Kaip veikia purkštukas? Centrinis kuro įpurškimas

11.04.2019

Ši sistema degalų tiekimas, sumontuotas šiuolaikiniuose benzininiuose varikliuose. Ši kuro tiekimo sistema pamažu pakeičia maitinimo sistemą. Varikliai su tokia sistema vadinami įpurškimo varikliai.

60-ųjų pabaigoje ir XX amžiaus 70-ųjų pradžioje iškilo taršos problema. aplinką pramoninių atliekų, kurių nemaža dalis buvo automobiliai. Iki šiol niekas nesidomėjo degimo produktų sudėtimi. Siekiant maksimaliai išnaudoti orą degimo procese ir pasiekti maksimalų galima galia variklis, mišinio sudėtis buvo sureguliuota taip, kad jame būtų benzino perteklius. Dėl to degimo produktuose visiškai nebuvo deguonies, tačiau liko nesudegęs kuras, o sveikatai kenksmingos medžiagos susidarė daugiausia nepilno degimo metu. Siekdami padidinti galią, konstruktoriai ant karbiuratorių sumontavo akceleratoriaus siurblius, kurie kiekvieną staigų akceleratoriaus pedalo paspaudimą įpurškia degalus į įsiurbimo kolektorių, t.y. kai reikia staigiai pagreitinti transporto priemonę. Šiuo atveju per didelis degalų kiekis neatitinka į cilindrus patenkančio oro kiekio.

Miesto eismo sąlygomis akceleratoriaus siurblys įjungiamas beveik visose sankryžose su šviesoforais, kur automobiliai turi arba sustoti, arba greitai pajudėti. Nevisiškas degimas taip pat vyksta, kai variklis veikia tuščiosios eigos greitis, o ypač stabdant variklį. Kai droselis yra uždarytas, oras teka per karbiuratoriaus tuščiosios eigos kanalus didelis greitis, siurbia per daug kuro. Dėl didelio vakuumo įsiurbimo kolektoriuje į cilindrus patenka mažai oro, suspaudimo takto pabaigoje slėgis degimo kameroje išlieka santykinai mažas, degimo procesas yra per didelis. turtingas mišinys praeina lėtai, ir lieka daug nesudegusio kuro. Aprašyti variklio darbo režimai smarkiai padidina nuodingų junginių kiekį degimo produktuose.

Tapo akivaizdu, kad norint sumažinti žmonių gyvybei kenksmingus išmetimus į atmosferą, būtina kardinaliai keisti požiūrį į kuro įrangos projektavimą.

Siekiant sumažinti kenksmingų išmetimų buvo pasiūlyta įrengti išmetimo sistemoje katalizinis konverteris išmetamosios dujos. Bet katalizatorius efektyviai veikia tik tada, kai variklyje dega vadinamasis normalus kuro-oro mišinys (oro/benzino masės santykis 14,7:1). Bet koks mišinio sudėties nukrypimas nuo nurodytos sumažino jo veikimo efektyvumą ir pagreitino gedimą. Norėdami nuolat išlaikyti šį santykį darbinis mišinys karbiuratorių sistemos nebetinka. Vienintelė alternatyva galėtų būti įpurškimo sistemos.

Pirmosios sistemos buvo grynai mechaninės, naudojant mažai elektroninių komponentų. Tačiau šių sistemų naudojimo praktika parodė, kad naudojant transporto priemonę keičiasi mišinio parametrai, kurių stabilumu tikėjosi kūrėjai. Toks rezultatas yra gana natūralus, atsižvelgiant į sistemos elementų ir paties variklio susidėvėjimą bei užterštumą vidaus degimas jo tarnybos metu. Iškilo klausimas dėl sistemos, kuri gali pasitaisyti eksploatacijos metu, lanksčiai keičiant darbo mišinio paruošimo sąlygas priklausomai nuo išorinės sąlygos. Buvo rastas toks sprendimas. Suleidžiama į įpurškimo sistemą Atsiliepimas– V išmetimo sistema, tiesiai prieš katalizatorių, įmontavome deguonies kiekio jutiklį išmetamosios dujos, vadinamasis lambda zondas. Ši sistema buvo sukurta atsižvelgiant į tokio elemento buvimą, kuris yra esminis visoms vėlesnėms sistemoms kaip elektroninis blokas valdymo blokas (ECU). Remdamasis deguonies jutiklio signalais, ECU reguliuoja degalų tiekimą varikliui, tiksliai išlaikydamas teisinga kompozicija mišiniai.

Šiandien įpurškimo (arba, moksliškai kalbant, įpurškimo) variklis beveik visiškai pakeitė pasenusius. Įpurškiamas variklis žymiai pagerina automobilio našumą ir galią (pagreičio dinamiką, aplinkosauginį veiksmingumą, degalų sąnaudas).

Įpurškimo sistemos Kuro tiekimas turi šiuos pagrindinius pranašumus, palyginti su karbiuratoriumi:

Tikslus kuro dozavimas, taigi ir ekonomiškesnės degalų sąnaudos;
Atmesti. Tai pasiekiama naudojant optimalų kuro ir oro mišinį ir naudojant parametrų jutiklius išmetamosios dujos;
Variklio galia padidės maždaug 7-10%. Atsiranda dėl patobulinto cilindrų užpildymo, optimalus montavimas uždegimo laiko kampas, atitinkantis variklio darbo režimą;
Tobulinimas dinamines savybes automobilis. Įpurškimo sistema iš karto reaguoja į bet kokius apkrovos pokyčius, koreguoja kuro ir oro mišinio parametrus;
Lengva užvesti nepriklausomai nuo oro sąlygų.

PRIETAISAS IR VEIKIMO PRINCIPAS (naudojant elektroninės paskirstytos įpurškimo sistemos pavyzdį)

Šiuolaikiniai įpurškimo varikliai turi individualų purkštuką kiekvienam cilindrui. Visi purkštukai yra prijungti kuro bėgelis, kur kuro slėgis, kurį sukuria elektrinis kuro siurblys. Įpurškiamo kuro kiekis priklauso nuo purkštuko atidarymo trukmės. Atsidarymo momentas reguliuojamas elektroniniu valdymo bloku (valdikliu), remiantis jo apdorojamais duomenimis iš įvairių jutiklių.

Jutiklis masės srautas cikliniam cilindrų užpildymui apskaičiuoti naudojamas oras. Matuojamas oro masės srautas, kuris vėliau programa perskaičiuojamas į cilindro ciklinį užpildymą. Jei jutiklis sugenda, jo rodmenys nepaisomi ir skaičiavimai atliekami naudojant avarines lenteles.

Droselio padėties jutiklis naudojamas apskaičiuojant variklio apkrovos koeficientą ir jo pokytį priklausomai nuo droselio vožtuvo atidarymo kampo, variklio sūkių skaičiaus ir ciklinio užpildymo.

Aušinimo skysčio temperatūros jutiklis naudojamas degalų tiekimo ir uždegimo temperatūros korekcijai nustatyti bei elektriniam ventiliatoriui valdyti. Jei jutiklis sugenda, jo rodmenys nepaisomi, temperatūra paimama iš lentelės, atsižvelgiant į variklio veikimo laiką.

Padėties jutiklis skirtas bendrai sistemos sinchronizavimui, variklio sūkių ir alkūninio veleno padėties apskaičiavimui tam tikru momentu. DPKV - poliarinis jutiklis. Jei įjungsite neteisingai, variklis neužsives. Jei jutiklis sugenda, sistema negali veikti. Tai vienintelis „gyvybiškai svarbus“ sistemos jutiklis, dėl kurio automobilis negali judėti. Visų kitų jutiklių gedimai leidžia patiems patekti į aptarnavimo centrą.

Deguonies jutiklis skirtas nustatyti deguonies koncentraciją išmetamosiose dujose. Informaciją, kurią pateikia jutiklis, naudoja elektroninis valdymo blokas tiekiamų degalų kiekiui reguliuoti. Deguonies jutiklis naudojamas tik sistemose su katalizatoriumi pagal Euro-2 ir Euro-3 toksiškumo standartus (Euro-3 naudojami du deguonies jutikliai - prieš katalizatorių ir po jo).

