Инжекторный двигатель: Инжекторный двигатель | это… Что такое Инжекторный двигатель?

Инжекторный двигатель | это… Что такое Инжекторный двигатель?

Двигатель АШ-82 в музее в Праге

Инжекторная система подачи топлива — система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях взамен устаревшей карбюраторной системы. Двигатели, имеющие такую систему, называют инжекторными двигателями.

Устройство

В инжекторной системе впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками. В зависимости от их количества и расположения системы впрыска делятся на:

• Моновпрыск или центральный впрыск — одна форсунка на все цилиндры, расположенная на месте карбюратора (во впускном коллекторе). В современных двигателях не встречается.
• Распределённый впрыск — на каждый цилиндр приходится отдельная изолированная форсунка во впускном коллекторе.
• Прямой впрыск — форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит непосредственно в него.

По методу управления:

• Механический
• Электронный — решение о времени и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллёр, основываясь на данных датчиков.

Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать практически большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения, и т. п.

Достоинства

Инжекторная система позволяет улучшить эксплуатационные и мощностные показатели двигателя (такие как динамика разгона, расход топлива, экологические характеристики и т.  д.). Основным преимуществом по сравнению с карбюраторной системой является самонастройка по датчику кислорода. Это позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты без ручных регулировок.

Недостатки

Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными:

• Высокая стоимость ремонта,
• Высокая стоимость узлов,
• Неремонтопригодность элементов,
• Высокие требования к качеству топлива,
• Необходимость в специализированном оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта.

История

Появление и применение систем впрыска в авиации

Карбюраторные системы для работы под углом к горизонту необходимо дополнять множеством устройств, либо применять специально спроектированные карбюраторы. Инжекторная система питания авиационных двигателей — удобная альтернатива карбюраторной, так как инжекционной системе впрыска в силу конструкции безразлично рабочее положение (вверх ногами или как обычно).

Первый мотор с системой впрыска был изготовлен в России в 1916 году Микулиным и Стечкиным. Он же стал первым авиационным двигателем, перешагнувшим 300-сильный рубеж мощности.

К 1936 году на фирме Robert Bosch были готовы первые комплекты топливной аппаратуры для непосредственного впрыска бензина в цилиндры, которую через год стали серийно ставить на V-образный 12-цилиндровый двигатель Daimler-Benz 601. Именно этими моторами объемом 33,9 л оснащались, в частности, основные истребители Люфтваффе Messerschmitt Bf 109. И если карбюраторный двигатель DB 600 развивал на взлетном режиме 900 л.с., то «шестьсот первый» с впрыском позволял поднять мощность до 1100 сил и более. Чуть позже в серию пошла девятицилиндровая «звезда» BMW 132 с подобной системой питания — тот самый лицензионный авиадвигатель Pratt&Whitney Hornet, который на BMW делали с 1928 года и который устанавливался, к примеру, на транспортники Junkers Ju-52. Авиамоторы в Англии, США и СССР в те времена оставались ещё исключительно карбюраторными. Японская же система впрыска на истребителях «Зеро» требовала промывки после каждого полета, и поэтому не пользовалась популярностью в войсках.

Лишь к 1940 году, когда Советскому Союзу удалось закупить образцы новейших германских авиамоторов с впрыском, работы по созданию отечественных инжекторных систем питания получили новый импульс. Однако серийное производство советских насосов высокого давления и форсунок, созданных на основе немецких, началось лишь к середине 1942 года — первенцем стал звездообразный мотор АШ-82ФН, который ставили на истребители Ла-5, Ла-7 и бомбардировщики Ту-2.Мотор со впрыском — АШ-82ФН оказался настолько удачным, что выпускался еще долгие десятилетия, использовался на вертолете Ми-4 и до сих пор используется на самолетах Ил-14.

К концу войны довели до серии свой вариант впрыска и американцы. Например, моторы «летающей крепости» Boeing B-29 тоже питались бензином через форсунки.

Применение систем впрыска в автомобилестроении

Впрыск топлива в автомобилестроении начал применяться с 1951 года когда механической системой непосредственного впрыска бензина производства западногерманской фирмы Bosch был оснащён двухтактный двигатель микролитражного купе 700 Sport, выпущенного небольшой фирмой Goliath из Бремена. В 1954 году появилось легендарное купе Mercedes-Benz 300 SL («крыло чайки»), двигатель которого оснащался аналогичной механической системой впрыска Bosch.^[1] Тем не менее, до эпохи появления дешёвых микропроцессоров и введения в странах Запада жёстких требований к экологической безопасности автомобилей идея инжекторного впрыска популярностью не пользовалась и только с конца 1970-х их массовым внедрением занялись все ведущие мировые автопроизводители.

Первой серийной моделью с электронным управлением системы впрыска бензина стал седан Rambler Rebel («Бунтарь») 1957 модельного года, который выпускала фирма Nash, входившая в качестве отделения в состав концерна AMC. Нижневальная V-образная «восьмерка» Rebel объемом 5,4 л в карбюраторном варианте развивала 255 л.с., а в заказной версии Electrojector уже 290 л.с. Разгон до 100 км/ч у такого седана занимал менее 8 с.

К концу первого десятилетия 21 века системы распределённого и прямого электронного впрыска практически вытеснили карбюраторы на легковых и легких коммерческих автомобилях.

