Įjungta modernių automobilių yra naudojami įvairios sistemos kuro įpurškimas. Įpurškimo sistema (kitas pavadinimas yra įpurškimo sistema, iš įpurškimo - įpurškimas), kaip rodo pavadinimas, užtikrina degalų įpurškimą.
Įpurškimo sistema naudojama tiek benzininiuose, tiek dyzeliniuose varikliuose. Tuo pačiu metu benzininių ir dyzelinių variklių įpurškimo sistemų konstrukcija ir veikimas labai skiriasi.
Benzininiuose varikliuose įpurškimas sudaro homogeninę formą kuro-oro mišinys, kurį priverčia užsidegti kibirkštis. Dyzeliniuose varikliuose degalai įpurškiami esant aukštam slėgiui, dalis kuro sumaišoma su suspaustu (karštu) oru ir užsidega beveik akimirksniu. Įpurškimo slėgis lemia įpurškiamo kuro kiekį ir atitinkamai variklio galią. Todėl kuo didesnis slėgis, tuo didesnė variklio galia.
Kuro įpurškimo sistema yra neatskiriama dalis transporto priemonės degalų sistema. Pagrindinis bet kurios įpurškimo sistemos darbinis korpusas yra antgalis ( purkštukas).
Įpurškimo sistemos benzininiams varikliams
Priklausomai nuo kuro ir oro mišinio susidarymo būdo, yra toliau nurodytos sistemos centrinis įpurškimas, įpurškimas į angą ir tiesioginis įpurškimas. Centrinės ir uosto įpurškimo sistemos yra pilotinės įpurškimo sistemos, t.y. įpurškimas į jas atliekamas prieš pasiekiant degimo kamerą – metu įsiurbimo kolektorius.
Dyzelino įpurškimo sistemos
Degalų įpurškimas dyzeliniuose varikliuose gali būti atliekamas dviem būdais: į pirminę kamerą arba tiesiai į degimo kamerą.
Prieškamerinių įpurškimo variklių funkcija žemas lygis triukšmas ir sklandus veikimas. Tačiau šiuo metu pirmenybė teikiama tiesioginio įpurškimo sistemoms. Nepaisant pakeltas lygis triukšmo, tokios sistemos pasižymi dideliu degalų efektyvumu.
apibrėžiantis konstruktyvus elementas Dyzelinio variklio įpurškimo sistema yra aukšto slėgio kuro siurblys (aukšto slėgio kuro siurblys).
Automobiliams su dyzelinis variklis montuojamos įvairaus dizaino įpurškimo sistemos: su linijinis įpurškimo siurblys, su paskirstymo įpurškimo siurbliu, siurblio antgaliais, Common Rail. Progresyvios įpurškimo sistemos – siurblio purkštukai ir Common Rail sistema.
Jei naudojate degalų įpurškimo sistemą, jūsų variklis vis dar čiulpia, tačiau, užuot pasikliaujantis tik įsiurbiamu degalų kiekiu, degalų įpurškimo sistema į degimo kamerą paleidžia tiksliai reikiamą kuro kiekį. Degalų įpurškimo sistemos jau perėjo kelis evoliucijos etapus, prie jų buvo pridėta elektronika – tai buvo bene didžiausias žingsnis kuriant šią sistemą. Tačiau tokių sistemų idėja išlieka ta pati: elektra įjungiamas vožtuvas (purkštukas) išpurškia išmatuotą degalų kiekį į variklį. Tiesą sakant, pagrindinis skirtumas tarp karbiuratoriaus ir purkštuko yra būtent jame elektroninis valdymas ECU – tiksliai borto kompiuteris tiekia tiksliai reikiamą kuro kiekį į variklio degimo kamerą.
Pažiūrėkime, kaip veikia kuro įpurškimo sistema ir purkštukas.
Kaip atrodo degalų įpurškimo sistema?
Jei automobilio širdis yra jo variklis, tai jo smegenys yra variklio valdymo blokas (ECU). Jis optimizuoja variklio veikimą, naudodamas jutiklius, kad nuspręstų, kaip valdyti kai kurias variklio pavaras. Visų pirma, kompiuteris yra atsakingas už 4 pagrindines užduotis:
- valdo kuro mišinį,
- valdo tuščiosios eigos greitį
- yra atsakingas už uždegimo laiką,
- valdo vožtuvo laiką.
Prieš kalbėdami apie tai, kaip ECU atlieka savo užduotis, pakalbėkime apie svarbiausią dalyką - atsekime benzino kelią nuo dujų bako iki variklio - tai yra degalų įpurškimo sistemos darbas. Iš pradžių nuo degalų bako sienelių palikus benzino lašą, jis elektriniu kuro siurbliu įsiurbiamas į variklį. Elektrinis kuro siurblys, kaip taisyklė, susideda iš paties siurblio, taip pat filtro ir perdavimo įtaiso.
Degalų slėgio reguliatorius, esantis vakuuminio kuro bėgio gale, užtikrina, kad degalų slėgis būtų pastovus įsiurbimo slėgio atžvilgiu. Benzininio variklio degalų slėgis paprastai yra 2–3,5 atmosferos (200–350 kPa, 35–50 PSI (psi)). Degalų purkštukai yra prijungti prie variklio, tačiau jų vožtuvai lieka uždaryti tol, kol ECU leidžia degalus siųsti į cilindrus.
Bet kas nutinka, kai varikliui reikia degalų? Čia pradeda veikti purkštukas. Paprastai purkštukai turi du kaiščius: vienas kaištis yra prijungtas prie akumuliatoriaus per uždegimo relę, o kitas kaištis eina į ECU. ECU siunčia impulsinius signalus į purkštuką. Dėl magneto, į kurį nukreipiami tokie pulsuojantys signalai, atsidaro purkštuko vožtuvas, o į jo purkštuką tiekiamas tam tikras kiekis degalų. Kadangi purkštuve yra labai didelis slėgis (vertė nurodyta aukščiau), atidarytas vožtuvas dideliu greičiu siunčia degalus į purkštuko antgalio antgalį. Purkštuko vožtuvo atidarymo trukmė turi įtakos tam, kiek kuro tiekiama į cilindrą, o ši trukmė atitinkamai priklauso nuo impulso pločio (t. y. kiek laiko ECU siunčia signalą į purkštuką).