Detonacijos jutiklis naudojamas trankymui stebėti. Pastarąjį aptikus, ECU įjungia detonacijos slopinimo algoritmą, greitai sureguliuodamas uždegimo laiką.

Čia išvardyti tik keli pagrindiniai jutikliai, reikalingi sistemai veikti. Jutiklio konfigūracijos įvairių automobilių priklauso nuo įpurškimo sistemos, toksiškumo standartų ir kt.

Remiantis programoje apibrėžtų jutiklių apklausos rezultatais, ECU programa atlieka valdymą pavaros, į kuriuos įeina: purkštukai, kuro siurblys, uždegimo modulis, tuščiosios eigos reguliatorius, kanistro vožtuvas benzino garų grąžinimo sistemai, aušinimo sistemos ventiliatorius ir kt. (viskas vėlgi priklauso nuo konkretus modelis)

Iš visų aukščiau išvardytų dalykų galbūt ne visi žino, kas yra adsorberis. Adsorberis yra uždaros grandinės elementas benzino garams recirkuliuoti. Euro-2 standartai draudžia dujų bako ventiliacijos kontaktą su atmosfera, benzino garai turi būti surinkti (adsorbuoti) ir, išvalę, siunčiami į balionus, kad būtų galima sudeginti. Įjungta variklis neveikia benzino garai iš bako ir įsiurbimo kolektoriaus patenka į adsorberį, kur jie sugeriami. Užvedus variklį, adsorberis, ECU nurodymu, išvalomas variklio įsiurbtu oro srautu, garai šiuo srautu nunešami ir sudeginami degimo kameroje.

Priklausomai nuo purkštukų skaičiaus ir degalų tiekimo vietos, įpurškimo sistemos skirstomos į tris tipus: vieno taško arba vieno įpurškimo (vienas purkštukas įsiurbimo kolektoriusį visus cilindrus), daugiataškis arba paskirstytas (kiekvienas cilindras turi savo purkštuką, kuris tiekia degalus į kolektorių) ir tiesioginis (degalai purkštukais tiekiami tiesiai į cilindrus, kaip dyzeliniai varikliai).

Vieno taško injekcija paprastesnis, jis mažiau prikimštas valdymo elektronikos, bet ir ne toks efektyvus. Valdymo elektronika leidžia nuskaityti informaciją iš jutiklių ir iš karto keisti įpurškimo parametrus. Taip pat svarbu, kad juos būtų galima lengvai pritaikyti vienai įpurškimui beveik nekeičiant konstrukcijos ar technologinių gamybos procesų. Vieno taško įpurškimas turi pranašumą prieš karbiuratorių degalų taupymo, ekologiškumo ir santykinio parametrų stabilumo bei patikimumo požiūriu. Bet variklio reakcijoje Vieno taško injekcija pralaimi. Kitas trūkumas: naudojant vieno taško įpurškimą, kaip ir naudojant karbiuratorių, iki 30% benzino nusėda ant kolektoriaus sienelių.

Vieno taško įpurškimo sistemos tikrai buvo žingsnis į priekį, lyginant su karbiuratoriaus maitinimo sistemomis, tačiau nebeatitinka šiuolaikinių reikalavimų.

Sistemos yra pažangesnės kelių taškų injekcija, kuriame degalai tiekiami į kiekvieną cilindrą atskirai. Paskirstytas įpurškimas yra galingesnis, ekonomiškesnis ir sudėtingesnis. Naudojant tokį įpurškimą variklio galia padidėja maždaug 7-10 procentų. Pagrindiniai paskirstytos injekcijos privalumai:

Galimybė automatiškai reguliuoti skirtingus greičius ir atitinkamai pagerinti cilindrų užpildymą, galiausiai tuo pačiu maksimali galia automobilis įsibėgėja daug greičiau;
Netoliese įpurškiamas benzinas įsiurbimo vožtuvas, o tai žymiai sumažina nusėdimo nuostolius įsiurbimo kolektoriuje ir leidžia tiksliau reguliuoti kuro padavimą.

Tiesioginis įpurškimas kaip kitas ir veiksminga priemonė optimizuojant mišinio degimą ir didinant efektyvumą benzininis variklis padargai paprasti principai. Būtent: jis kruopščiau purškia degalus, geriau sumaišo juos su oru ir kompetentingiau valdo gatavą mišinį skirtingais variklio darbo režimais. Dėl to varikliai su tiesioginiu įpurškimu sunaudoja mažiau degalų nei įprastiniai „įpurškimo“ (liaudyje vadinami purkštukais) varikliai (ypač kai ramus važiavimas važiuojant mažu greičiu); su tuo pačiu poslinkiu jie užtikrina intensyvesnį automobilio pagreitį; jie turi švaresnį išmetimą; jie garantuoja didesnę litrų galią dėl didesnio suspaudimo laipsnio ir oro vėsinimo efekto, kai kuras išgaruoja cilindruose. Tuo pačiu jiems reikia kokybiškas benzinas su mažu sieros kiekiu ir mechaninėmis priemaišomis normalus darbas kuro įranga.

O pagrindinis šiuo metu Rusijoje galiojančių GOST standartų ir Europos standartų neatitikimas yra padidėjęs sieros, aromatinių angliavandenilių ir benzeno kiekis. Pavyzdžiui, Rusijos ir Ukrainos standartas leidžia 1 kg degalų turėti 500 mg sieros, o Euro-3 - 150 mg, Euro-4 - tik 50 mg, o Euro-5 - tik 10 mg. Siera ir vanduo gali suaktyvinti korozijos procesus dalių paviršiuje, o šiukšlės yra kalibruotų purkštukų ir angų abrazyvinio nusidėvėjimo šaltinis. stūmoklio poros siurbliai Dėl to sumažėja susidėvėjimas darbinis slėgis siurblys ir pablogėja benzino purškimo kokybė. Visa tai atspindi variklių charakteristikos ir jų veikimo vienodumas.

Pirmiausia naudojamas tiesioginio įpurškimo variklis gamybos automobilis Mitsubishi kompanija. Todėl apsvarstykime įrenginį ir veikimo principus tiesioginis įpurškimas naudojant GDI (benzino tiesioginio įpurškimo) variklio pavyzdį. GDI variklis gali veikti itin lieso oro ir kuro mišinio degimo režimu: oro ir kuro masės santykis yra iki 30-40:1. Maksimalus įmanomas tradicinis įpurškimo varikliai su paskirstytu įpurškimu santykis yra 20-24:1 (verta priminti, kad optimali, vadinamoji stechiometrinė, sudėtis yra 14,7:1) - jei bus daugiau oro pertekliaus, liesas mišinys tiesiog neužsidega. Įjungta GDI variklis Purškiamas kuras yra cilindre debesies pavidalu, susikaupęs uždegimo žvakės srityje. Todėl, nors visas mišinys yra liesas, prie uždegimo žvakės jis yra arti stechiometrinės sudėties ir lengvai užsidega. Tuo pačiu metu liesas mišinys likusioje tūrio dalyje turi daug mažesnę detonacijos tendenciją nei stechiometrinis. Pastaroji aplinkybė leidžia padidinti suspaudimo laipsnį, taigi ir galią, ir sukimo momentą. Dėl to, kad į cilindrą įpurškiant ir išgarinant kurą, oro užtaisas atšaldomas – kiek pagerėja cilindrų pripildymas, vėl sumažėja detonacijos tikimybė.

GDI variklio darbo režimai

Iš viso yra trys variklio darbo režimai:

Itin lieso mišinio degimo režimas (kuro įpurškimas suspaudimo taktu).
Maitinimo režimas (įpurškimas ant įsiurbimo eigos).
Dviejų pakopų režimas (įpurškimas ant įsiurbimo ir suspaudimo eigos) (naudojamas Europos modifikacijose).

