Ieslēgts modernas automašīnas tiek izmantoti dažādas sistēmas degvielas iesmidzināšana. Iesmidzināšanas sistēma (cits nosaukums ir iesmidzināšanas sistēma, no iesmidzināšanas - iesmidzināšana), kā norāda nosaukums, nodrošina degvielas iesmidzināšanu.
Iesmidzināšanas sistēma tiek izmantota gan benzīna, gan dīzeļdzinējos. Tajā pašā laikā benzīna un dīzeļdzinēju iesmidzināšanas sistēmu konstrukcija un darbība būtiski atšķiras.
Benzīna dzinējos iesmidzināšana veido viendabīgu degvielas-gaisa maisījums, kuru spiež aizdegties dzirkstele. Dīzeļdzinējos degviela tiek iesmidzināta zem augsta spiediena, daļa degvielas tiek sajaukta ar saspiestu (karstu) gaisu un gandrīz acumirklī aizdegas. Iesmidzināšanas spiediens nosaka iesmidzinātās degvielas daudzumu un attiecīgi arī dzinēja jaudu. Tāpēc, jo lielāks spiediens, jo lielāka dzinēja jauda.
Degvielas iesmidzināšanas sistēma ir neatņemama sastāvdaļa transportlīdzekļa degvielas sistēma. Jebkuras iesmidzināšanas sistēmas galvenais darba korpuss ir sprausla ( inžektors).
Iesmidzināšanas sistēmas benzīna dzinējiem
Atkarībā no degvielas-gaisa maisījuma veidošanās metodes ir šādas sistēmas centrālā iesmidzināšana, porta iesmidzināšana un tiešā iesmidzināšana. Centrālās un portu iesmidzināšanas sistēmas ir pilotiesmidzināšanas sistēmas, t.i. ievadīšana tajās tiek veikta pirms sadegšanas kameras sasniegšanas - laikā ieplūdes kolektors.
Dīzeļdegvielas iesmidzināšanas sistēmas
Degvielas iesmidzināšanu dīzeļdzinējos var veikt divos veidos: priekškamerā vai tieši sadegšanas kamerā.
Pirmskameras iesmidzināšanas dzinēju funkcija zems līmenis troksnis un vienmērīga darbība. Bet šobrīd priekšroka tiek dota tiešās iesmidzināšanas sistēmām. Neskatoties uz paaugstināts līmenis troksnis, šādām sistēmām ir augsta degvielas patēriņa efektivitāte.
definējot konstruktīvs elements Dīzeļdzinēja iesmidzināšanas sistēma ir augstspiediena degvielas sūknis (augstspiediena degvielas sūknis).
Automašīnām ar dīzeļdzinējs tiek uzstādītas dažāda dizaina iesmidzināšanas sistēmas: ar līnijas iesmidzināšanas sūknis, ar sadales iesmidzināšanas sūkni, sūkņa sprauslām, Common Rail. Progresīvās iesmidzināšanas sistēmas - sūkņa sprauslas un Common Rail sistēma.
Degvielas iesmidzināšanas sistēmas gadījumā jūsu dzinējs joprojām sūc, bet tā vietā, lai paļautos tikai uz iesūknējamās degvielas daudzumu, degvielas iesmidzināšanas sistēma sadegšanas kamerā iepludina tieši pareizo degvielas daudzumu. Degvielas iesmidzināšanas sistēmas jau ir izgājušas cauri vairākiem evolūcijas posmiem, tām ir pievienota elektronika – tas, iespējams, bija lielākais solis šīs sistēmas attīstībā. Bet ideja par šādām sistēmām paliek nemainīga: elektriski darbināms vārsts (inžektors) izsmidzina dzinējā izmērītu degvielas daudzumu. Faktiski galvenā atšķirība starp karburatoru un inžektoru ir tieši tajā elektroniskā vadība ECU - tieši tā borta dators piegādā tieši pareizo degvielas daudzumu dzinēja sadegšanas kamerā.
Apskatīsim, kā darbojas degvielas iesmidzināšanas sistēma un jo īpaši sprausla.
Kā izskatās degvielas iesmidzināšanas sistēma?
Ja automašīnas sirds ir tās dzinējs, tad tās smadzenes ir dzinēja vadības bloks (ECU). Tas optimizē motora veiktspēju, izmantojot sensorus, lai izlemtu, kā vadīt dažus motora izpildmehānismus. Pirmkārt, dators ir atbildīgs par 4 galvenajiem uzdevumiem:
- pārvalda degvielas maisījumu,
- kontrolē tukšgaitas ātrumu
- ir atbildīgs par aizdedzes laiku,
- kontrolē vārsta laiku.
Pirms runājam par to, kā ECU veic savus uzdevumus, parunāsim par vissvarīgāko - izsekosim benzīna ceļu no gāzes tvertnes līdz dzinējam - tas ir degvielas iesmidzināšanas sistēmas darbs. Sākotnēji pēc tam, kad benzīna piliens atstājis gāzes tvertnes sienas, tas ar elektrisko degvielas sūkni tiek iesūkts dzinējā. Elektriskā degvielas sūknis, kā likums, sastāv no paša sūkņa, kā arī filtra un transmisijas ierīces.
Degvielas spiediena regulators vakuuma degvielas padeves sliedes galā nodrošina, ka degvielas spiediens ir nemainīgs attiecībā pret sūkšanas spiedienu. Benzīna dzinējam degvielas spiediens parasti ir 2–3,5 atmosfēras (200–350 kPa, 35–50 PSI (psi)). Degvielas iesmidzinātāji ir savienoti ar dzinēju, bet to vārsti paliek aizvērti, līdz ECU ļauj nosūtīt degvielu uz cilindriem.