Kai vožtuvas atsidaro, degalų purkštukas siunčia degalus per purškimo antgalį, kuris išpurškia skystą kurą į miglą, tiesiai į cilindrą. Tokia sistema vadinama sistema su tiesioginis įpurškimas . Bet purškiamas kuras gali būti tiekiamas ne iš karto į cilindrus, o pirmiausia į įsiurbimo kolektorius.
Kaip veikia purkštukas
Bet kaip ECU nustato, kiek Šis momentas kuro tiekimas į variklį? Kai vairuotojas paspaudžia akceleratoriaus pedalą, jis iš tikrųjų atsidaro droselio vožtuvas pedalo slėgio dydis, per kurį oras tiekiamas į variklį. Taigi, dujų pedalą galime drąsiai vadinti variklio „oro reguliatoriumi“. Taigi, automobilio kompiuteris, be kita ko, vadovaujasi droselio atidarymo verte, bet neapsiriboja šiuo rodikliu – nuskaito informaciją iš daugelio jutiklių, o apie juos visus išsiaiškinkime!
Jutiklis masės srautas oro
Visų pirma, oro srauto (MAF) jutiklis nustato, kiek oro patenka į droselio korpusą, ir siunčia šią informaciją į ECU. ECU naudoja šią informaciją, kad nuspręstų, kiek degalų įpurkšti į cilindrus, kad mišinys būtų idealios proporcijos.
Akseleratoriaus padėties daviklis
Kompiuteris nuolat naudoja šį jutiklį, kad patikrintų droselio padėtį ir taip sužinotų, kiek oro patenka per oro įsiurbimo angą, kad būtų galima reguliuoti į purkštukus siunčiamą impulsą, užtikrinant, kad į sistemą patektų tinkamas degalų kiekis.
Deguonies jutiklis
Be to, ECU naudoja O2 jutiklį, kad sužinotų, kiek deguonies yra automobilio išmetamosiose dujose. Deguonies kiekis išmetamosiose dujose rodo, kaip gerai dega kuras. Naudodamas susietus duomenis iš dviejų jutiklių: deguonies ir masės oro srauto, ECU taip pat stebi prisotinimą kuro-oro mišinys tiekiamas į variklio cilindrų degimo kamerą.
alkūninio veleno padėties jutiklis
Tai bene pagrindinis degalų įpurškimo sistemos jutiklis – būtent iš jo ECU sužino apie variklio apsisukimų skaičių tam tikru metu ir koreguoja tiekiamo kuro kiekį, priklausomai nuo apsisukimų skaičiaus ir, žinoma, dujų pedalo padėties.
Tai yra trys pagrindiniai jutikliai, kurie tiesiogiai ir dinamiškai veikia degalų kiekį, tiekiamą į purkštuką, o vėliau ir į variklį. Tačiau yra keletas kitų jutiklių:
- Įtampos jutiklis automobilio elektros tinkle reikalingas tam, kad ECU suprastų, kiek išsikrovęs akumuliatorius ir ar norint jį įkrauti reikia didinti greitį.
- Aušinimo skysčio temperatūros jutiklis – ECU padidina apsisukimų skaičių, jei variklis šaltas ir atvirkščiai, jei variklis šiltas.
Varikliai su degalų įpurškimo sistemomis arba įpurškimo varikliai beveik išstumiami iš rinkos karbiuruoti varikliai. Iki šiol yra keletas įpurškimo sistemų tipų, kurie skiriasi konstrukcija ir veikimo principu. Apie tai, kaip jie išdėstyti ir veikia Įvairių tipų ir degalų įpurškimo sistemų tipus skaitykite šiame straipsnyje.
Įrenginys, veikimo principas ir kuro įpurškimo sistemų tipai
Šiandien daugumoje naujų lengvųjų automobilių yra degalų įpurškimo varikliai ( įpurškimo varikliai), kurie pasižymi geresniu našumu ir yra patikimesni nei tradiciniai karbiuratoriai. Apie įpurškimo variklius jau rašėme (straipsnis „Įpurškimo variklis“), todėl čia apžvelgsime tik degalų įpurškimo sistemų tipus ir rūšis.
Yra du pagrindiniai skirtingi tipai kuro įpurškimo sistemos:
Centrinė injekcija (arba vienkartinė injekcija);
- Paskirstyta injekcija (arba kelių taškų injekcija).
Šios sistemos skiriasi purkštukų skaičiumi ir jų veikimo režimais, tačiau jų veikimo principas yra vienodas. Įpurškimo variklyje vietoj karbiuratoriaus sumontuotas vienas ar keli degalų purkštukai, kurie purškia benziną į įsiurbimo kolektorių arba tiesiai į cilindrus (oras į kolektorių tiekiamas droselio agregatu, kad susidarytų kuro ir oro mišinys). Šis sprendimas leidžia pasiekti vienodumą ir Aukštos kokybės degus mišinys, o svarbiausia – paprastas variklio darbo režimo nustatymas priklausomai nuo apkrovos ir kitų sąlygų.
Sistema valdoma specialiu elektroniniu bloku (mikrovaldikliu), kuris surenka informaciją iš kelių jutiklių ir akimirksniu pakeičia variklio darbo režimą. Ankstyvosiose sistemose ši funkcija buvo atliekama mechaniniai įrenginiai Tačiau šiandien variklis yra visiškai valdomas elektronikos.
Kuro įpurškimo sistemos skiriasi purkštukų skaičiumi, montavimo vieta ir veikimo būdu.