Itin lieso mišinio degimo režimas(kuro įpurškimas ant suspaudimo eigos). Šis režimas naudojamas esant nedidelėms apkrovoms: ramiai važiuojant mieste ir važiuojant už miesto su pastovus greitis(iki 120 km/val.). Degalai įpurškiami kompaktišku purškimu suspaudimo takto pabaigoje stūmoklio kryptimi, atsispindi nuo jo, sumaišomas su oru ir išgarinamas, nukreipiamas į zoną. Nors pagrindiniame degimo kameros tūryje esantis mišinys yra itin liesas, uždegimo žvakės srityje esantis užtaisas yra pakankamai turtingas, kad užsidegtų kibirkštimi ir užsidegtų likusį mišinį. Dėl to variklis veikia stabiliai, net kai bendras oro ir degalų santykis cilindre yra 40:1.

Variklio veikimas labai liesu mišiniu iškėlė naują problemą – išmetamųjų dujų neutralizavimą. Faktas yra tas, kad šiuo režimu dauguma jų yra azoto oksidai, todėl įprastas katalizinis konverteris tampa neveiksmingas. Šiai problemai išspręsti buvo panaudota išmetamųjų dujų recirkuliacija (EGR-Exhaust Gas Recirculation), kuri smarkiai sumažina susidarančių azoto oksidų kiekį ir buvo sumontuotas papildomas NO katalizatorius.

EGR sistema, „praskiesdama“ kuro ir oro mišinį išmetamosiomis dujomis, sumažina degimo temperatūrą degimo kameroje, taip „nuslopindama“ aktyvų kenksmingų oksidų, įskaitant NOx, susidarymą. Tačiau neįmanoma užtikrinti visiško ir stabilaus NOx neutralizavimo tik per EGR, nes didėjant variklio apkrovai, reikia sumažinti apeinamų išmetamųjų dujų kiekį. Todėl į tiesioginio įpurškimo variklį buvo įvestas NO katalizatorius. Yra dviejų tipų NOx emisijų mažinimo katalizatoriai – selektyvus (Selective Reduction Type) ir saugojimo tipas (NOx Trap Type). Sandėliavimo tipo katalizatoriai yra efektyvesni, tačiau itin jautrūs daug sieros turinčiam kurui, kuriam selektyvieji yra mažiau jautrūs. Remiantis tuo, modeliuose, kuriuose benzine yra mažai sieros, montuojami saugojimo katalizatoriai, o likusiems - selektyvūs katalizatoriai.

Maitinimo režimas(injekcija ant įsiurbimo smūgio). Vadinamasis „režimas homogeninio mišinio susidarymas"naudojamas intensyviam važiavimui mieste, greitam priemiesčio eismui ir lenkimui. Degalai įpurškiami per įsiurbimo taktą kūgio formos srove, susimaišant su oru ir susidaro homogeninis mišinys, kaip įprastame variklyje su paskirstytu įpurškimu. Mišinio sudėtis yra artimas stechiometriniam (14,7: 1)

Dviejų pakopų režimas(įpurškimas įleidimo ir suspaudimo smūgiais). Šis režimas leidžia padidinti variklio sukimo momentą, kai vairuotojas, judėdamas nedideliu greičiu, staigiai spaudžia akceleratoriaus pedalą. Kai variklis dirba mažais sūkiais ir staiga tiekiamas turtingu mišiniu, padidėja detonacijos tikimybė. Todėl injekcija atliekama dviem etapais. Įsiurbimo takto metu į cilindrą įpurškiamas nedidelis degalų kiekis ir aušina cilindre esantį orą. Šiuo atveju cilindras užpildomas itin liesu mišiniu (maždaug 60:1), kuriame nevyksta detonacijos procesai. Tada, suspaudimo takto pabaigoje, tiekiama kompaktiška degalų srovė, dėl kurios oro ir degalų santykis cilindre yra 12:1.

Kodėl ši tvarka įvedama tik Europos rinkai skirtiems automobiliams? Taip, nes Japonija nepasižymi dideliu greičiu eismas ir nuolatinės spūstys, o Europa turi ilgus greitkelius ir didelius greičius (taigi ir dideles variklio apkrovas).

Mitsubishi pradėjo naudoti tiesioginį degalų įpurškimą. Šiandien panašias technologijas naudoja Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) ir Toyota (JIS). Pagrindinis principasšių elektros sistemų veikimas panašus – benzinas tiekiamas ne į įsiurbimo taką, o tiesiai į degimo kamerą ir susidaro sluoksnis po sluoksnio arba vienalytis mišinys. įvairūs režimai variklio veikimas. Tačiau tokios kuro sistemos taip pat turi skirtumų, kartais gana didelių. Pagrindiniai yra darbinis slėgis Degalų sistema, purkštukų vieta ir jų konstrukcija.

Daug savininkų modernių automobiliųŽmonės stebisi: „Kaip veikia įpurškimo variklis? Šios problemos nežinojimas pirmiausia kyla dėl to, kad ne visi automobilių savininkai mokykloje gerai mokėsi fiziką (fizikos pamokose aprašoma vidaus degimo variklio sandara ir veikimo principas)

Ir antra, mūsų laikais visiškai nebūtina nuodugniai išmanyti automobilį, kad juo būtų patogu važiuoti – gedimo atveju jį visada galima išsiųsti į servisą. Tačiau vis dar yra susidomėjusių automobilių entuziastų, kurie nori kuo daugiau sužinoti apie savo automobilį, o mūsų straipsnis skirtas būtent tokiems.

Kaip veikia degalų įpurškimo variklis? Visų pirma, verta paminėti, kad įpurškimas yra vienas iš vidaus degimo variklių tipų, kuris tapo tikru techninė revoliucija. Pradėkime savo istoriją nuo vidaus degimo variklio sandaros ir veikimo principo.

Vidaus degimo variklių sukūrimo istorija ir veikimo principas

Vidaus degimo variklis – tai variklis, kuriame tiesiogiai jame dega kuras, išskiriantis energiją.

Šiandien dažniausiai keturtakčiai varikliai , kurie veikia pagal sekančią diagramą: pirmiausia įpurškiamas kuro-oro mišinys, po to jis suspaudžiamas, po to seka stūmoklio eiga, o paskutinis etapas – degimo metu susidarančių dujų išleidimas.

Kadangi vidaus degimo variklyje veikia tik trečiasis taktas (stūmoklio galios eiga), tokių gamintojų jėgos agregatai yra keli cilindrai (dažniausiai 4), vienas šalia kito esantys cilindrai veikia su vieno ciklo uždelsimu, Nuolatinis darbas variklis.

Karbiuratorius

Kad vidaus degimo variklis gautų tinkamą šaltinį darbui kuro-oro mišinys, turėjo sugalvoti inžinieriai specialus prietaisas, kuris paruoštų tokį mišinį tiesiai važiuojant ir perpiltų jį į variklį. Ir buvo išrastas toks įrenginys – jis tapo karbiuratoriumi.

Karbiuratoriniai varikliai gana ilgą laiką užėmė lyderio pozicijas variklių rinkoje, kol gamintojai pradėjo galvoti apie aplinkosaugą, o tada paaiškėjo, kad karbiuratoriniai varikliai labai teršia aplinką, o galia buvo maža, vadinasi, būtina plėtoti iš esmės naujas būdas kuro ir oro mišinio tiekimas.

Injektorius

Purkštukas yra vienas iš išradimų, kurie dramatiškai pakeitė visumą automobilių pramonė. Skirtingai nuo karbiuratoriaus, kuris ruošdavo oro ir kuro mišinį už variklio, su įpurškimo sistema degalai įpurškiami tiesiai į cilindrus, taip padidinant galią (įpurškimo varikliai yra apie 10% galingesni nei karbiuratoriaus varikliai).

IN bendras kontūras Įpurškimo variklio veikimo principą galima apibūdinti taip: degalai per purkštukus įpurškiami arba į kolektorių, kur susimaišo degalai ir oras, arba, kaip daugelyje šiuolaikinių automobilių, tiesiai į degimo kamerą. Šiuolaikiniai įpurškimo varikliai skirstomi į du tipus:

Vienkartinė injekcija– visas kuras įpurškiamas per bendrus purkštukus ir paskirstomas tarp degimo kamerų;
Varikliai su paskirstytu įpurškimu– kiekvienas stūmoklis turi savo antgalį, per kurį į jį patenka degalai, maišydami degalus su oru tokiu atveju atsiranda prieš pat degimą.