Bet kas notiek, ja dzinējam nepieciešama degviela? Šeit tiek izmantots inžektors. Parasti inžektoriem ir divas tapas: viena tapa ir savienota ar akumulatoru caur aizdedzes releju, bet otra tapa iet uz ECU. ECU nosūta impulsa signālus uz inžektoru. Pateicoties magnētam, kuram tiek pielietoti šādi pulsējoši signāli, atveras inžektora vārsts, un tā sprauslā tiek padots noteikts degvielas daudzums. Tā kā inžektorā ir ļoti augsts spiediens (vērtība ir norādīta iepriekš), atvērtais vārsts lielā ātrumā nosūta degvielu uz inžektora sprauslas sprauslu. Inžektora vārsta atvēršanas ilgums ietekmē to, cik daudz degvielas tiek piegādāts cilindram, un šis ilgums attiecīgi ir atkarīgs no impulsa platuma (t.i., cik ilgi ECU nosūta signālu inžektoram).
Kad vārsts atveras, degvielas iesmidzinātājs sūta degvielu caur smidzināšanas galu, kas izsmidzina šķidro degvielu miglā, tieši cilindrā. Tādu sistēmu sauc sistēma ar tiešā injekcija . Bet izsmidzināto degvielu var piegādāt nevis uzreiz uz cilindriem, bet vispirms uz ieplūdes kolektoriem.
Kā darbojas inžektors
Bet kā ECU nosaka, cik daudz Šis brīdis dzinējam jāpavada degviela? Kad vadītājs nospiež akseleratora pedāli, viņš faktiski atveras droseļvārsts pedāļa spiediena daudzums, caur kuru gaiss tiek piegādāts dzinējam. Tādējādi mēs varam droši saukt gāzes pedāli par "gaisa regulatoru" dzinējam. Tātad automašīnas dators, cita starpā, vadās pēc droseles atvēršanas vērtības, bet neaprobežojas ar šo indikatoru – tas nolasa informāciju no daudziem sensoriem, un uzzināsim par tiem visiem!
Sensors masas plūsma gaiss
Pirmkārt, gaisa masas plūsmas (MAF) sensors nosaka, cik daudz gaisa nonāk droseles korpusā, un nosūta šo informāciju uz ECU. ECU izmanto šo informāciju, lai izlemtu, cik daudz degvielas iesmidzināt cilindros, lai maisījums būtu ideālās proporcijās.
Droseles stāvokļa sensors
Dators pastāvīgi izmanto šo sensoru, lai pārbaudītu droseļvārsta stāvokli un tādējādi uzzinātu, cik daudz gaisa iet caur gaisa ieplūdi, lai regulētu impulsu, kas tiek nosūtīts uz inžektoriem, nodrošinot pareiza degvielas daudzuma iekļūšanu sistēmā.
Skābekļa sensors
Turklāt ECU izmanto O2 sensoru, lai noskaidrotu, cik daudz skābekļa ir automašīnas izplūdes gāzēs. Skābekļa saturs izplūdes gāzēs norāda, cik labi deg degviela. Izmantojot saistītus datus no diviem sensoriem: skābekļa un masas gaisa plūsmu, ECU uzrauga arī piesātinājumu degvielas-gaisa maisījums tiek piegādāts motora cilindru sadegšanas kamerā.
kloķvārpstas stāvokļa sensors
Tas, iespējams, ir galvenais degvielas iesmidzināšanas sistēmas sensors - tieši no viņa ECU uzzina par dzinēja apgriezienu skaitu noteiktā laikā un koriģē piegādātās degvielas daudzumu atkarībā no apgriezienu skaita un, protams, pozīcijas. no gāzes pedāļa.
Šie ir trīs galvenie sensori, kas tieši un dinamiski ietekmē inžektoram un pēc tam dzinējam piegādātās degvielas daudzumu. Bet ir arī vairāki citi sensori:
- Sprieguma sensors automašīnas elektrotīklā ir nepieciešams, lai ECU saprastu, cik zems ir akumulators un vai nav nepieciešams palielināt ātrumu, lai to uzlādētu.
- Dzesēšanas šķidruma temperatūras sensors - ECU palielina apgriezienu skaitu, ja dzinējs ir auksts, un otrādi, ja dzinējs ir silts.
Dzinēji ar degvielas iesmidzināšanas sistēmām jeb iesmidzināšanas dzinēji ir gandrīz izspiesti no tirgus karburēti dzinēji. Līdz šim ir vairāki iesmidzināšanas sistēmu veidi, kas atšķiras pēc konstrukcijas un darbības principa. Par to, kā tie ir sakārtoti un darbojas Dažādi veidi un degvielas iesmidzināšanas sistēmu veidi, lasiet šajā rakstā.
Ierīce, darbības princips un degvielas iesmidzināšanas sistēmu veidi
Mūsdienās lielākā daļa jauno vieglo automašīnu ir aprīkotas ar degvielas iesmidzināšanas dzinējiem ( iesmidzināšanas dzinēji), kuriem ir labāka veiktspēja un tie ir uzticamāki nekā tradicionālie karburācijas dzinēji. Mēs jau esam rakstījuši par iesmidzināšanas dzinējiem (raksts " Iesmidzināšanas dzinējs"), tāpēc šeit aplūkosim tikai degvielas iesmidzināšanas sistēmu veidus un šķirnes.
Ir divi fundamentāli dažādi veidi degvielas iesmidzināšanas sistēmas:
Centrālā injekcija (vai viena injekcija);
- Izkliedēta injekcija (vai daudzpunktu injekcija).
Šīs sistēmas atšķiras ar sprauslu skaitu un to darbības režīmiem, taču to darbības princips ir vienāds. Iesmidzināšanas dzinējā karburatora vietā ir uzstādīts viens vai vairāki degvielas iesmidzinātāji, kas izsmidzina benzīnu ieplūdes kolektorā vai tieši cilindros (gaiss tiek padots kolektorā, izmantojot droseļvārsta komplektu, veidojot degvielas un gaisa maisījumu). Šis risinājums ļauj panākt viendabīgumu un Augstas kvalitātes degošs maisījums, un pats galvenais - vienkāršs dzinēja darbības režīma iestatījums atkarībā no slodzes un citiem apstākļiem.
Sistēmu vada speciāls elektroniskais bloks (mikrokontrolleris), kas apkopo informāciju no vairākiem sensoriem un momentāni maina dzinēja darbības režīmu. Agrīnās sistēmās šī funkcija tika veikta mehāniskās ierīces Tomēr šodien dzinēju pilnībā kontrolē elektronika.