1 - variklio cilindrai;
2 - įleidimo vamzdynas;
3 - droselio vožtuvas;
4 - kuro tiekimas;
5 - elektros laidas, per kurį į purkštuką tiekiamas valdymo signalas;
6 - oro srautas;
7 - elektromagnetinis antgalis;
8 - kuro degiklis;
9 - degus mišinys
Šis sprendimas istoriškai buvo pirmasis ir paprasčiausias, todėl vienu metu jis tapo gana plačiai paplitęs. Iš esmės sistema labai paprasta: joje naudojamas vienas antgalis, kuris nuolat purškia benziną į vieną visų cilindrų įsiurbimo kolektorių. Oras tiekiamas ir į kolektorių, todėl čia susidaro kuro-oro mišinys, kuris per įsiurbimo vožtuvus patenka į cilindrus.
Vieno įpurškimo privalumai akivaizdūs: ši sistema labai paprasta, norint pakeisti variklio darbo režimą reikia valdyti tik vieną purkštuką, o pats variklis patiria nedideli pakeitimai, nes antgalis dedamas vietoj karbiuratoriaus.
Tačiau mono įpurškimas turi ir trūkumų, visų pirma – ši sistema negali patenkinti vis didėjančių reikalavimų aplinkos sauga. Be to, vieno purkštuko gedimas iš tikrųjų išjungia variklį. Todėl šiandien varikliai su centriniu įpurškimu praktiškai negaminami.
Paskirstyta injekcija
1 - variklio cilindrai;
2 - kuro degiklis;
3 - elektros laidas;
4 - kuro tiekimas;
5 - įleidimo vamzdynas;
6 - droselio vožtuvas;
7 - oro srautas;
8 - kuro bėgis;
9 - elektromagnetinis antgalis
Sistemose su paskirstytu įpurškimu purkštukai naudojami pagal cilindrų skaičių, tai yra, kiekvienas cilindras turi savo antgalį, esantį įsiurbimo kolektoriuje. Visi purkštukai sujungti kuro bėgelis per kurį tiekiamas kuras.
Yra kelių tipų sistemos su paskirstytu įpurškimu, kurios skiriasi purkštukų veikimo režimu:
Vienalaikė injekcija;
- Porinis lygiagretus įpurškimas;
- Laipsniškas purškimas.
Vienalaikė injekcija.Čia viskas paprasta - purkštukai, nors ir yra „jų“ cilindro įsiurbimo kolektoriuje, atsidaro tuo pačiu metu. Galima sakyti, kad tai patobulinta monoįpurškimo versija, nes čia veikia keli purkštukai, tačiau elektroninis blokas juos valdo kaip vieną. Tačiau vienu metu įpurškus, galima individualiai reguliuoti kiekvieno cilindro degalų įpurškimą. Apskritai sistemos su vienu metu įpurškimu yra paprastos ir patikimos, tačiau jų našumas yra prastesnis nei daugiau. modernios sistemos.
Porinis lygiagretus įpurškimas. Tai patobulinta vienalaikio įpurškimo versija, ji skiriasi tuo, kad purkštukai atsidaro paeiliui poromis. Paprastai purkštukų veikimas nustatomas taip, kad vienas iš jų atsidarytų prieš jo cilindro įsiurbimo taktą, o antrasis prieš išmetimo taktą. Iki šiol tokio tipo įpurškimo sistema praktiškai nenaudojama, tačiau modernūs varikliai jeigu avarinis darbas variklis šiuo režimu. Paprastai šis sprendimas naudojamas, kai sugenda fazių jutikliai (skirtojo veleno padėties jutikliai), kai fazinis įpurškimas neįmanomas.
fazinis įpurškimas. Tai moderniausia ir teikianti geriausias pasirodymasįpurškimo sistemos tipas. Su faziniu įpurškimu purkštukų skaičius yra lygus cilindrų skaičiui, o visi jie atsidaro ir užsidaro priklausomai nuo eigos. Dažniausiai antgalis atsidaro prieš pat įsiurbimo taktą – štai kaip geriausias režimas variklio našumas ir ekonomiškumas.
Taip pat į paskirstyta injekcija apima sistemas su tiesioginiu įpurškimu, tačiau pastaroji turi kardinalų dizaino skirtumai, todėl jį galima atskirti į atskirą tipą.
Tiesioginio įpurškimo sistemos yra sudėtingiausios ir brangiausios, tačiau tik jos gali pasiūlyti geriausias pasirodymas galios ir ekonomijos požiūriu. Taip pat tiesioginis įpurškimas leidžia greitai pakeisti variklio darbo režimą, kuo tiksliau reguliuoti degalų tiekimą į kiekvieną cilindrą ir kt.
Sistemose su tiesioginiu degalų įpurškimu purkštukai montuojami tiesiai į galvutę, purškiant degalus tiesiai į cilindrą, išvengiant „tarpininkų“ įsiurbimo kolektoriaus ir įsiurbimo vožtuvo (arba vožtuvų) pavidalu.
Toks sprendimas yra gana sudėtingas technine prasme, nes cilindro galvutėje, kur jau yra vožtuvai ir uždegimo žvakė, taip pat reikia įdėti antgalį. Todėl tiesioginį įpurškimą galima naudoti tik pakankamai galinguose ir todėl dideliuose varikliuose. Be to, tokios sistemos negalima įdiegti serijinis variklis– ją tenka modernizuoti, o tai siejama su didelėmis išlaidomis. Todėl tiesioginis įpurškimas dabar naudojamas tik brangiuose automobiliuose.
Tiesioginio įpurškimo sistemos reikalauja degalų kokybės ir reikalauja dažniau priežiūra Tačiau jie leidžia žymiai sutaupyti degalų ir užtikrina patikimesnį bei kokybiškesnį variklio darbą. Dabar pastebima tendencija mažinti automobilių su tokiais varikliais kainą, todėl ateityje jie gali rimtai stumdyti automobilius su kitų sistemų įpurškimo varikliais.