60-ųjų pabaigoje ir XX amžiaus 70-ųjų pradžioje išryškėjo aplinkos taršos pramoninėmis atliekomis, kurių didelę dalį sudarė automobilių išmetamosios dujos, problema. Iki šiol niekas nesidomėjo vidaus degimo variklių degimo produktų sudėtimi. Siekiant maksimaliai panaudoti orą degimo procese ir pasiekti maksimalią galimą variklio galią, mišinio sudėtis buvo sureguliuota taip, kad jame būtų benzino perteklius.

Dėl to degimo produktuose visiškai nebuvo deguonies, tačiau liko nesudegęs kuras, o sveikatai kenksmingos medžiagos susidarė daugiausia nepilno degimo metu. Siekdami padidinti galią, konstruktoriai ant karbiuratorių sumontavo akceleratoriaus siurblius, kurie kiekvieną staigų akceleratoriaus pedalo paspaudimą įpurškia degalus į įsiurbimo kolektorių, t.y. kai reikia staigiai pagreitinti transporto priemonę. Šiuo atveju per didelis degalų kiekis neatitinka į cilindrus patenkančio oro kiekio.

Dėl didelio vakuumo įsiurbimo kolektoriuje į cilindrus patenka mažai oro, suspaudimo takto pabaigoje slėgis degimo kameroje išlieka santykinai žemas, pernelyg sodraus mišinio degimo procesas vyksta lėtai, daug nesudegusių degalų lieka išmetamosiose dujose. Aprašyti variklio darbo režimai smarkiai padidina nuodingų junginių kiekį degimo produktuose.

Tapo akivaizdu, kad norint sumažinti žmonių gyvybei kenksmingus išmetimus į atmosferą, būtina kardinaliai keisti požiūrį į kuro įrangos projektavimą.

Siekiant sumažinti kenksmingų emisijų kiekį į išmetimo sistemą, buvo pasiūlyta įrengti katalizinį išmetamųjų dujų konverterį. Bet katalizatorius efektyviai veikia tik tada, kai variklyje dega vadinamasis normalus kuro-oro mišinys (oro/benzino masės santykis 14,7:1). Bet koks mišinio sudėties nukrypimas nuo nurodytos sumažino jo veikimo efektyvumą ir pagreitino gedimą. Karbiuratoriaus sistemos nebebuvo tinkamos stabiliai palaikyti tokį darbinį mišinio santykį. Vienintelė alternatyva galėtų būti įpurškimo sistemos.

Buvo rastas toks sprendimas. Įpurškimo sistemoje buvo įvestas grįžtamasis ryšys – išmetimo sistemoje, tiesiai prieš katalizatorių, buvo sumontuotas deguonies kiekio išmetamosiose dujose jutiklis, vadinamasis lambda zondas. Ši sistema buvo sukurta atsižvelgiant į tai, kad visose tolesnėse sistemose yra toks pagrindinis elementas kaip elektroninis valdymo blokas (ECU). Remdamasis deguonies jutiklio signalais, ECU reguliuoja degalų tiekimą varikliui, tiksliai palaikydamas norimą mišinio sudėtį.

Šiandien įpurškimo (arba, rusiškai – įpurškimo) variklis beveik visiškai pakeitė pasenusį
karbiuratoriaus sistema. Įpurškimo variklis žymiai pagerina automobilio našumą ir galią
(pagreičio dinamika, aplinkos charakteristikos, degalų sąnaudos).

Kuro įpurškimo sistemos turi šiuos pagrindinius pranašumus, palyginti su karbiuratoriaus sistemomis:

tikslus kuro dozavimas, taigi ir ekonomiškesnis degalų suvartojimas.
išmetamųjų dujų toksiškumo mažinimas. Tai pasiekiama dėl optimalaus kuro ir oro mišinio ir išmetamųjų dujų parametrų jutiklių naudojimo.
variklio galia padidės maždaug 7-10%. Atsiranda dėl patobulinto cilindrų užpildymo, optimalaus uždegimo laiko nustatymo, atitinkančio variklio darbo režimą.
pagerinti automobilio dinamines savybes. Įpurškimo sistema iš karto reaguoja į bet kokius apkrovos pokyčius, koreguoja kuro ir oro mišinio parametrus.
lengvas užvedimas, nepaisant oro sąlygų.

Konstrukcija ir veikimo principas (naudojant elektroninės paskirstytos įpurškimo sistemos pavyzdį)

Šiuolaikiniai įpurškimo varikliai turi individualų purkštuką kiekvienam cilindrui. Visi purkštukai yra prijungti prie kuro bėgelio, kur kuro slėgis, kurį sukuria elektrinis kuro siurblys. Įpurškiamo kuro kiekis priklauso nuo purkštuko atidarymo trukmės. Atsidarymo momentas reguliuojamas elektroniniu valdymo bloku (valdikliu), remiantis jo apdorojamais duomenimis iš įvairių jutiklių.

Oro masės srauto jutiklis naudojamas cikliniam cilindrų užpildymui apskaičiuoti. Matuojamas oro masės srautas, kuris vėliau programa perskaičiuojamas į cilindro ciklinį užpildymą. Jei jutiklis sugenda, jo rodmenys nepaisomi ir skaičiavimai atliekami naudojant avarines lenteles.

Alkūninio veleno padėties jutiklis skirtas bendrai sistemos sinchronizavimui, variklio sūkių ir alkūninio veleno padėties apskaičiavimui tam tikrais laiko momentais. DPKV - poliarinis jutiklis. Jei įjungsite neteisingai, variklis neužsives. Jei jutiklis sugenda, sistema negali veikti. Tai vienintelis „gyvybiškai svarbus“ sistemos jutiklis, dėl kurio automobilis negali judėti. Visų kitų jutiklių gedimai leidžia patiems patekti į aptarnavimo centrą.

Detonacijos jutiklis naudojamas trankymui stebėti. Pastarąjį aptikus, ECU įjungia detonacijos slopinimo algoritmą, greitai sureguliuodamas uždegimo laiką.

Čia išvardyti tik keli pagrindiniai jutikliai, reikalingi sistemai veikti. Skirtingų transporto priemonių jutiklių konfigūracijos priklauso nuo įpurškimo sistemos, toksiškumo standartų ir kt.

Remiantis programoje apibrėžtų jutiklių apklausos rezultatais, ECU programa valdo pavaras, kurios apima: purkštukus, kuro siurblį, uždegimo modulį, tuščiosios eigos greičio reguliatorių, benzino garų grąžinimo sistemos balionėlio vožtuvą, aušinimo sistemos ventiliatorių ir kt. viskas vėlgi priklauso nuo konkrečių modelių)

Iš visų aukščiau išvardytų dalykų galbūt ne visi žino, kas yra adsorberis. Adsorberis yra uždaros grandinės elementas benzino garams recirkuliuoti. Euro-2 standartai draudžia dujų bako ventiliacijos kontaktą su atmosfera, benzino garai turi būti surinkti (adsorbuoti) ir, išvalę, siunčiami į balionus, kad būtų galima sudeginti. Kai variklis neveikia, benzino garai iš bako ir įsiurbimo kolektoriaus patenka į adsorberį, kur jie sugeriami. Užvedus variklį, adsorberis, ECU nurodymu, išvalomas variklio įsiurbtu oro srautu, garai šiuo srautu nunešami ir sudeginami degimo kameroje.

Kuro įpurškimo sistemų tipai

Priklausomai nuo purkštukų skaičiaus ir degalų tiekimo vietos, įpurškimo sistemos skirstomos į tris tipus: vieno taško arba monoįpurškimo (vienas purkštukas įsiurbimo kolektoriuje visiems cilindrams), daugiataškes arba paskirstytas (kiekvienas cilindras turi savo purkštuką, kuris tiekia degalus į kolektorių) ir tiesioginį (degalai purkštukais tiekiami tiesiai į cilindrus, kaip ir dyzeliniai varikliai).