Degvielas iesmidzināšanas sistēmas atšķiras pēc sprauslu skaita, uzstādīšanas vietas un darbības režīma.
1 - dzinēja cilindri;
2 - ieplūdes cauruļvads;
3 - droseļvārsts;
4 - degvielas padeve;
5 - elektriskais vads, caur kuru uz sprauslu tiek piegādāts vadības signāls;
6 - gaisa plūsma;
7 - elektromagnētiskā sprausla;
8 - degvielas lāpa;
9 - degošs maisījums
Šis risinājums vēsturiski bija pirmais un vienkāršākais, tāpēc savulaik kļuva diezgan izplatīts. Principā sistēma ir ļoti vienkārša: tā izmanto vienu sprauslu, kas pastāvīgi izsmidzina benzīnu vienā ieplūdes kolektorā visiem cilindriem. Arī kolektorā tiek padots gaiss, tāpēc šeit veidojas degvielas-gaisa maisījums, kas caur ieplūdes vārstiem nonāk cilindros.
Vienas iesmidzināšanas priekšrocības ir acīmredzamas: šī sistēma ir ļoti vienkārša, lai mainītu dzinēja darbības režīmu, ir jāvada tikai viena sprausla, un pats dzinējs tiek pakļauts nelielas izmaiņas, jo sprausla tiek likta karburatora vietā.
Tomēr monoinjekcijai ir arī trūkumi, pirmkārt – šī sistēma nespēj izpildīt arvien pieaugošās prasības vides drošība. Turklāt vienas sprauslas atteice faktiski atspējo dzinēju. Tāpēc šodien dzinēji ar centrālo iesmidzināšanu praktiski netiek ražoti.
Sadalīta injekcija
1 - dzinēja cilindri;
2 - degvielas lāpa;
3 - elektriskais vads;
4 - degvielas padeve;
5 - ieplūdes cauruļvads;
6 - droseļvārsts;
7 - gaisa plūsma;
8 - degvielas sliede;
9 - elektromagnētiskā sprausla
Sistēmās ar sadalītu iesmidzināšanu sprauslas tiek izmantotas atbilstoši cilindru skaitam, tas ir, katram cilindram ir sava sprausla, kas atrodas ieplūdes kolektorā. Visas sprauslas apvienotas degvielas sliede caur kuru tiek piegādāta degviela.
Ir vairāki sistēmu veidi ar sadalītu iesmidzināšanu, kas atšķiras pēc sprauslu darbības režīma:
vienlaicīga injekcija;
- Pāru paralēlā injekcija;
- Fāzu izsmidzināšana.
Vienlaicīga injekcija.Šeit viss ir vienkārši - sprauslas, lai gan tās atrodas “viņa” cilindra ieplūdes kolektorā, ir atvērtas vienlaikus. Var teikt, ka šī ir uzlabota monoinjekcijas versija, jo šeit darbojas vairākas sprauslas, bet elektroniskā bloks tos kontrolē kā vienu. Tomēr vienlaicīga iesmidzināšana ļauj individuāli pielāgot degvielas iesmidzināšanu katram cilindram. Kopumā sistēmas ar vienlaicīgu iesmidzināšanu ir vienkāršas un uzticamas darbībā, taču to veiktspēja ir zemāka par vairākām. modernas sistēmas.
Pāru paralēlā injekcija.Šī ir uzlabota vienlaicīgas injekcijas versija, kas atšķiras ar to, ka sprauslas atveras pēc kārtas pa pāriem. Parasti inžektoru darbība ir iestatīta tā, lai viens no tiem atvērtos pirms tā cilindra ieplūdes gājiena, bet otrs - pirms izplūdes gājiena. Līdz šim šāda veida iesmidzināšanas sistēma praktiski netiek izmantota, tomēr mūsdienīgi dzinēji nodrošināta ārkārtas darbs dzinējs šajā režīmā. Parasti šo risinājumu izmanto, ja fāzes sensori (sadales vārpstas stāvokļa sensori) sabojājas, un fāzēta iesmidzināšana nav iespējama.
fāzu injekcija. Tas ir vismodernākais un sniedzīgākais labākais sniegums iesmidzināšanas sistēmas veids. Ar fāzu iesmidzināšanu sprauslu skaits ir vienāds ar cilindru skaitu, un tās visas atveras un aizveras atkarībā no gājiena. Parasti sprausla atveras tieši pirms ieplūdes gājiena – šādi labākais režīms dzinēja veiktspēju un ekonomiju.
Arī uz sadalīta injekcija ietver sistēmas ar tiešo iesmidzināšanu, bet pēdējai ir kardināls dizaina atšķirības, tāpēc to var iedalīt atsevišķā veidā.
Tiešās iesmidzināšanas sistēmas ir vissarežģītākās un dārgākās, taču tikai tās var nodrošināt labākais sniegums jaudas un ekonomikas ziņā. Tāpat tiešā iesmidzināšana ļauj ātri mainīt dzinēja darba režīmu, pēc iespējas precīzāk regulēt degvielas padevi katram cilindram utt.
Sistēmās ar tiešu degvielas iesmidzināšanu sprauslas tiek uzstādītas tieši galvā, izsmidzinot degvielu tieši cilindrā, izvairoties no "starpniekiem" ieplūdes kolektora un ieplūdes vārsta (vai vārstu) veidā.
Šāds risinājums tehniskā ziņā ir diezgan sarežģīts, jo cilindra galvā, kur jau atrodas vārsti un aizdedzes svece, ir nepieciešams ievietot arī sprauslu. Tāpēc tiešo iesmidzināšanu var izmantot tikai pietiekami jaudīgos un tāpēc lielos dzinējos. Turklāt šādu sistēmu nevar instalēt sērijveida dzinējs- tas ir jāmodernizē, kas saistīts ar lielām izmaksām. Tāpēc tiešo iesmidzināšanu tagad izmanto tikai dārgām automašīnām.
