намерени в някои стари превозни средства.

Предимствата на еднократното впръскване са надеждност и лекота на използване. Недостатъците на тази система включват висок потокгориво и ниско нивоекологичност на двигателя. Разпределено впръскване. В системата многоточково впръскванеза всеки цилиндър е предвидено отделно захранване с гориво, което е оборудвано с индивидуален горивен инжектор. FA в този случай се появява само във всмукателния колектор.

Към днешна дата повечето бензинови двигатели са оборудвани с разпределена система за подаване на гориво. Предимства подобна система- оптимален разход на гориво, висока екологичност, оптимални изисквания към качеството на изразходваното гориво.

Директно впръскване. Една от най-прогресивните и перфектни инжекционни системи. Принципът на работа на тази система се основава на директно (директно) подаване на гориво към горивната камера.

Системата за директно подаване на гориво позволява да се получи висококачествен състав на горивото на всички етапи от работата на двигателя, за да се подобри процеса на изгаряне на горивните възли, да се увеличи мощността на двигателя и да се намали нивото на отработените газове.

Недостатъците на тази система за впръскване са доста сложен дизайн и високи изисквания към качеството на горивото.

Комбинирана инжекция. В система от този тип са комбинирани две системи - разпределено и директно впръскване. Като правило се прилага за намаляване на емисиите на токсични компоненти и отпадъчни газове, с които е възможно да се постигне висока производителностекологичност на двигателя.

Системи за впръскване на дизелово гориво, видове системи, предимства и недостатъци на всеки тип системи за впръскване на дизелово гориво

При съвременните дизелови двигатели се използват следните системи за впръскване - система Common Rail, система помпа-инжектор, система с разпределителна или вградена горивна помпа за високо налягане (TNVD).

Най-популярните и прогресивни са помпените инжектори и Common Rail. Горивната помпа за високо налягане е централен компонент на горивната система на всеки дизелов двигател.
Горивната смес в дизеловите двигатели може да се подава към предварителната камера или директно към горивната камера.

Понастоящем се предпочита система за директно впръскване, характеризираща се с повишено нивошум и по-малко гладка работа на двигателя в сравнение с подаването в предварителната камера, но осигурява повече важен показател- икономика.

Система помпа-инжектор. Тази системаИзползва се за подаване, както и за впръскване на горима смес под високо налягане от модулни инжектори. Основни функциина тази система - две функции са комбинирани в едно устройство - впръскване и генериране на налягане.

Недостатъкът на конструкцията на тази система е, че помпата е оборудвана постоянно задвижванеот разпределителен валмотор (не е изключен), което може да доведе до бързо износване на системата. В резултат на това производителите все повече избират системите common rail.

Акумулаторен инжекцион (Common Rail). Подобрена конструкция за подаване на горивна смес за много дизелови двигатели. В такава система горивото се подава от релсата към горивни инжектори, който се нарича още акумулатор за високо налягане, в резултат на което системата има друго име - акумулаторно впръскване.

Системата Common Rail осигурява следните етапи на впръскване - предварителен, основен и допълнителен. Това позволява да се намалят вибрациите и шума от двигателя, да се направи по-ефективно самозапалването на горивото и да се намалят вредните емисии.

заключения

За управление на системи за впръскване на дизелови двигатели, електронни и механични устройства. Механични системидават възможност за контролиране на работното налягане, момента и обема на впръскване на гориво. IN електронни системиосигурява по-ефективно управление дизелови двигателив общи линии.