Vieno taško injekcija paprastesnis, jis mažiau prikimštas valdymo elektronikos, bet ir ne toks efektyvus. Valdymo elektronika leidžia nuskaityti informaciją iš jutiklių ir iš karto keisti įpurškimo parametrus. Taip pat svarbu, kad karbiuratoriniai varikliai būtų lengvai pritaikomi vienkartiniam įpurškimui, beveik nekeičiant konstrukcijos ar technologinių gamyboje. Vieno taško įpurškimas turi pranašumą prieš karbiuratorių degalų taupymo, ekologiškumo ir santykinio parametrų stabilumo bei patikimumo požiūriu. Tačiau vieno taško įpurškimas praranda variklio droselio atsaką. Kitas trūkumas: naudojant vieno taško įpurškimą, kaip ir naudojant karbiuratorių, iki 30% benzino nusėda ant kolektoriaus sienelių.

Vieno taško įpurškimo sistemos tikrai buvo žingsnis į priekį, lyginant su karbiuratoriaus maitinimo sistemomis, tačiau nebeatitinka šiuolaikinių reikalavimų.

galimybė automatiškai reguliuoti skirtingą greitį ir atitinkamai pagerinti cilindrų užpildymą, todėl, esant tokiai pačiai maksimaliai galiai, automobilis įsibėgėja daug greičiau;
benzinas įpurškiamas arti įsiurbimo vožtuvo, o tai žymiai sumažina nuostolius dėl nuosėdų įsiurbimo kolektoriuje ir leidžia tiksliau reguliuoti degalų tiekimą.

Kaip dar viena ir veiksminga priemonė mišinio degimui optimizuoti ir benzininio variklio efektyvumui didinti, ji įgyvendina paprastą
principus. Būtent: jis kruopščiau purškia degalus, geriau sumaišo juos su oru ir kompetentingiau valdo gatavą mišinį skirtingais variklio darbo režimais. Dėl to varikliai su tiesioginiu įpurškimu sunaudoja mažiau degalų nei įprasti „įpurškimo“ varikliai (ypač tyliai važiuojant mažu greičiu); su tuo pačiu poslinkiu jie užtikrina intensyvesnį automobilio pagreitį; jie turi švaresnį išmetimą; jie garantuoja didesnę litrų galią dėl didesnio suspaudimo laipsnio ir oro vėsinimo efekto, kai kuras išgaruoja cilindruose. Tuo pačiu metu jiems reikia aukštos kokybės benzino su mažu sieros ir mechaninių priemaišų kiekiu, kad būtų užtikrintas normalus kuro įrangos veikimas.

O pagrindinis šiuo metu Rusijoje ir Ukrainoje galiojančių GOST ir Europos standartų neatitikimas yra padidėjęs sieros, aromatinių angliavandenilių ir benzeno kiekis. Pavyzdžiui, Rusijos ir Ukrainos standartas leidžia 1 kg degalų turėti 500 mg sieros, o Euro-3 - 150 mg, Euro-4 - tik 50 mg, o Euro-5 - tik 10 mg. Siera ir vanduo gali suaktyvinti korozijos procesus dalių paviršiuje, o šiukšlės yra kalibruotų skylių purkštukuose ir siurblių stūmoklinėse porose abrazyvinio nusidėvėjimo šaltinis. Dėl susidėvėjimo sumažėja siurblio darbinis slėgis ir pablogėja benzino purškimo kokybė. Visa tai atspindi variklių charakteristikos ir jų veikimo vienodumas.

„Mitsubishi“ pirmasis serijiniame automobilyje panaudojo tiesioginio įpurškimo variklį. Todėl pažvelkime į tiesioginio įpurškimo konstrukciją ir veikimo principus naudodamiesi GDI (Gasoline Direct Injection) variklio pavyzdžiu. GDI variklis gali veikti itin lieso oro ir kuro mišinio degimo režimu: oro ir kuro masės santykis yra iki 30-40:1.

Maksimalus galimas santykis tradiciniams įpurškimo varikliams su paskirstytu įpurškimu yra 20-24:1 (verta priminti, kad optimali, vadinamoji stechiometrinė, sudėtis yra 14,7:1) – jei oro pertekliaus bus daugiau, liesas mišinys tiesiog pasišalins. neužsidega. GDI variklyje purškiamas kuras yra cilindre kaip debesis, susikaupęs aplink uždegimo žvakę.

Todėl, nors visas mišinys yra liesas, prie uždegimo žvakės jis yra arti stechiometrinės sudėties ir lengvai užsidega. Tuo pačiu metu liesas mišinys likusioje tūrio dalyje turi daug mažesnę detonacijos tendenciją nei stechiometrinis. Pastaroji aplinkybė leidžia padidinti suspaudimo laipsnį, taigi ir galią, ir sukimo momentą. Dėl to, kad į cilindrą įpurškiant ir išgarinant kurą, oro užtaisas atšaldomas – kiek pagerėja cilindrų pripildymas, vėl sumažėja detonacijos tikimybė.

Pagrindiniai dizaino skirtumai tarp GDI ir įprasto įpurškimo:

Kuro siurblys aukštas spaudimas(kuro siurblys). Mechaninis siurblys (panašus į Dyzelino įpurškimo siurblys variklis) sukuria 50 barų slėgį (įpurškimo varikliui elektrinis siurblys bake sukuria apie 3-3,5 baro slėgį linijoje).

Aukšto slėgio purkštukai su sūkuriniais purkštuvais sukuria degalų purškimo formą pagal variklio darbo režimą. Veikiant galios režimu, įpurškimas vyksta įsiurbimo režimu ir susidaro kūginis kuro-oro degiklis. Itin lieso mišinio veikimo režime įpurškimas vyksta suspaudimo takto pabaigoje ir susidaro kompaktiškas oro ir kuro mišinys.
degiklis, kurį įgaubtas stūmoklio vainikas nukreipia tiesiai į uždegimo žvakę.
Stūmoklis. Dugne padaryta specialios formos įduba, kurios pagalba kuro-oro mišinys nukreipiamas į uždegimo žvakės sritį.
Įleidimo kanalai. GDI variklyje naudojami vertikalūs įsiurbimo kanalai, kurie užtikrina vadinamųjų formavimąsi. „atvirkštinis sūkurys“, režisūra oro ir kuro mišinys prie uždegimo žvakės ir gerinant cilindrų užpildymą oru (įprastame variklyje sūkurys cilindre sukasi priešinga kryptimi).

GDI variklio darbo režimai

Iš viso yra trys variklio darbo režimai:

Itin lieso mišinio degimo režimas (kuro įpurškimas suspaudimo taktu).
Maitinimo režimas (įpurškimas ant įsiurbimo eigos).
Dviejų pakopų režimas (įpurškimas ant įsiurbimo ir suspaudimo eigos) (naudojamas Europos modifikacijose).

Itin lieso mišinio degimo režimas(kuro įpurškimas ant suspaudimo eigos). Šis režimas naudojamas esant nedidelėms apkrovoms: ramiai važiuojant mieste ir važiuojant už miesto pastoviu greičiu (iki 120 km/h). Degalai įpurškiami kompaktišku purkštuvu suspaudimo takto pabaigoje stūmoklio kryptimi, atsispindi nuo jo, sumaišomi su oru ir išgarinami, nukreipiami į uždegimo žvakės sritį. Nors pagrindiniame degimo kameros tūryje esantis mišinys yra itin liesas, uždegimo žvakės srityje esantis užtaisas yra pakankamai turtingas, kad užsidegtų kibirkštimi ir užsidegtų likusį mišinį. Dėl to variklis veikia stabiliai, net kai bendras oro ir degalų santykis cilindre yra 40:1.

Varikliui dirbant labai liesu mišiniu iškilo nauja problema – išmetamųjų dujų neutralizavimas. Faktas yra tas, kad šiuo režimu dauguma jų yra azoto oksidai, todėl įprastas katalizinis konverteris tampa neveiksmingas. Šiai problemai išspręsti buvo panaudota išmetamųjų dujų recirkuliacija (EGR-Exhaust Gas Recirculation), kuri smarkiai sumažina susidarančių azoto oksidų kiekį ir buvo sumontuotas papildomas NO katalizatorius.