Tiešās iesmidzināšanas sistēmas prasa degvielas kvalitāti un prasa biežāku iesmidzināšanu apkope tomēr tie nodrošina ievērojamu degvielas ietaupījumu un nodrošina uzticamāku un kvalitatīvāku dzinēja darbību. Tagad ir tendence samazināt cenas automašīnām ar šādiem dzinējiem, tāpēc nākotnē viņi var nopietni stumt automašīnas ar citu sistēmu iesmidzināšanas dzinējiem.
D. Sosnins
Mēs sākam publicēt rakstus par modernām degvielas iesmidzināšanas sistēmām benzīna dzinēji iekšējā degšana automašīnas.
1. Iepriekšējas piezīmes
Mūsdienu benzīna dzinēju degvielas padeve automašīnas ieviests, izmantojot iesmidzināšanas sistēmas. Šīs sistēmas pēc darbības principa parasti iedala piecās galvenajās grupās (1. att.): K, Mono, L, M, D.
2. Iesmidzināšanas sistēmu priekšrocības
Gaisa un degvielas maisījums (TV maisījums) tiek piegādāts no karburatora uz iekšdedzes dzinēja (ICE) cilindriem caur garām ieplūdes kolektora caurulēm. Šo cauruļu garums līdz dažādiem dzinēja cilindriem nav vienāds, un pašā kolektorā ir vērojama nevienmērīga sienu sildīšana pat pilnībā uzsildītam dzinējam (2. att.).
Tas noved pie tā, ka no viendabīga TV maisījuma, kas izveidots karburatorā, dažādi cilindri Iekšdedzes dzinēji rada nevienlīdzīgus gaisa un degvielas lādiņus. Rezultātā dzinējs nesniedz savu projektēto jaudu, zūd griezes momenta vienmērīgums, palielinās degvielas patēriņš un kaitīgo vielu daudzums izplūdes gāzēs.
Ir ļoti grūti tikt galā ar šo parādību karburatora dzinējos. Jāpiebilst arī, ka modernais karburators darbojas pēc izsmidzināšanas principa, kurā benzīns tiek izsmidzināts gaisa plūsmā, kas iesūkta cilindros. Šajā gadījumā veidojas diezgan lieli degvielas pilieni (3. att., a),
Tas nenodrošina augstas kvalitātes benzīna un gaisa sajaukšanos. Slikta sajaukšanās un lieli pilieni atvieglo benzīna nogulsnēšanos uz ieplūdes kolektora sienām un uz cilindru sienām televizora maisījuma absorbcijas laikā. Bet, ja benzīns ir spiests izsmidzināt zem spiediena caur kalibrētu inžektora sprauslu, degvielas daļiņas var būt daudz mazākas nekā tad, kad benzīnu izsmidzina smidzināšanas laikā (3. att., b). Īpaši efektīvi benzīnu izsmidzina šaurs stars zem augsta spiediena (3. att., c).
Konstatēts, ka, izsmidzinot benzīnu daļiņās, kuru diametrs ir mazāks par 15-20 µm, tā sajaukšanās ar atmosfēras skābekli notiek nevis kā daļiņu svēršana, bet gan molekulārā līmenī. Tas padara TV maisījumu izturīgāku pret temperatūras un spiediena izmaiņām cilindrā un garās ieplūdes kolektora caurulēs, kas veicina pilnīgāku sadegšanu.
Tā radās ideja mehāniskā inerciālā karburatora smidzināšanas strūklas aizstāt ar centrālo bezinerciālo iesmidzināšanas sprauslu (CFI), kas atveras uz iepriekš noteiktu laiku pēc elektriskā impulsa vadības signāla no elektroniskās automatizācijas bloka. Tajā pašā laikā, papildus kvalitatīvai izsmidzināšanai un efektīvai benzīna sajaukšanai ar gaisu, ir viegli iegūt lielāku to dozēšanas precizitāti televizora maisījumā visos iespējamajos iekšdedzes dzinēja darbības režīmos.
Tādējādi, pateicoties degvielas padeves sistēmai ar benzīna iesmidzināšanu, mūsdienu vieglo automašīnu dzinējiem nav iepriekš minēto trūkumu, kas raksturīgi karburēti dzinēji, t.i. tie ir ekonomiskāki, tiem ir lielāka īpatnējā jauda, tie uztur nemainīgu griezes momentu plašā apgriezienu diapazonā, un kaitīgo vielu emisija atmosfērā ar izplūdes gāzēm ir minimāla.
3. Benzīna iesmidzināšanas sistēma "Mono-Jetronic"
Pirmo reizi centrālās viena punkta impulsa degvielas iesmidzināšanas sistēmu vieglo automašīnu benzīna dzinējiem BOSCH izstrādāja 1975. gadā. Šo sistēmu sauca par "Mono-Jetronic" (Monojet - viena strūkla), un tā tika uzstādīta Volkswagen automašīnai.Uz att. 4 parādīts "Mono-Jetronic" sistēmas centrālais iesmidzināšanas bloks. No attēla var redzēt, ka centrālā sprausla iesmidzināšana (CFV) ir uzstādīta uz standarta ieplūdes kolektora, nevis parastā karburatora.
Bet atšķirībā no karburatora, kurā tiek īstenota automātiska maisījuma veidošana mehāniskā vadība, mono iesmidzināšanas sistēma izmanto tīri elektronisku vadību.
Uz att. 5 parādīta vienkāršota "Mono-Jetronic" sistēmas funkcionālā diagramma.
Elektroniskais vadības bloks (ECU) darbojas no ieejas sensoriem 1-7, kas reģistrē dzinēja pašreizējo stāvokli un darbības režīmu. Pamatojoties uz šo sensoru signālu kombināciju un izmantojot informāciju no trīsdimensiju iesmidzināšanas raksturlielumiem, ECU aprēķina centrālā inžektora 15 atvērtā stāvokļa sākumu un ilgumu.
Pamatojoties uz ECU aprēķinātajiem datiem, digitālajam filtram tiek ģenerēts elektriskā impulsa vadības signāls S. Šis signāls iedarbojas uz inžektora magnētiskā solenoīda tinumu 8, kura slēgvārsts 11 atveras, un caur smidzināšanas sprauslu 12 tiek piespiedu kārtā izsmidzināts benzīns ar 1,1 bāra spiedienu degvielas padeves līnijā 19. ieplūdes kolektors caur atvērto droseļvārstu 14.