D. Sosninas
Pradedame skelbti straipsnius apie šiuolaikines degalų įpurškimo sistemas benzininiai varikliai vidaus degimas automobiliai.
1. Preliminarios pastabos
Šiuolaikinių benzininių variklių degalų tiekimas automobiliaiįdiegta naudojant įpurškimo sistemas. Šios sistemos pagal veikimo principą dažniausiai skirstomos į penkias pagrindines grupes (1 pav.): K, Mono, L, M, D.
2. Įpurškimo sistemų privalumai
Oro ir kuro mišinys (TV mišinys) tiekiamas iš karbiuratoriaus į vidaus degimo variklio (ICE) cilindrus per ilgus įsiurbimo kolektoriaus vamzdžius. Šių vamzdžių ilgis į skirtingus variklio cilindrus yra nevienodas, o pačiame kolektoriuje yra netolygus sienelių šildymas net ir ant visiškai įkaitinto variklio (2 pav.).
Tai lemia tai, kad iš homogeninio TV mišinio, sukurto karbiuratoriuje, skirtingi cilindrai Vidaus degimo varikliai sukuria nevienodus oro ir degalų įkrovimus. Dėl to variklis nepateikia projektinės galios, prarandamas sukimo momento tolygumas, didėja degalų sąnaudos ir kenksmingų medžiagų kiekis išmetamosiose dujose.
Labai sunku susidoroti su šiuo reiškiniu varikliuose su karbiuratoriumi. Taip pat reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad modernus karbiuratorius veikia purškimo principu, kai benzinas purškiamas oro srove, įsiurbta į cilindrus. Tokiu atveju susidaro gana dideli kuro lašai (3 pav., a),
Tai neužtikrina aukštos kokybės benzino ir oro sumaišymo. Blogas maišymasis ir dideli lašeliai palengvina benzino nusėdimą ant įsiurbimo kolektoriaus sienelių ir ant cilindrų sienelių absorbuojant televizoriaus mišinį. Bet kai benziną priverčia purkšti esant slėgiui per kalibruotą purkštuko antgalį, kuro dalelės gali būti daug mažesnės nei purškiant benziną (3 pav., b). Ypač efektyviai benzinas purškiamas siaura sija esant aukštam slėgiui (3 pav., c).
Nustatyta, kad purškiant benziną į daleles, kurių skersmuo mažesnis nei 15–20 µm, jo maišymasis su atmosferos deguonimi vyksta ne kaip dalelių svėrimas, o molekuliniu lygmeniu. Dėl to televizoriaus mišinys tampa atsparesnis temperatūros ir slėgio pokyčiams cilindre ir ilguose įsiurbimo kolektoriaus vamzdžiuose, o tai prisideda prie pilnesnio degimo.
Taip gimė idėja pakeisti mechaninio inercinio karbiuratoriaus purškimo purkštukus į centrinį inercinį įpurškimo antgalį (CFI), kuris atsidaro iš anksto nustatytam laikui pagal elektros impulsų valdymo signalą iš elektroninio automatikos bloko. Tuo pačiu metu, be kokybiško purškimo ir efektyvaus benzino maišymo su oru, visais įmanomais vidaus degimo variklio darbo režimais lengva pasiekti didesnį jų dozavimo tikslumą televizoriaus mišinyje.
Taigi dėl degalų tiekimo sistemos su benzino įpurškimu šiuolaikinių lengvųjų automobilių varikliai neturi minėtų trūkumų, būdingų karbiuruoti varikliai, t.y. jie yra ekonomiškesni, turi didesnę savitąją galią, išlaiko pastovų sukimo momentą įvairiuose sūkių diapazonuose, o kenksmingų medžiagų išmetimas į atmosferą su išmetamosiomis dujomis yra minimalus.
3. Benzino įpurškimo sistema "Mono-Jetronic"
Pirmą kartą 1975 metais BOSCH sukūrė lengvųjų automobilių benzininių variklių centrinio vieno taško impulsinio degalų įpurškimo sistemą. Ši sistema vadinosi „Mono-Jetronic“ („Monojet“ – vienas purkštukas) ir buvo sumontuota „Volkswagen“ automobilyje.Ant pav. 4 parodytas „Mono-Jetronic“ sistemos centrinis įpurškimo blokas. Iš paveikslo matyti, kad centrinis antgalisįpurškimas (CFV) montuojamas ant standartinio įsiurbimo kolektoriaus, o ne įprasto karbiuratoriaus.
Tačiau skirtingai nuo karbiuratoriaus, kuriame įdiegtas automatinis mišinio formavimas mechaninis valdymas, mono įpurškimo sistema naudoja grynai elektroninį valdymą.
Ant pav. 5 parodyta supaprastinta „Mono-Jetronic“ sistemos funkcinė schema.
Elektroninis valdymo blokas (ECU) veikia iš įvesties jutiklių 1-7, kurie registruoja esamą variklio būseną ir veikimo režimą. Remdamasis šių jutiklių signalų deriniu ir naudodamas informaciją iš trimačių įpurškimo charakteristikų, ECU apskaičiuoja centrinio purkštuko 15 atviros būsenos pradžią ir trukmę.
Remiantis apskaičiuotais duomenimis ECU, generuojamas skaitmeninio filtro elektrinio impulso valdymo signalas S. Šis signalas veikia purkštuko magnetinio solenoido apviją 8, kurio uždarymo vožtuvas 11 atsidaro, ir per purškimo antgalį 12 benzinas priverstinai purškiamas 1,1 baro slėgiu degalų tiekimo linijoje 19 į įsiurbimo kolektorių per atvirą droselio sklendę 14.