Yra dviejų tipų NOx emisijų mažinimo katalizatoriai – selektyvaus mažinimo tipas ir
laikymo tipas (NOx Trap Type). Sandėliavimo tipo katalizatoriai yra efektyvesni, tačiau itin jautrūs daug sieros turinčiam kurui, kuriam selektyvieji yra mažiau jautrūs. Remiantis tuo, modeliuose, kuriuose benzine yra mažai sieros, montuojami saugojimo katalizatoriai, o likusiems - selektyvūs katalizatoriai.

Maitinimo režimas(injekcija ant įsiurbimo smūgio). Vadinamasis „vienodo mišinio formavimo režimas“ naudojamas intensyviam važiavimui mieste, greitam eismui priemiestyje ir lenkimui. Degalai įpurškiami įsiurbimo takto metu kūginiu purkštuvu, susimaišant su oru ir susidaro homogeninis mišinys, kaip įprastame variklyje su paskirstytu įpurškimu. Mišinio sudėtis artima stechiometrinei (14,7:1)

Dviejų pakopų režimas(įpurškimas įleidimo ir suspaudimo smūgiais). Šis režimas leidžia padidinti variklio sukimo momentą, kai vairuotojas, judėdamas nedideliu greičiu, staigiai spaudžia akceleratoriaus pedalą. Kai variklis dirba mažais sūkiais ir staiga tiekiamas turtingu mišiniu, padidėja detonacijos tikimybė. Todėl injekcija atliekama dviem etapais. Įsiurbimo takto metu į cilindrą įpurškiamas nedidelis degalų kiekis ir aušina cilindre esantį orą. Šiuo atveju cilindras užpildomas itin liesu mišiniu (maždaug 60:1), kuriame nevyksta detonacijos procesai. Tada, priemonės pabaigoje
suspaudimas, tiekiama kompaktiška degalų srovė, kuri oro ir degalų santykį cilindre padidina iki „turtingo“ 12:1.

Kodėl ši tvarka įvedama tik Europos rinkai skirtiems automobiliams? Taip, nes Japonijai būdingas mažas greitis ir nuolatinės spūstys, o Europoje – ilgi greitkeliai ir didelis greitis (taigi ir didelės variklio apkrovos).

Mitsubishi pradėjo naudoti tiesioginį degalų įpurškimą. Šiandien panašias technologijas naudoja Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) ir Toyota (JIS). Pagrindinis šių maitinimo sistemų veikimo principas panašus – benzino padavimas ne į įsiurbimo taką, o tiesiai į degimo kamerą ir sluoksnio arba vienalyčio mišinio formavimas įvairiais variklio darbo režimais. Tačiau tokios kuro sistemos taip pat turi skirtumų, kartais gana didelių. Pagrindiniai – darbinis slėgis kuro sistemoje, purkštukų vieta ir jų konstrukcija.

Įvadas į automobilių pramonę prasidėjo nuo antrosios pusė dvidešimtojo amžiaus ir naudojo purkštuką ant „Goliath GP700 Sport“ 1951 m. Masinis įpurškimo sistemos naudojimas automobilių pramonėje prasidėjo devintajame dešimtmetyje.

Kompiuterizavimas ir elektroninių sistemų įdiegimas į automobilių pramonę neliko nepastebėtas purkštuko atžvilgiu. Šiuo metu jokios modernus augalas negamina įpurškimo variklių be elektroninės sistemos, vadinamos elektroniniu valdymo bloku (ECU), elektronine sistema variklio valdymo sistema (ECM) arba valdiklis, jie visi yra vienas įrenginys, liaudiškai vadinamas „smegenimis“. Remiantis tuo, kas išdėstyta aukščiau, purkštuvą galima apibūdinti taip – tai smegenų valdoma kuro padavimo sistema, kuri, remdamasi iš informacinių prietaisų (daviklių) gautais duomenimis, reguliuoja dozę, įpurškimo laiką ir dažnumą. Iš šio apibrėžimo matyti, kad ECU yra vienas iš pagrindinių purkštuko komponentų. Toliau apžvelgsime sistemas, valdomas valdikliu ir jutikliais, iš kurių gaunami duomenys.
Kokie yra įpurškimo sistemos pranašumai, palyginti su karbiuratoriumi:

degalų sąnaudų mažinimas (angliavandenilių emisijos reikalavimų įgyvendinimas), kas daugiausia paskatino automobilių gamintojus;
galios padidėjimas vienodai vidaus degimo variklio tūrių(maždaug 10 proc.);
automatinis įpurškimo sistemos reguliavimas. Jei kas pamena karbiuratoriuje šią funkciją atliko droselis, reguliavimo varžtai ir pan.

Kokios yra įpurškimo sistemos klasifikacijos:

1. Vieno įpurškimas (centrinis įpurškimas arba vieno taško įpurškimas) – kai vienas antgalis tiekia įsiurbimo taką (kolektorių) į visus cilindrus, esančius vietoje karbiuratoriaus. Paprastai vadinamas " elektroninis karbiuratorius“ Šiais laikais jį matote tik ant gana senų automobilių.
2. Paskirstyta injekcija ( kelių taškų injekcija) t.y. įmontuotas atskiras antgalis įsiurbimo takas kiekvienas cilindras arba tiesiogiai tiekia degalus į degimo kamerą.

Savo ruožtu paskirstyta injekcija padalytą:
1) vienu metu. Per vieną revoliuciją alkūninis velenas Visi purkštukai užsidega vienu metu. Ši įpurškimo sistema yra reta.
2) Pora-lygiagreti. Vieną alkūninio veleno apsisukimą purkštukai užsidega poromis, t. y. kiekviena pora įsijungia vieną kartą per apsisukimą. Kaip ir ankstesnė klasifikacija, įpurškimo sistema yra reta, bet gali būti vadinama nuosekliojo įpurškimo sistema, sugedęs jutiklis.
3) Fazinis arba nuoseklus. Vieno veikimo ciklo metu kiekvienas purkštukas atsidaro vieną kartą prieš pat įsiurbimo taktą ir yra reguliuojamas atskirai. Įjungta Šis momentasŠį tipą gamina beveik visi automobilių gamintojai ir jis yra labiausiai paplitęs. Skirtumas tarp tiesioginio kuro įpurškimo ir aukščiau paminėtų yra tas, kad įpurškimas vyksta tiesiai į cilindrą, kur galima valdyti įpurškimo fazę ir trukmę. Šios sistemos purkštukų slėgis gali siekti 200 atmosferų.
Šios sistemos trūkumai yra šie:

didelė remonto kaina;
didelė mazgų kaina;
mažas elementų priežiūra;

Skirtingai nuo savo pirmtakų, Šis tipasĮpurškimas sukelia įsiurbimo vožtuvo (-ių) koksavimą, nes jis nebuvo nuplautas degalais, kurie savo ruožtu buvo išvalyti.
Purkštuko veikimo schema susideda iš duomenų tiekimo valdikliui iš jutiklių (pagrindinių):

Alkūninio veleno jutiklis (CSS) informuoja valdiklį apie dažnį, padėtį ir kryptį;
Oro masės srauto jutiklis (MAF, tūrio matuoklis) skirtas įvertinti įsiurbiamo oro kiekį ir nustatyti jo temperatūrą;
Aušinimo skysčio temperatūros jutiklis (DTOZH) naudojamas įpurškimo ir uždegimo fazei valdyti;
Droselio padėties jutiklis (TPS) skirtas nustatyti variklio apkrovą, priklausomai nuo droselio vožtuvo angos, cilindro užpildymo ir greičio;
Deguonies jutiklis išmetamosiose dujose (lambda zondas) skirtas aptikti nesudegusius angliavandenilius išmetamųjų dujų sistemoje ir, atsižvelgiant į tai, keičiasi įpurškimo laikas ir reguliuojamas uždegimas;
Detonacijos jutiklis (DS) skirtas detonacijai aptikti;
Jutiklis skirstomasis velenas(DRV) arba fazės jutiklis (DF), skirtas tiksliam sinchroniniam įpurškimui. Esant variklio avariniam režimui arba nesant tokio jutiklio, sistema persijungia į porinį – lygiagretų (grupinį) degalų tiekimą;
Įsiurbiamo oro temperatūros jutiklį galima montuoti atskirai arba tiesiogiai integruoti į masės oro srauto jutiklį.