Pie norādītajiem droseles diafragmas izmēriem un smidzināšanas sprauslas kalibrētajām sekcijām cilindros ievadītā gaisa masas daudzumu nosaka pēc droseļvārsta atvēršanās pakāpes un gaisa plūsmā ievadītā benzīna masas daudzumu. pēc sprauslas atvērtā stāvokļa ilguma un paaugstināšanas (darba) spiediena degvielas padeves līnijā 19.
Lai benzīns sadegtu pilnībā un visefektīvāk, benzīna un gaisa masām televizora maisījumā jābūt stingri noteiktām attiecībām, kas vienādas ar 1/14,7 (benzīna kategorijām ar augstu oktānskaitli). Šo attiecību sauc par stehiometrisko, un tā atbilst gaisa pārpalikuma koeficientam a, kas vienāds ar vienu. Koeficients a \u003d Md / M0, kur M0 ir teorētiski nepieciešamais gaisa masas daudzums pilnīga sadegšana dotā benzīna daļa, un Md ir faktiski sadedzinātā gaisa masa.
No tā ir skaidrs, ka jebkurā degvielas iesmidzināšanas sistēmā ir jābūt gaisa masas mērītājam, kas tiek ievadīts dzinēja cilindros sūkšanas laikā.
"Mono-Jetronic" sistēmā gaisa masu aprēķina ECU pēc divu sensoru rādījumiem (skat. 4. att.): ieplūdes gaisa temperatūra (AAT) un droseles stāvoklis (TPP). Pirmais atrodas tieši pa ceļam gaisa plūsma centrālās iesmidzināšanas sprauslas augšējā daļā un ir miniatūrs pusvadītāju termistors, bet otrais ir pretestības potenciometrs, kura dzinējs ir uzstādīts uz droseļvārsta rotācijas ass (PDA).
Tā kā droseļvārsta konkrēts leņķiskais stāvoklis atbilst stingri noteiktam izplūstošā gaisa daudzumam, droseles potenciometrs veic gaisa plūsmas mērītāja funkciju. "Mono-Jetronic" sistēmā tas ir arī dzinēja slodzes sensors.
Bet uzņemtā gaisa masa lielā mērā ir atkarīga no temperatūras. Auksts gaiss biezāka un tāpēc smagāka. Paaugstinoties temperatūrai, gaisa blīvums un tā masa samazinās. Temperatūras ietekmi ņem vērā DTV sensors.
DTV ieplūdes gaisa temperatūras sensors kā pusvadītāju termistors ar negatīvu temperatūras pretestības koeficientu maina pretestības vērtību no 10 līdz 2,5 kOhm, kad temperatūra mainās no -30 līdz +20°C. DTV sensora signāls tiek izmantots tikai tādās temperatūras diapazons. Šajā gadījumā benzīna iesmidzināšanas pamatilgumu ECU koriģē 20...0% robežās. Ja ieplūdes gaisa temperatūra ir virs + 20 ° C, tad DTV sensora signāls tiek bloķēts ECU un sensors netiek izmantots.
Signāli no droseles stāvokļa sensoriem (DPD) un ieplūdes gaisa temperatūras (DTV) to atteices gadījumos tiek dublēti ECU ar ātruma sensoru (DOD) un dzinēja dzesēšanas šķidruma temperatūras (DTD) signāliem.
ECU aprēķinātais gaisa daudzums un dzinēja apgriezienu signāls no aizdedzes ātruma sensora nosaka nepieciešamo (pamata) ilgumu, lai centrālā iesmidzināšanas sprausla būtu atvērta.
Tā kā padeves spiediens Pt degvielas padeves līnijā (PBM) ir nemainīgs ("Mono-Jetronic" Pt = 1 ... 1,1 bar), un caurlaidspēja sprauslu nosaka kopējais smidzināšanas sprauslu atveru šķērsgriezums, tad sprauslas atvērtā stāvokļa laiks unikāli nosaka iesmidzinātā benzīna daudzumu. Iesmidzināšanas brīdis (5. att. signāls no DMV sensora) parasti tiek iestatīts vienlaikus ar signālu, lai aizdedzinātu TV maisījumu no aizdedzes sistēmas (caur 180° motora kloķvārpstas rotāciju).
Tādējādi ar maisījuma veidošanās procesa elektronisku vadību augstas precizitātes nodrošināšana iesmidzinātā benzīna dozēšanai izmērītā gaisa masas daudzumā ir viegli atrisināma problēma, un galu galā dozēšanas precizitāti nosaka nevis elektroniskā automatizācija, bet gan ievades sensoru un iesmidzināšanas sprauslas ražošanas precizitāte un funkcionālā uzticamība.
Uz att. 6. attēlā redzama "Mono-Jetronic" sistēmas galvenā daļa - centrālā iesmidzināšanas sprausla (CFI).
Centrālā iesmidzināšanas sprausla ir benzīna vārsts, kas tiek atvērts ar elektrisku impulsu, kas nāk no elektroniskais bloks vadība. Lai to izdarītu, uzgalim ir elektromagnētiskais solenoīds 8 ar kustīgu magnētisko serdi 14. Galvenā problēma, veidojot vārstus impulsu iesmidzināšanai, ir nepieciešamība nodrošināt liels ātrums vārsta slēgierīces 9 darbība gan atvēršanai, gan aizvēršanai. Problēmas risinājums tiek panākts, izgaismojot solenoīda magnētisko serdi, palielinot strāvu impulsa vadības signālā, izvēloties atgriešanas atsperes 13 elastību, kā arī izsmidzināšanas sprauslas 10 zemes virsmu formu.
Sprauslas sprausla (6. att., a) ir izgatavota kapilāru kanāliņu ligzdas veidā, kuru skaits parasti ir vismaz seši. Leņķi ligzdas augšpusē nosaka iesmidzināšanas strūklas atvere, kurai ir piltuves forma. Izmantojot šo formu, benzīna strūkla pat ar savu mazo atvērumu netrāpa droseļvārstu, bet ielido divās plānās atvērtā slota pusmēness.