Esant tam tikriems droselio membranos dydžiams ir purškimo antgalio kalibruotai sekcijai, į cilindrus patenkančio oro masės kiekis nustatomas pagal droselio sklendės atidarymo laipsnį, o į oro srautą įpurškiamo benzino masės kiekis nustatomas pagal purkštuko atviros būsenos trukmę ir padidinimo (darbo) slėgį degalų tiekime19.
Kad benzinas degtų visiškai ir efektyviausiai, benzino ir oro masės televizoriaus mišinyje turi būti griežtai apibrėžtu santykiu, lygiu 1/14,7 (didelio oktaninio skaičiaus benzino markėms). Šis santykis vadinamas stechiometriniu ir atitinka oro pertekliaus koeficientą a, lygų vienetui. Koeficientas a \u003d Md / M0, kur M0 yra oro masės kiekis, teoriškai reikalingas visiškas degimas nurodyta benzino dalis, o Md yra faktiškai sudegusio oro masė.
Iš to aišku, kad bet kurioje degalų įpurškimo sistemoje turi būti oro masės matuoklis, įleidžiamas į variklio cilindrus siurbimo metu.
„Mono-Jetronic“ sistemoje oro masė skaičiuojama ECU pagal dviejų daviklių rodmenis (žr. 4 pav.): įsiurbiamo oro temperatūros (AAT) ir droselio padėties (TPP). Pirmasis yra tiesiai pakeliui oro srautas viršutinėje centrinio įpurškimo antgalio dalyje ir yra miniatiūrinis puslaidininkinis termistorius, o antrasis – varžinis potenciometras, kurio variklis sumontuotas ant droselio sukamosios ašies (PDA).
Kadangi tam tikra droselio sklendės kampinė padėtis atitinka griežtai apibrėžtą tūrinį praleidžiamo oro kiekį, droselio potenciometras atlieka oro srauto matuoklio funkciją. „Mono-Jetronic“ sistemoje tai yra ir variklio apkrovos jutiklis.
Tačiau įsiurbiamo oro masė labai priklauso nuo temperatūros. Šaltas oras storesnis ir todėl sunkesnis. Kylant temperatūrai, mažėja oro tankis ir jo masė. DTV jutiklis atsižvelgia į temperatūros poveikį.
DTV įsiurbiamo oro temperatūros jutiklis, kaip puslaidininkinis termistorius su neigiamu temperatūros atsparumo koeficientu, keičia varžos reikšmę nuo 10 iki 2,5 kOhm, kai temperatūra pasikeičia nuo -30 iki +20°C. DTV jutiklio signalas naudojamas tik tokiuose temperatūros diapazonas. Šiuo atveju bazinė benzino įpurškimo trukmė ECU koreguojama 20...0% ribose. Jei įsiurbiamo oro temperatūra yra aukštesnė nei + 20 ° C, tada DTV jutiklio signalas blokuojamas ECU ir jutiklis nenaudojamas.
Signalai iš droselio padėties jutiklių (DPD) ir įsiurbiamo oro temperatūros (DTV) jų gedimų atvejais ECU dubliuojami greičio jutiklių (DOD) ir variklio aušinimo skysčio temperatūros (DTD) signalais.
ECU apskaičiuotas oro kiekis ir variklio sūkių signalas iš uždegimo greičio jutiklio nustato reikiamą (bazinę) trukmę, kad centrinis įpurškimo antgalis būtų atidarytas.
Kadangi pripūtimo slėgis Pt degalų tiekimo linijoje (PBM) yra pastovus ("Mono-Jetronic" Pt = 1 ... 1,1 baro), ir pralaidumas purkštukas pateikiamas pagal bendrą purškimo antgalių angų skerspjūvį, tada purkštuko atviros būsenos laikas vienareikšmiškai lemia įpurškiamo benzino kiekį. Įpurškimo momentas (5 pav. DMV jutiklio signalas) paprastai nustatomas vienu metu su signalu, kad uždegtų televizoriaus mišinį iš uždegimo sistemos (per 180° variklio alkūninio veleno sukimąsi).
Taigi, elektroniniu būdu valdant mišinio formavimo procesą, užtikrinti aukštą įpurkšto benzino dozavimo į išmatuotą oro masės kiekį tikslumą yra nesunkiai išsprendžiama problema, o galiausiai dozavimo tikslumą lemia ne elektroninė automatika, o įvadinių jutiklių ir įpurškimo antgalio gamybos tikslumas ir funkcinis patikimumas.
Ant pav. 6 parodyta pagrindinė „Mono-Jetronic“ sistemos dalis – centrinis įpurškimo antgalis (CFI).
Centrinis įpurškimo antgalis yra benzino vožtuvas, kuris atidaromas iš elektros impulso elektroninis blokas valdymas. Norėdami tai padaryti, antgalis turi elektromagnetinį solenoidą 8 su judančia magnetine šerdimi 14. Pagrindinė problema kuriant vožtuvus impulsiniam įpurškimui yra būtinybė užtikrinti didelis greitis vožtuvo uždarymo įtaiso 9 veikimas tiek atidarant, tiek uždarant. Problemos sprendimas pasiekiamas pašviesinus solenoido magnetinę šerdį, padidinus impulsų valdymo signalo srovę, parenkant grįžtamosios spyruoklės 13 elastingumą, taip pat purškimo antgalio 10 įžeminimo paviršių formą.
Purkštuko antgalis (6 pav., a) pagamintas iš kapiliarinių kanalėlių lizdo, kurių skaičius paprastai yra ne mažesnis kaip šeši. Lizdo viršuje esantis kampas nustatomas įpurškimo srovės anga, kuri turi piltuvo formą. Esant tokiai formai, benzino srovė nepataiko į droselį net su savo maža anga, o įskrenda į du plonus atsivėrusios plyšio pusmėnulius.