Remdamasis iš informacijos jutiklių gautais duomenimis, ECU valdo šias sistemas (pagrindines):

purkštukai - skirti degalų įpurškimui;
elektrinis kuro siurblys - skirtas slėgiui degalų tiekimo sistemoje generuoti;
uždegimo modulis (IM) – skirtas generuoti kibirkštis prie uždegimo žvakės. Pastaruoju metu kiekviena žvakė turi savo MH;
tuščiosios eigos greičio reguliatorius (IAC arba XX) skirtas palaikyti nurodytą tuščiosios eigos greitį;
variklio aušinimo sistemos ventiliatorius, valdomas DTOZh signalais.

Įpurškimo sistemos trūkumai: mažas techninės priežiūros patogumas;

poreikiai degalams;
būtinybė speciali įranga nustatyti gedimą;
didelė elementų kaina (ne kiekvienam purkštuko tipui).
Tik specialistas gali tiksliai nustatyti gedimą ir diagnozuoti įpurškimo variklį.

Pagrindinė įpurškimo variklių problema yra jutiklių gedimas, kurį galima išspręsti pakeitus. Kaip pavyzdį naudojant masės oro srauto jutiklį (MAF), gedimo požymiai:
įspėjamoji lemputė apie variklio gedimą;
silpna dinamika; plaukiojantis variklio greitis tuščiąja eiga;
nesugebėjimas pradėti karštas variklis.
Galite patikrinti masės srauto jutiklio tinkamumą naudoti keliais būdais:
Diagnostinė įranga;
Išjungimas (oro masės jutiklis). Tokiu atveju variklio valdymo sistema pradeda veikti avariniu režimu;
Pakeitimas žinomu geru;
Apžiūra.

Perėjimas iš karbiuratoriaus sistema degalų tiekimas į įpurškimo sistemą pasirodė esąs daugiau nei sėkmingas, nors ši sistema turi tam tikrų trūkumų. Jei turite pasirinkimą tarp purkštuko ir karbiuratoriaus, mano atsakymas yra vienareikšmis: rinkitės pirmąjį. Jei pasirenkate tarp nuoseklaus ir tiesioginio, aš asmeniškai renkuosi nuoseklų įpurškimą dėl mažiau problemų.

Į klausimą, kaip kiekvienas vairuotojas pasirenka sau automobilį, labai sunku atsakyti. Kiekvienas turi savo vertinimo kriterijus: vieni orientuojasi į savo pajamas, kiti teikia pirmenybę konkretus prekės ženklas automobilių, o kai kurie yra glaudžiai susieti su tam tikromis automobilio operacinėmis sistemomis.

Taigi, daugelis net ir pirkdami naudotą automobilį vis tiek linkę rinktis tuos modelius, kuriuose sumontuotas mechaninis purkštukas. Apie šią sistemą galima pasakyti įvairių dalykų. Vieniems tai paprasčiausia, o kitiems – problematiškiausia. Tačiau norint atlikti tokius vertinimus, būtina labai gerai susipažinti su šiuo įrenginiu, ką ir padarysime šiandieniniame straipsnyje.

1. Mechaninių purkštukų tipai, kurie vis dar yra senesniuose automobilių modeliuose.

Dauguma garsus automobilis, ant kurio anksčiau buvo sumontuotas mechaninis purkštukas, šiandien yra Audi 100. Kaip ir bet kuri kuro sistema, šis prietaisas skirtas užtikrinti nenutrūkstamą kuro ir oro mišinio tiekimą į variklio degimo kamerą. Tiek priverstinis degalų įpurškimas į cilindrus, tiek parametrų stebėjimas degus mišinys o šio mišinio susidarymas įrenginyje stebimas išskirtinai mechaninių prietaisų dėka. Tik kai kuriuose automobilių modeliuose mechaninis purkštukas derinamas su elektriniais signalais, tačiau dažnai jame nėra jokios elektronikos.

Trumpai tariant, mechaninis purkštukas yra automobilio degalų sistemoje esantis įtaisas, atsakingas už degalų tiekimą į variklio cilindrus. Kad variklis veiktų tinkamai, degalai, tiksliau, kuro ir oro mišinys turi nuolat degti. Norėdami tai padaryti, turite išlaikyti tinkamas benzino ir oro proporcijas. Būtent tai ir suteikia mechaninis purkštukas: dėl nenutrūkstamo kuro purškimo jį galima maišyti su oru optimaliomis proporcijomis. Purškimo procesas tokioje sistemoje atliekamas purkštukų dėka.

Tačiau mechaniniai purkštukai jau seniai paliko surinkimo liniją ir buvo pakeisti Elektroniniai prietaisai. Kuo jie skiriasi vienas nuo kito? Pagrindinis skirtumas yra jėga, dėl kurios purkštukai atsidaro ir purškia degalus. Mechaninėje versijoje tai atsiranda dėl slėgio, kuris yra specialiai sukurtas sistemoje ir viduje elektroniniai purkštukai atsidaro dėl elektroninio impulso.Čia ir atsiranda minusas mechaniniai įrenginiai: Variklio sūkiai tokiuose automobiliuose tiesiogiai priklauso nuo to, koks slėgis palaikomas degalų sistemoje. Iš esmės valdymui mechaniniai purkštukai Sureaguoja mechaninis purkštuko dozatorius.

Elektroninis purkštukas – daugiau išmanusis įrenginys, nes purkštukų atidarymą ir uždarymą čia valdo automobilio elektroninis valdymo blokas. Tačiau laikui bėgant mechaniniai purkštukai taip pat buvo aprūpinti elektronika. Visų pirma, gali būti sumontuoti specialūs jutikliai, skirti stebėti ir reguliuoti kuro padavimą į purkštukus, sutelkiant dėmesį ne į slėgį degalų sistemoje, o į temperatūros ir išmetamųjų dujų jutiklių rodmenis.

Be to, paties degiojo mišinio sudėtį galima reguliuoti pagal akceleratoriaus pedalo padėtį. Tačiau bet kuriuo atveju slėgis yra pagrindinis veiksnys, užtikrinantis mechaninio purkštuko veikimą. Šis indikatorius gali būti 4–6,5 atmosferos ribose.

Mechaniniai purkštukai gali būti įvairių versijų. Kaip ir bet kuris kitas įrenginys, jis buvo ne kartą tobulinamas ir pasikeitė dizainas. Natūralu, kad visi pakeitimai buvo skirti tik tam, kad įrenginys būtų kuo geresnis ir praktiškesnis. Tačiau mechaninių purkštukų tipai nėra tokie įvairūs ir gali būti įvardyti tik trys:

K-Jetronic.

Pirmasis išvardytas yra pirmasis pilnavertis mechaninis purkštukas, kuris buvo pradėtas aktyviai naudoti projektuojant automobilius. Kaip pavyzdį naudodamiesi „K-Jetronic“, apie mechaninio purkštuko konstrukciją kalbėsime šiek tiek mažiau, nes visi kiti tipai vienaip ar kitaip buvo sukurti jo pagrindu ir nelabai skiriasi.

2. Automobilio mechaninio purkštuko veikimo principas.

Prieš supažindindami jus su pagrindinėmis mechaninio purkštuko veikimo subtilybėmis, verta atkreipti jūsų dėmesį į kitą šio prietaiso pavadinimą - mono-injection. Jis pirmasis pakeitė karbiuratorinius variklius, o tik vėliau, pradėjus jį modifikuoti ir tobulinti, šis įrenginys pradėtas vadinti mechaniniu purkštuvu. Bet eikime prie esmės.

Mechaniniai purkštukai naudojami tik varikliuose, kurie dirba su benzinu. Tokios sistemos pagrindas yra purkštukas, kuris atsidaro esant slėgiui degalų sistemoje. Bet ne mažiau svarbus elementasŠis prietaisas taip pat yra droselio vožtuvas. Būtent jo dėka oro tiekimas į degimo kamerą yra dozuojamas, o tai leidžia sukurti optimalų kuro ir oro mišinį bei užtikrinti stabilus darbas variklis.