Sistēmas "Mono-Jetronic" centrālā sprausla droši nodrošina smidzināšanas sprauslas 11 minimālo atvērtā stāvokļa ilgumu 1 ± 0,1 ms robežās. Šādā laikā un pie darba spiediena 1 bārs caur smidzināšanas sprauslu ar laukumu 0,08 mm2 tiek iesmidzināts apmēram viens miligrams benzīna. Tas atbilst vismaz 4 l/h degvielas patēriņam tukšgaita(600 apgr./min.) silts dzinējs. Iedarbinot un iesildot aukstu dzinēju, inžektors atveras uz ilgāku laiku (līdz 5...7 ms). Bet, no otras puses, maksimālo iesmidzināšanas ilgumu siltam dzinējam (inžektora atvērtā stāvokļa laiku) ierobežo dzinēja kloķvārpstas maksimālais apgriezienu skaits (6500 ... 7000 min-1) pilnas droseles režīmā un nevar būt ilgāks par 4 ms. Šajā gadījumā inžektora bloķēšanas ierīces darbības takts frekvence tukšgaitā nav mazāka par 20 Hz, bet pie pilnas slodzes - ne vairāk kā 200...230 Hz.
Ar īpašu piesardzību DPD droseles stāvokļa sensors (droseles potenciometrs), kas parādīts att. 7. Tā jutībai pret dzinēja griešanos jāatbilst prasībai par ±0,5 droseles ass 13 griešanās leņķa grādiem. Saskaņā ar stingru droseles ass leņķisko stāvokli tiek noteikti divu motora darbības režīmu sākumi: tukšgaitas režīms (3 ± 0,5 °) un pilnas slodzes režīms (72,5 ± 0,5 °).
Lai nodrošinātu augstu precizitāti un uzticamību, potenciometra pretestības sliedes, no kurām ir četras, ir savienotas saskaņā ar shēmu, kas parādīta attēlā. 7, b, un potenciometra slīdņa (divu tapu slīdņa) ass ir ievietota teflona slīdgultnī, kurā nav atstarpes.
Potenciometrs un ECU ir savienoti viens ar otru ar četru vadu kabeli caur savienotāju. Lai palielinātu savienojumu uzticamību, kontakti savienotājā un potenciometra mikroshēmā ir apzeltīti. 1. un 5. tapas ir paredzētas piegādei atsauces spriegums 5 ± 0,01 V. Kontakti 1 un 2 - lai noņemtu signāla spriegumu, kad droseļvārsts ir pagriezts leņķī no 0 līdz 24 ° (0 ... 30 - tukšgaitas režīms; 3 ... 24 ° - zemas dzinēja slodzes režīms ) . Kontakti 1 un 4 - lai noņemtu signāla spriegumu, kad droseļvārsts ir pagriezts 18 līdz 90 ° leņķī (18 ... 72,5 ° - vidējas slodzes režīms, 72,5 ... 90 ° - dzinēja pilnas slodzes režīms).
Papildus tiek izmantots signāla spriegums no droseles potenciometra:
bagātināt televizora maisījumu automašīnas paātrinājuma laikā (tiek reģistrēts potenciometra signāla maiņas ātrums);
bagātināt televizora maisījumu pilnas slodzes režīmā (signāla vērtība no potenciometra tiek reģistrēta pēc 72,5 °, pagriežot droseļvārstu uz augšu);
lai apturētu degvielas iesmidzināšanu piespiedu tukšgaitas režīmā (potenciometra signālu reģistrē, ja droseļvārsta atvēršanas leņķis ir mazāks par 3°. Tajā pašā laikā tiek uzraudzīts dzinēja apgriezienu skaits W: ja W> 2100 min-1, tad degviela piegāde tiek pārtraukta un atkal atjaunota W
Interesanta iezīme iesmidzināšanas sistēma "Mono-Jetronic" ir apakšsistēmas klātbūtne tās sastāvā tukšgaitas ātruma stabilizēšanai, izmantojot elektrisko servo piedziņu, kas iedarbojas uz droseles asi (8. att.). Elektriskais servomotors ir aprīkots ar reverso elektromotoru 11 DC.
Servo piedziņa tiek aktivizēta tukšgaitas režīmā un kopā ar vakuuma aizdedzes laika regulatora izslēgšanas ķēdi (tukšgaitas stabilizācija - 2. att.) nodrošina dzinēja apgriezienu stabilizāciju šajā režīmā.
Šāda dīkstāves stabilizācijas apakšsistēma darbojas šādi.
Kad droseles atvēršanas leņķis ir mazāks par 3°, signāls K (sk. 9. att.)
Tas ir tukšgaitas režīma signāls ECU (ierobežojuma slēdzi VK aizver servo stienis). Pēc šī signāla tiek aktivizēts ZPK pneimatiskais slēgvārsts un tiek bloķēts vakuuma kanāls no ieplūdes kolektora droseles zonas līdz BP vakuuma regulatoram. Vakuuma regulators no šī brīža tas nedarbojas, un aizdedzes laiks kļūst vienāds ar iestatīšanas leņķa vērtību (6 ° līdz TDC). Tajā pašā laikā dzinējs darbojas stabili tukšgaitā. Ja šajā laikā gaisa kondicionieris vai cits spēcīgs motora enerģijas patērētājs (piemēram, priekšējie lukturi tālās gaismas netieši caur ģeneratoru), tad tā ātrums sāk kristies. Dzinējs var apstāties. Lai tas nenotiktu, pēc pavēles elektroniskā shēma tukšgaitas vadība (ESHH) regulatorā, tiek ieslēgts elektriskais servo, kas nedaudz atver droseļvārstu. Apgriezienu skaits tiek palielināts līdz nominālajai vērtībai noteiktai motora temperatūrai. Skaidrs, ka, noņemot slodzi no dzinēja, tā apgriezienus līdz normai samazina tā pati elektriskā servo piedziņa.