Centrinis „Mono-Jetronic“ sistemos antgalis patikimai užtikrina minimalią purškimo antgalio 11 atviros būsenos trukmę per 1 ± 0,1 ms. Per tokį laiką ir esant 1 baro darbiniam slėgiui per purškimo antgalį, kurio plotas yra 0,08 mm2, įpurškiamas apie vienas miligramas benzino. Tai atitinka mažiausiai 4 l/h degalų sąnaudas tuščiąja eiga(600 aps./min.) šiltas variklis. Užvedus ir šildant šaltą variklį, purkštukas atsidaro ilgesniam laikui (iki 5...7 ms). Tačiau, kita vertus, maksimali įpurškimo trukmė šiltame variklyje (purkštuko atviros būsenos laikas) yra ribojama didžiausio variklio alkūninio veleno sūkių skaičiaus (6500 ... 7000 min-1) visu droselio režimu ir negali būti ilgesnė nei 4 ms. Šiuo atveju purkštuko fiksavimo įtaiso veikimo taktinis dažnis tuščiąja eiga yra ne mažesnis kaip 20 Hz, o esant pilnai apkrovai - ne didesnis kaip 200...230 Hz.
Ypatingai atsargiai, DPD droselio padėties jutiklis (droselinės sklendės potenciometras), parodytas fig. 7. Jo jautrumas variklio sukimuisi turi atitikti ±0,5 droselinės sklendės ašies 13 kampinio laipsnio reikalavimą. Pagal griežtą droselio ašies kampinę padėtį nustatomos dviejų variklio darbo režimų pradžios: tuščiosios eigos režimas (3 ± 0,5 °) ir visos apkrovos režimas (72,5 ± 0,5 °).
Siekiant užtikrinti aukštą tikslumą ir patikimumą, potenciometro varžiniai takeliai, kurių yra keturi, yra sujungti pagal schemą, parodytą fig. 7, b, o potenciometro slankiklio ašis (dviejų kontaktų slankiklis) yra įtaisyta į belaisvį tefloninį slydimo guolį.
Potenciometras ir ECU yra sujungti vienas su kitu keturių laidų kabeliu per jungtį. Siekiant padidinti jungčių patikimumą, jungties ir potenciometro lusto kontaktai yra padengti auksu. 1 ir 5 kaiščiai skirti tiekimui atskaitos įtampa 5 ± 0,01 V. 1 ir 2 kontaktai - pašalinti signalo įtampą, kai droselio sklendė pasukama kampu nuo 0 iki 24 ° (0 ... 30 - tuščiosios eigos režimas; 3 ... 24 ° - mažos variklio apkrovos režimas). 1 ir 4 kontaktai - pašalinti signalo įtampą, kai droselio sklendė pasukama 18-90 ° kampu (18 ... 72,5 ° - vidutinės apkrovos režimas, 72,5 ... 90 ° - variklio visos apkrovos režimas).
Papildomai naudojama droselio potenciometro signalo įtampa:
praturtinti televizoriaus mišinį automobilio įsibėgėjimo metu (fiksuojamas potenciometro signalo kitimo greitis);
praturtinti televizoriaus mišinį visos apkrovos režimu (signalo iš potenciometro vertė įrašoma 72,5 ° pasukus droselį aukštyn);
sustabdyti degalų įpurškimą priverstinės tuščiosios eigos režimu (jei droselio sklendės atidarymo kampas mažesnis nei 3°, registruojamas potenciometro signalas. Tuo pačiu metu stebimas variklio sūkių skaičius W: jei W> 2100 min-1, tada degalų tiekimas sustabdomas ir vėl atstatomas ties W
Įdomi savybėįpurškimo sistema "Mono-Jetronic" yra posistemis, skirtas stabilizuoti tuščiosios eigos greitį naudojant elektrinę servo pavarą, kuri veikia droselio ašį (8 pav.). Elektrinis servovariklis turi atbulinės eigos elektros variklį 11 DC.
Servo pavara įjungiama tuščiosios eigos režimu ir kartu su vakuuminio uždegimo laiko reguliatoriaus išjungimo grandine (tuščiosios eigos stabilizavimas – 2 pav.) užtikrina variklio sūkių stabilizavimą šiuo režimu.
Toks tuščiosios eigos stabilizavimo posistemis veikia taip.
Kai droselio atidarymo kampas yra mažesnis nei 3°, signalas K (žr. 9 pav.)
Tai ECU tuščiosios eigos režimo signalas (galinis jungiklis VK uždaromas servo strypu). Šiuo signalu įjungiamas ZPK uždarymo pneumatinis vožtuvas ir užblokuojamas vakuuminis kanalas nuo įsiurbimo kolektoriaus droselio zonos iki BP vakuumo reguliatoriaus. Vakuuminis reguliatorius nuo to momento jis neveikia ir uždegimo laikas tampa lygus nustatymo kampo vertei (6 ° iki TDC). Tuo pačiu metu variklis veikia stabiliai tuščiąja eiga. Jei šiuo metu oro kondicionierius ar kitas galingas variklio energijos vartotojas (pavyzdžiui, priekiniai žibintai tolimosios šviesos netiesiogiai per generatorių), tada jo greitis pradeda kristi. Variklis gali užgesti. Kad taip neatsitiktų, įsakius elektroninė grandinė tuščiosios eigos valdymas (ESHH) valdiklyje, įjungiamas elektrinis servo, kuris šiek tiek atidaro droselio sklendę. RPM padidinamas iki vardinės vertės tam tikrai variklio temperatūrai. Aišku, kad nuėmus apkrovą nuo variklio, jo sūkius iki normos sumažina ta pati elektrinė servo pavara.