Apskritai mechaninio purkštuko veikimo principas yra labai kritikuojamas. Pagrindinė priežastis, dėl kurios jis buvo nutrauktas, yra ta, kad automobiliai su šiuo įrenginiu yra per daug teršiantys aplinką. Kadangi išmetamųjų dujų standartai užsienyje yra labai griežtai kontroliuojami, vienkartinis įpurškimas iš esmės tapo uždraustas. Tačiau jei visi elementai yra teisingai sukonfigūruoti, toks purkštukas gali veikti pagal visus aplinkosaugos standartus. Visų pirma labai svarbu, kad droselio atidarymo kampas būtų teisingai susietas su alkūninio veleno greičiu.

Pagrindiniai veiksniai, nuo kurių priklauso mechaninio purkštuko veikimas, yra šie:

Ryšys tarp oro srauto tūrio ir jo masės;

Droselio atidarymo kampas;

Slėgio indikatorius automobilio degalų sistemoje.

3. Automobilio mechaninio purkštuko konstrukcija: pagrindiniai komponentai ir jų charakteristikos.

Kaip minėta pirmiau, mes norime pakalbėti apie mechaninio purkštuko konstrukciją naudodami pavyzdį K-Jetronic. Asmeniškai ją galite pažinti automobiliuose „Audi 100“. Kad galėtumėte visiškai suprasti mechaninio purkštuko darbą ir struktūrą, mes jums išsamiai papasakosime apie kiekvieną jo elementą.

Šis mechaninio purkštuko elementas yra kamerų ir stūmoklio derinys. Būtent jų dėka reguliuojamas į variklio cilindrus tiekiamo benzino kiekis. Tiesioginis reguliavimas atliekamas dėl kiekvienos kameros vožtuvų atidarymo laipsnio.

Be to, iš kiekvienos kameros į purkštukų purkštukus tęsiasi specialūs vamzdeliai. Padidėjus droselio sklendės atsidarymo kampui, lygiagrečiai didėja ir vakuumas, o tai pakelia slėgio diską. Kadangi jis yra sujungtas su stūmokliu svirtimi, stūmoklis taip pat pakyla. Visa tai lemia tai, kad atsidaro kiekvienos kameros vožtuvas ir tiekiamas benzinas.

Nesunku daryti išvadą, kad tokioje sistemoje sudegusio benzino kiekis tiesiogiai priklauso nuo to, kiek oro sunaudojama oro ir kuro mišiniui sukurti. O oro srautas keičiasi dėl to, kad sukasi droselio sklendė, kuri valdoma per akceleratoriaus pedalą.

Temperatūros relė

Šis elementas pateikiamas bimetalinės plokštės pavidalu. Veikiant temperatūrai, tai yra dėl šildymo, jis gali deformuotis. Kai prasidės šaltas variklis, relės kontaktas yra uždarytoje padėtyje. Dėl to per jį gali praeiti srovė, kuri savo ruožtu veikia purkštuko vožtuvą ir dar labiau praturtina oro ir kuro mišinį. Tačiau veikiant srovei temperatūros relė įkaista, o tai galiausiai lemia relės kontakto atidarymą ir purkštuko išsijungimą.

Varžtų kokybė

Kad automobilio variklis veiktų teisingai ir sklandžiai, benzino ir oro santykis degiajame mišinyje turi atitikti griežtus standartus. Būtent šią normą reguliuoja toks elementas kaip kokybės varžtas. Jei jis neveikia tinkamai, degalų sąnaudos gali žymiai padidėti.Šis varžtas nuolat sukasi, todėl galima keisti stūmoklio kėlimo aukštį, taip pat visų mechaninio purkštuko paskirstymo kamerų vožtuvų srauto plotą. Šis varžtas yra tarp stūmoklio strypo ir srauto matuoklio svirties.

Kiekio varžtas (reguliavimo varžtas)

Kai variklis veikia tuščiąja eiga, vairuotojas nespaudžia dujų pedalo, todėl droselio sklendė lieka uždaryta. Iš viso to išplaukia, kad oras į variklio degimo kamerą nepatenka įprastu kanalu, vadinasi, reikia papildomo. Šį vaidmenį atlieka tuščiosios eigos kanalas, sukurtas reguliavimo varžto dėka. Be to, kiekius galima keisti naudojant varžtą. tuščiąja eiga automobilio variklis su mechaniniu purkštuvu. Tačiau nerekomenduojama žaisti su šiuo varžtu, nebent tai absoliučiai būtina.

Iš esmės tai yra pagrindinis elementas bet kokia įpurškimo sistema. Purkštukų skaičius griežtai atitinka variklio cilindrų skaičių, nes kiekvienam cilindrui yra vienas purkštukas. Jie montuojami ant cilindrų taip, kad nesusidarytų kamščiai ir tuo pačiu užtikrintų šilumos izoliaciją.

Jei mes kalbame apie „Audi 100“ automobilį, tada jo variklio antgalis pagamintas mechaninio vožtuvo pavidalu. Jo veikimo principas gana paprastas: kad patektų į cilindrą, benzinas turi įveikti spyruoklės jėgą, kuri spaudžia purkštuko vožtuvą. Spyruoklės jėga parenkama specialiai taip, kad antgalis atsidarytų tik tada, kai slėgio lygis pasiekia 3,5 Atm.

Tokiu atveju degalų įpurškimas atliekamas periodiškai. Kaip tai įmanoma? Tiesiog viršutinėse skirstytuvo kamerose nuolat susidaro trumpalaikiai slėgio kritimai, dėl kurių nutrūksta purkštukų darbas. Jei sistema veikia tinkamai, kiekvienas purkštukas užsidega tuo pačiu slėgio lygiu.

Atgalinio slėgio reguliatorius

Šio įrenginio veikimas pagrįstas skirstytuve susidarančio priešslėgio mažinimu. Dėl to vožtuvai iš kamerų atsidaro ir teka daugiau degalų. Svarbu pažymėti, kad skirstytuvo kameros yra atskirtos membrana ir yra klasifikuojamos kaip viršutinė ir apatinė. Apatinėse kamerose slėgis sukuriamas naudojant siurblį, kuris kartu su spyruokle uždaro vožtuvus. Jeigu slėgis sumažės, tada membrana nukris žemyn, o tai lems vožtuvų atidarymą.

Elementai, palaikantys slėgį transporto priemonės degalų sistemoje

Tai yra įrenginiai, kurie iš tikrųjų nėra visiškai susiję su paties mechaninio purkštuko konstrukcija. Tai yra akumuliatorius ir slėgio reguliatorius degalų sistemoje, purkštukų vožtuvai ir degalų siurblys. Pirmasis iš jų palaiko slėgio vertę ties reikalingas lygis išjungus karštą variklį. Tai trunka trumpą laiką ir yra būtina siekiant išvengti transporto spūsčių susidarymo.

Kalbant apie tai, jis savarankiškai reguliuoja slėgį dviem vožtuvais: saugos ir pralaidumo. Aplenkimo vožtuvas atsidaro pasiekus darbinio slėgio vertę, o aplinkkelio vožtuvas atsidaro tik tada, kai slėgis tampa labai aukštas. Purkštukų vožtuvai gali palaikyti slėgį tik tada, kai jis yra mažesnis nei 3,5 atm.

Paleiskite purkštuką

Norint užvesti šaltą variklį su mechaniniu purkštuku, papildoma benzino dalis tiekiama į Audi 100 naudojant elektromagnetinį užvedimo antgalį. Jis įjungiamas, kai uždari kontaktai temperatūros relė. Jis išsijungia, kai relė įkaista ir atsidaro jos kontaktai. Temperatūros jungiklis taip pat gali turėti papildomą priešslėgio vožtuvą.

Pradinis purkštukas sumontuotas tiesiai priešais droselio vožtuvas ir pagrindiniai purkštuko elementai. Įprasto variklio veikimo metu jis yra uždarytas, o tai įmanoma dėl spyruoklės buvimo. Tai yra visas mechaninio purkštuko įtaisas. Apskritai tai nėra sudėtinga, tačiau be elektros tiekimas Sistemos veikimas nėra idealus.

Prenumeruokite mūsų kanalus adresu