Sistēmas "Mono-Jetronic" ECU ir MCP mikroprocesors (skat. 5. att.) ar pastāvīgu un brīvpiekļuves atmiņu (atmiņas bloku). Atsauces trīsdimensiju iesmidzināšanas raksturlielums (THV) ir "ieslēgts" pastāvīgajā atmiņā. Šis raksturlielums ir nedaudz līdzīgs trīsdimensiju aizdedzes raksturlielumam, taču atšķiras ar to, ka tā izejas parametrs nav aizdedzes laiks, bet gan centrālās iesmidzināšanas sprauslas atvērtā stāvokļa laiks (ilgums). TXV raksturlīknes ievades koordinātas ir dzinēja apgriezienu skaits (signāls nāk no aizdedzes sistēmas kontrollera) un ieplūdes gaisa tilpums (ko aprēķina iesmidzināšanas datorā esošais mikroprocesors). Atsauces raksturlielums TXV satur atsauces (pamata) informāciju par benzīna un gaisa stehiometrisko attiecību TV maisījumā visos iespējamajos dzinēja darbības režīmos un apstākļos. Šī informācija tiek atlasīta no atmiņas atmiņas datora mikroprocesorā atbilstoši TXV raksturlielumu ievades koordinātām (pēc DOD, DPD, DTV sensoru signāliem) un tiek koriģēta atbilstoši signāliem no dzesēšanas šķidruma temperatūras. sensors (CTD) un skābekļa sensors(KD).
Par skābekļa sensoru jāsaka atsevišķi. Tā klātbūtne iesmidzināšanas sistēmā ļauj pastāvīgi uzturēt TV maisījuma sastāvu stehiometriskajā attiecībā (a=1). Tas tiek panākts ar to, ka CD sensors darbojas dziļā adaptīvā ķēdē. atsauksmes no izplūdes sistēmas uz degvielas padeves sistēmu (uz iesmidzināšanas sistēmu).
Tas reaģē uz skābekļa koncentrācijas atšķirībām atmosfērā un izplūdes gāzēs. Būtībā KD sensors ir ķīmiskais avots pirmā veida strāva (galvaniskais elements) ar cietu elektrolītu (īpaša šūnveida metālkeramika) un augsta (ne zemāka par 300°C) Darbības temperatūra. Šāda sensora EMF gandrīz saskaņā ar pakāpenisku likumu ir atkarīgs no skābekļa koncentrācijas atšķirības uz tā elektrodiem (platīna-rādija plēves pārklājums ar dažādas partijas poraina keramika). Vislielākais EMF pakāpiena stāvums (starpība) ir uz vērtību a=1.
KD sensors ir ieskrūvēts izplūdes kanāla caurulē (piemēram, izplūdes kolektors) un tā jutīgā virsma (pozitīvs elektrods) atrodas plūsmā izplūdes gāzes. Virs sensora montāžas vītnes ir spraugas, caur kurām ārējā negatīvs elektrods sazinājās ar atmosfēras gaiss. Transportlīdzekļos ar katalītisko gāzes neitralizatoru skābekļa sensors ir uzstādīts pārveidotāja priekšā un tam ir elektriskā sildīšanas spole, jo pārveidotāja priekšā izplūdes gāzu temperatūra var būt zem 300 ° C. Turklāt skābekļa sensora elektriskā apkure paātrina tā sagatavošanu darbam.
Sensors ir savienots ar signāla vadiem ar injekcijas datoru. Kad cilindri ienāk liess maisījums(a>1), tad skābekļa koncentrācija izplūdes gāzēs ir nedaudz augstāka nekā standarta (pie a=1). CD sensors rada zems spriegums(apmēram 0,1 V) un ECU, izmantojot šo signālu, koriģē benzīna iesmidzināšanas ilgumu tā pieauguma virzienā. Koeficients a atkal tuvojas vienotībai. Kad dzinējs darbojas bagāts maisījums skābekļa sensors izvada aptuveni 0,9 V spriegumu un darbojas pretēji.
Interesanti, ka skābekļa sensors tiek iesaistīts maisījuma veidošanās procesā tikai dzinēja darba režīmos, kuros TV maisījuma bagātināšanu ierobežo vērtība a > 0,9. Tie ir režīmi, piemēram, slodze ar mazu un vidēju ātrumu un tukšgaita uz silta dzinēja. Pretējā gadījumā KD sensors tiek atspējots (bloķēts) ECU un televizora maisījuma sastāvs netiek koriģēts attiecībā uz skābekļa koncentrāciju izplūdes gāzēs. Tas notiek, piemēram, auksta dzinēja iedarbināšanas un iesildīšanas režīmos un tā piespiedu režīmos (paātrinājums un pilna slodze). Šajos režīmos ir nepieciešama ievērojama televizora maisījuma bagātināšana, un tāpēc skābekļa sensora darbība (koeficienta a "piespiešana" līdz vienotībai) šeit ir nepieņemama.
Uz att. 10 parādīta "Mono-Jetronic" iesmidzināšanas sistēmas funkcionālā shēma ar visām tās sastāvdaļām.
Jebkura iesmidzināšanas sistēma tās degvielas padeves apakšsistēmā obligāti satur slēgtu degvielas gredzenu, kas sākas no gāzes tvertnes un beidzas ar to. Tas ietver: BB gāzes tvertni, EBN elektrisko degvielas sūkni, filtru smalka tīrīšana FTOT degviela, RT degvielas sadalītājs ("Mono-Jetronic" sistēmā - tā ir centrālā iesmidzināšanas sprausla) un spiediena regulators RD, kas darbojas pēc atgaisošanas vārsta principa, kad tiek pārsniegts norādītais darba spiediens slēgtajā gredzenā (par "Mono-Jetronic" sistēma 1 ... 1,1 bar).
Slēgts degvielas gredzens veic trīs funkcijas:
Ar spiediena regulatora palīdzību tiek uzturēta nepieciešamā konstante darba spiediens degvielas sadalītājam;
Ar atsperes diafragmas palīdzību spiediena regulatorā tas uztur noteiktu atlikušo spiedienu (0,5 bar) pēc dzinēja izslēgšanas, kas novērš tvaika veidošanos un gaisa slūžas V degvielas vadi kad dzinējs atdziest;
Nodrošina iesmidzināšanas sistēmas dzesēšanu, pateicoties pastāvīgai benzīna cirkulācijai slēgtā ķēdē. Noslēgumā jāatzīmē, ka "Mono-Jetronic" sistēma tiek izmantota tikai vidējās patērētāju klases vieglajiem automobiļiem, piemēram, Rietumvācijas automašīnām: "Volkswagen-Passat", "Volkswagen-Polo", "Audi-80" .