„Mono-Jetronic“ sistemos ECU turi MCP mikroprocesorių (žr. 5 pav.) su nuolatine ir laisvosios prieigos atmintimi (atminties bloku). Etaloninė trimačio įpurškimo charakteristika (THV) yra „įjungta“ į nuolatinę atmintį. Ši charakteristika yra šiek tiek panaši į trimatę uždegimo charakteristiką, tačiau skiriasi tuo, kad jos išvesties parametras yra ne uždegimo laikas, o centrinio įpurškimo antgalio atviros būsenos laikas (trukmė). TXV charakteristikos įvesties koordinatės yra variklio sūkių skaičius (signalas gaunamas iš uždegimo sistemos valdiklio) ir įsiurbiamo oro tūris (apskaičiuojamas mikroprocesoriaus įpurškimo kompiuteryje). Etaloninė charakteristika TXV turi orientacinę (pagrindinę) informaciją apie stechiometrinį benzino ir oro santykį televizoriaus mišinyje visais įmanomais variklio veikimo režimais ir sąlygomis. Ši informacija parenkama iš atminties atminties į ECU mikroprocesorių pagal TXV charakteristikos įvesties koordinates (pagal DOD, DPD, DTV jutiklių signalus) ir koreguojama pagal signalus iš aušinimo skysčio temperatūros jutiklio (CTD) ir deguonies jutiklis(KD).
Apie deguonies jutiklį reikia pasakyti atskirai. Jo buvimas įpurškimo sistemoje leidžia nuolat išlaikyti televizoriaus mišinio sudėtį stechiometriniu santykiu (a=1). Tai pasiekiama dėl to, kad CD jutiklis veikia giliai prisitaikančioje grandinėje. Atsiliepimas iš išmetimo sistemos į degalų tiekimo sistemą (į įpurškimo sistemą).
Jis reaguoja į deguonies koncentracijos skirtumą atmosferoje ir išmetamosiose dujose. Iš esmės KD jutiklis yra cheminis šaltinis pirmos rūšies srovė (galvaninis elementas) su kietu elektrolitu (specialus korio kermetas) ir aukšta (ne žemesnė kaip 300°C) Darbinė temperatūra. Tokio jutiklio EML beveik pagal laipsnišką dėsnį priklauso nuo deguonies koncentracijos skirtumo ant jo elektrodų (platinos-radžio plėvelės danga su skirtingos partijos akyta keramika). Didžiausias EMF žingsnio statumas (skirtumas) tenka reikšmei a=1.
KD jutiklis įsukamas į išmetimo kanalo vamzdį (pavyzdžiui, į išmetimo kolektorius) ir jo jautrus paviršius (teigiamas elektrodas) yra sraute išmetamosios dujos. Virš jutiklio tvirtinimo sriegio yra angos, per kurias išorinis neigiamas elektrodas bendravo su atmosferos oras. Transporto priemonėse su kataliziniu dujų konverteriu deguonies jutiklis yra sumontuotas prieš keitiklį ir turi elektrinį šildymo ritę, nes išmetamųjų dujų temperatūra prieš keitiklį gali būti žemesnė nei 300 ° C. Be to, elektrinis deguonies jutiklio šildymas pagreitina jo paruošimą darbui.
Jutiklis signaliniais laidais prijungtas prie įpurškimo kompiuterio. Kai įeina cilindrai liesas mišinys(a>1), tada deguonies koncentracija išmetamosiose dujose yra šiek tiek didesnė nei standartinė (esant a=1). CD jutiklis gamina žema įtampa(apie 0,1 V), o ECU, naudodamas šį signalą, koreguoja benzino įpurškimo trukmę jo didėjimo kryptimi. Koeficientas a vėl artėja prie vienybės. Kai variklis veikia turtingas mišinys deguonies jutiklis išveda apie 0,9 V įtampą ir veikia atvirkščiai.
Įdomu tai, kad deguonies jutiklis mišinio susidarymo procese dalyvauja tik variklio darbo režimuose, kuriuose TV mišinio sodrinimas ribojamas reikšme a > 0,9. Tai tokie režimai kaip apkrova esant mažam ir vidutiniam greičiui ir tuščiąja eiga ant šilto variklio. Priešingu atveju KD jutiklis yra išjungtas (užblokuotas) ECU ir televizoriaus mišinio sudėtis nėra pakoreguota pagal deguonies koncentraciją išmetamosiose dujose. Tai vyksta, pavyzdžiui, šalto variklio užvedimo ir pašildymo režimais bei priverstiniais režimais (akceleracija ir visa apkrova). Šiuose režimuose reikalingas reikšmingas televizoriaus mišinio sodrinimas, todėl deguonies jutiklio veikimas („paspaudus“ koeficientą a iki vienybės) čia yra nepriimtinas.
Ant pav. 10 parodyta „Mono-Jetronic“ įpurškimo sistemos funkcinė schema su visais jos komponentais.
Bet kurioje degalų tiekimo posistemio įpurškimo sistemoje būtinai yra uždaras degalų žiedas, kuris prasideda nuo dujų bako ir ten baigiasi. Tai apima: BB dujų baką, EBN elektrinį kuro siurblį, filtrą smulkus valymas FTOT kuras, RT kuro skirstytuvas („Mono-Jetronic“ sistemoje – tai centrinis įpurškimo antgalis) ir slėgio reguliatorius RD, veikiantis išleidimo vožtuvo principu, kai viršijamas nurodytas darbinis slėgis uždarame žiede („Mono-Jetronic“ sistemai 1 ... 1,1 bar).
Uždaryta kuro žiedas atlieka tris funkcijas:
Slėgio reguliatoriaus pagalba palaiko reikiamą konstantą darbinis slėgis kuro skirstytuvui;
Slėgio reguliatoriuje esanti spyruoklinė diafragma palaiko tam tikrą liekamąjį slėgį (0,5 baro) išjungus variklį, kuris neleidžia susidaryti garams ir oro spynos V kuro linijos kai variklis atvėsta;
Užtikrina įpurškimo sistemos aušinimą dėl nuolatinės benzino cirkuliacijos uždaroje grandinėje. Apibendrinant reikėtų pažymėti, kad „Mono-Jetronic“ sistema naudojama tik vidutinės vartotojų klasės lengvuosiuose automobiliuose, tokiuose kaip Vakarų Vokietijos automobiliai: „Volkswagen-Passat“, „Volkswagen-Polo“, „Audi-80“.
REMONTAS&SERVICE-2"2000
Mieli skaitytojai ir prenumeratoriai, smagu, kad toliau tyrinėjate automobilių sandarą! O dabar jūsų dėmesiui elektronine sistema kuro įpurškimas, kurio principą pabandysiu papasakoti šiame straipsnyje.
Taip, kalba eina apie tuos įrenginius, kurie pakeitė laiko patikrintus maitinimo šaltinius iš po automobilių gaubtų, taip pat sužinosime, ar šiuolaikiniai benzininiai ir dyzeliniai varikliai turi daug bendro.
Galbūt su jumis nebūtume aptarę šios technologijos, jei prieš porą dešimtmečių žmonija nebūtų rimtai rūpinusi aplinka, o viena rimčiausių problemų pasirodė esanti toksiška. eismo dūmai automobiliai.
Pagrindinis automobilių su varikliais su karbiuratoriais trūkumas buvo nepilnas degalų degimas, o šiai problemai išspręsti prireikė sistemų, kurios galėtų reguliuoti tiekiamo kuro kiekį į cilindrus priklausomai nuo variklio darbo režimo.
Taip automobilių arenoje atsirado įpurškimo sistemos arba, kaip jos dar vadinamos, įpurškimo sistemos. Šios technologijos ne tik pagerino ekologiškumą, bet ir pagerino variklių efektyvumą bei jų galios charakteristikas, tapdamos tikra dovana inžinieriams.
Šiandien degalų įpurškimas (įpurškimas) naudojamas ne tik dyzeliniuose varikliuose, bet ir ant benzininių agregatų kas juos neabejotinai vienija.
Juos taip pat vienija tai, kad pagrindinis šių sistemų darbinis elementas, kad ir kokio tipo jos būtų, yra antgalis. Tačiau dėl degalų deginimo metodų skirtumų šių dviejų tipų variklių įpurškimo blokų konstrukcijos, žinoma, skiriasi. Todėl mes juos apsvarstysime paeiliui.
Įpurškimo sistemos ir benzinas
Elektroninė kuro įpurškimo sistema. Pradėkime nuo benzininių variklių. Jų atveju injekcija išsprendžia kūrimo problemą oro ir kuro mišinys, kuris paskui uždegamas cilindre nuo uždegimo žvakės kibirkšties.
Priklausomai nuo to, kaip šis mišinys ir kuras tiekiami į cilindrus, įpurškimo sistemos gali būti kelių rūšių. Injekcija vyksta:
centrinė injekcija
Pagrindinis sąraše pirmoje vietoje esančios technologijos bruožas yra vienas antgalis visam varikliui, kuris yra įsiurbimo kolektoriuje.. Reikia pažymėti, kad šio tipo įpurškimo sistema savo charakteristikomis jis nedaug skiriasi nuo karbiuratoriaus, todėl šiandien laikomas pasenusiu.
Paskirstyta injekcija
Progresyvesnė yra paskirstyta injekcija. Šioje sistemoje kuro mišinys jis taip pat susidaro įsiurbimo kolektoriuje, tačiau, skirtingai nei ankstesnis, čia kiekvienas cilindras gali pasigirti savo antgaliu.
Ši įvairovė leidžia patirti visus įpurškimo technologijos privalumus, todėl yra labiausiai pamėgta automobilių gamintojų, aktyviai naudojama šiuolaikiniuose varikliuose.
Tačiau, kaip žinome, tobulumui ribų nėra, o siekiant dar daugiau didelis efektyvumas, inžinieriai sukūrė elektroninę degalų įpurškimo sistemą, būtent tiesioginio įpurškimo sistemą.
Ji Pagrindinis bruožas yra purkštukų vieta, kuri, in Ši byla, su savo purkštukais patenka į cilindrų degimo kameras.
Oro ir kuro mišinys, kaip jau galima spėti, susidaro tiesiai cilindruose, o tai turi teigiamą poveikį veikimo parametrai variklius, nors ši galimybė nėra tokia didelė kaip paskirstytojo įpurškimo, ekologiškumas. Kitas apčiuopiamas šios technologijos trūkumas – aukšti reikalavimai benzino kokybei.
Kombinuota injekcija
Pažangiausias kenksmingų medžiagų išmetimo požiūriu yra kombinuota sistema. Tiesą sakant, tai yra tiesioginio ir paskirstyto degalų įpurškimo simbiozė.
O kaip dyzeliai?
Pereikime prie dyzelinių agregatų. Prieš juos Degalų sistema užduotis yra tiekti degalus esant labai aukštam slėgiui, kuris, maišantis cilindre su suspaustas oras, užsidega savaime.
Sukurta daugybė šios problemos sprendimo variantų - naudojamas tiek tiesioginis įpurškimas į cilindrus, tiek su tarpine grandimi preliminarios kameros pavidalu, be to, yra įvairių siurblių išdėstymų. aukštas spaudimas(TNVD), kuri taip pat prideda įvairovės.
Tačiau šiuolaikiniai vairuotojai teikia pirmenybę dviejų tipų sistemoms, kurios tiekia dyzelinį kurą tiesiai į cilindrus:
- su siurblio antgaliais;
- „Common Rail“ įpurškimas.
Siurblio antgalis
Siurblys-purkštukas kalba pats už save – jame kurą į cilindrą įpurškiantis antgalis ir aukšto slėgio kuro siurblys struktūriškai sujungti į vieną bloką. pagrindinė problema tokie įrenginiai yra padidėjęs nusidėvėjimas, nes įrenginio purkštukai yra prijungti nuolatinis važiavimas su skirstomuoju velenu ir niekada nuo jo neatsijungti.