REMONTS&SERVICE-2"2000
Cienījamie lasītāji un abonenti, patīkami, ka turpiniet pētīt automašīnu uzbūvi! Un tagad jūsu uzmanībai elektroniskā sistēma degvielas iesmidzināšana, kuras principu es mēģināšu pastāstīt šajā rakstā.
Jā, runa ir par tām ierīcēm, kas ir nomainījušas laika pārbaudītos barošanas blokus no zem automašīnu pārsega, un mēs arī uzzināsim, vai mūsdienu benzīna un dīzeļdzinējiem ir daudz kopīga.
Varbūt mēs ar jums nebūtu apsprieduši šo tehnoloģiju, ja pirms pāris gadu desmitiem cilvēce nebūtu nopietni rūpējusies par vidi un viena no nopietnākajām problēmām izrādījusies toksiska satiksmes dūmi automašīnas.
Automašīnu ar dzinējiem, kas aprīkoti ar karburatoriem, galvenais trūkums bija nepilnīga degvielas sadegšana, un šīs problēmas risināšanai bija nepieciešamas sistēmas, kas varētu regulēt cilindriem padotās degvielas daudzumu atkarībā no dzinēja darbības režīma.
Tādējādi automobiļu arēnā parādījās iesmidzināšanas sistēmas vai, kā tās sauc arī, iesmidzināšanas sistēmas. Papildus videi draudzīguma uzlabošanai šīs tehnoloģijas ir uzlabojušas dzinēju efektivitāti un to jaudas raksturlielumus, kļūstot par īstu svētību inženieriem.
Mūsdienās degvielas iesmidzināšanu (iesmidzināšanu) izmanto ne tikai dīzeļdzinējos, bet arī uz benzīna vienības kas viņus neapšaubāmi vieno.
Viņus vieno arī tas, ka šo sistēmu galvenais darba elements neatkarīgi no to veida ir sprausla. Bet, ņemot vērā atšķirības degvielas sadedzināšanas metodē, šo divu veidu dzinēju iesmidzināšanas bloku konstrukcijas, protams, atšķiras. Tāpēc mēs tos izskatīsim pēc kārtas.
Iesmidzināšanas sistēmas un benzīns
Elektroniskā degvielas iesmidzināšanas sistēma. Sāksim ar benzīna dzinējiem. Viņu gadījumā injekcija atrisina radīšanas problēmu gaisa-degvielas maisījums, kuru pēc tam cilindrā aizdedzina no aizdedzes sveces dzirksteles.
Atkarībā no tā, kā šis maisījums un degviela tiek piegādāta cilindriem, iesmidzināšanas sistēmām var būt vairākas šķirnes. Injekcija notiek:
centrālā injekcija
Sarakstā pirmajā vietā esošās tehnoloģijas galvenā iezīme ir viena viena sprausla visam dzinējam, kas atrodas ieplūdes kolektorā.Jāpiebilst, ka šāda veida iesmidzināšanas sistēma pēc tā īpašībām tas daudz neatšķiras no karburatora, tāpēc šodien tas tiek uzskatīts par novecojušu.
Sadalīta injekcija
Progresīvāka ir sadalīta injekcija. Šajā sistēmā degvielas maisījums tas veidojas arī ieplūdes kolektorā, taču, atšķirībā no iepriekšējā, šeit katrs cilindrs lepojas ar savu uzgali.
Šī šķirne ļauj izjust visas iesmidzināšanas tehnoloģijas priekšrocības, tāpēc to visvairāk mīl autoražotāji, un to aktīvi izmanto mūsdienu dzinējos.
Bet, kā mēs zinām, pilnībai nav robežu, un tiekties pēc vēl vairāk augsta efektivitāte, inženieri izstrādāja elektronisku degvielas iesmidzināšanas sistēmu, proti, tiešās iesmidzināšanas sistēmu.
Viņa galvenā iezīme ir sprauslu atrašanās vieta, kas, in Šis gadījums, ar savām sprauslām nonāk cilindru sadegšanas kamerās.
Gaisa un degvielas maisījuma veidošanās, kā jūs varētu nojaust, notiek tieši cilindros, kas labvēlīgi ietekmē darbības parametri dzinējiem, lai gan šī iespēja nav tik augsta kā sadalītā iesmidzināšana, videi draudzīgums. Vēl viens taustāms šīs tehnoloģijas trūkums ir augstās prasības attiecībā uz benzīna kvalitāti.
Kombinētā injekcija
Visprogresīvākais kaitīgo vielu emisiju ziņā ir kombinētā sistēma. Faktiski tā ir tiešas un sadalītas degvielas iesmidzināšanas simbioze.
Kā ar dīzeļiem?
Pāriesim pie dīzeļa agregāti. Pirms viņiem degvielas sistēma uzdevums ir ļoti augsta spiediena padot degvielu, kuru, sajaucot cilindrā ar kompresēts gaiss, aizdegas pati no sevis.
Ir radītas daudzas iespējas šīs problēmas risināšanai - tiek izmantota gan tiešā iesmidzināšana cilindros, gan ar starpsaiti priekškameras veidā, turklāt ir dažādi sūkņu izkārtojumi. augstspiediena(TNVD), kas arī papildina dažādību.
Tomēr mūsdienu autobraucēji dod priekšroku divu veidu sistēmām, kas piegādā dīzeļdegvielu tieši uz cilindriem:
- ar sūkņa sprauslām;
- Common Rail injekcija.
Sūkņa sprausla
Sūknis-inžektors runā pats par sevi - tam ir inžektors, kas iesmidzina degvielu cilindrā, un augstspiediena degvielas sūknis ir strukturāli apvienots vienā vienībā. galvenā problēmašādas ierīces ir palielināts nodilums, jo vienības inžektori ir savienoti pastāvīga piedziņa ar sadales vārpstu un nekad neatvienojiet no tās.