См. также

• Карбюратор
• Выхлопные газы

Ссылки

• Справочник по системам впрыска бензина автомобилей ГАЗ и УАЗ
• Сайт, посвященный инжекторным системам (впрыску)
• Инжектор, всё об инжекторе

Примечания

1. ↑ http://www.autoreview.ru/archive/2008/01/injection/

Инжекторный двигатель | это… Что такое Инжекторный двигатель?

Двигатель АШ-82 в музее в Праге

Инжекторная система подачи топлива — система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях взамен устаревшей карбюраторной системы. Двигатели, имеющие такую систему, называют инжекторными двигателями.

Устройство

В инжекторной системе впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками. В зависимости от их количества и расположения системы впрыска делятся на:

• Моновпрыск или центральный впрыск — одна форсунка на все цилиндры, расположенная на месте карбюратора (во впускном коллекторе). В современных двигателях не встречается.
• Распределённый впрыск — на каждый цилиндр приходится отдельная изолированная форсунка во впускном коллекторе.
• Прямой впрыск — форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит непосредственно в него.

По методу управления:

• Механический
• Электронный — решение о времени и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллёр, основываясь на данных датчиков.

Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать практически большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения, и т. п.

Достоинства

Инжекторная система позволяет улучшить эксплуатационные и мощностные показатели двигателя (такие как динамика разгона, расход топлива, экологические характеристики и т. д.). Основным преимуществом по сравнению с карбюраторной системой является самонастройка по датчику кислорода. Это позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты без ручных регулировок.

Недостатки

Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными:

• Высокая стоимость ремонта,
• Высокая стоимость узлов,
• Неремонтопригодность элементов,
• Высокие требования к качеству топлива,
• Необходимость в специализированном оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта.

История

Появление и применение систем впрыска в авиации

Карбюраторные системы для работы под углом к горизонту необходимо дополнять множеством устройств, либо применять специально спроектированные карбюраторы. Инжекторная система питания авиационных двигателей — удобная альтернатива карбюраторной, так как инжекционной системе впрыска в силу конструкции безразлично рабочее положение (вверх ногами или как обычно).

Первый мотор с системой впрыска был изготовлен в России в 1916 году Микулиным и Стечкиным. Он же стал первым авиационным двигателем, перешагнувшим 300-сильный рубеж мощности.

К 1936 году на фирме Robert Bosch были готовы первые комплекты топливной аппаратуры для непосредственного впрыска бензина в цилиндры, которую через год стали серийно ставить на V-образный 12-цилиндровый двигатель Daimler-Benz 601. Именно этими моторами объемом 33,9 л оснащались, в частности, основные истребители Люфтваффе Messerschmitt Bf 109. И если карбюраторный двигатель DB 600 развивал на взлетном режиме 900 л.с., то «шестьсот первый» с впрыском позволял поднять мощность до 1100 сил и более. Чуть позже в серию пошла девятицилиндровая «звезда» BMW 132 с подобной системой питания — тот самый лицензионный авиадвигатель Pratt&Whitney Hornet, который на BMW делали с 1928 года и который устанавливался, к примеру, на транспортники Junkers Ju-52. Авиамоторы в Англии, США и СССР в те времена оставались ещё исключительно карбюраторными. Японская же система впрыска на истребителях «Зеро» требовала промывки после каждого полета, и поэтому не пользовалась популярностью в войсках.

Лишь к 1940 году, когда Советскому Союзу удалось закупить образцы новейших германских авиамоторов с впрыском, работы по созданию отечественных инжекторных систем питания получили новый импульс. Однако серийное производство советских насосов высокого давления и форсунок, созданных на основе немецких, началось лишь к середине 1942 года — первенцем стал звездообразный мотор АШ-82ФН, который ставили на истребители Ла-5, Ла-7 и бомбардировщики Ту-2.Мотор со впрыском — АШ-82ФН оказался настолько удачным, что выпускался еще долгие десятилетия, использовался на вертолете Ми-4 и до сих пор используется на самолетах Ил-14.

К концу войны довели до серии свой вариант впрыска и американцы. Например, моторы «летающей крепости» Boeing B-29 тоже питались бензином через форсунки.

Применение систем впрыска в автомобилестроении

Впрыск топлива в автомобилестроении начал применяться с 1951 года когда механической системой непосредственного впрыска бензина производства западногерманской фирмы Bosch был оснащён двухтактный двигатель микролитражного купе 700 Sport, выпущенного небольшой фирмой Goliath из Бремена. В 1954 году появилось легендарное купе Mercedes-Benz 300 SL («крыло чайки»), двигатель которого оснащался аналогичной механической системой впрыска Bosch.^[1] Тем не менее, до эпохи появления дешёвых микропроцессоров и введения в странах Запада жёстких требований к экологической безопасности автомобилей идея инжекторного впрыска популярностью не пользовалась и только с конца 1970-х их массовым внедрением занялись все ведущие мировые автопроизводители.

Первой серийной моделью с электронным управлением системы впрыска бензина стал седан Rambler Rebel («Бунтарь») 1957 модельного года, который выпускала фирма Nash, входившая в качестве отделения в состав концерна AMC. Нижневальная V-образная «восьмерка» Rebel объемом 5,4 л в карбюраторном варианте развивала 255 л.с., а в заказной версии Electrojector уже 290 л.с. Разгон до 100 км/ч у такого седана занимал менее 8 с.

К концу первого десятилетия 21 века системы распределённого и прямого электронного впрыска практически вытеснили карбюраторы на легковых и легких коммерческих автомобилях.

См. также

• Карбюратор
• Выхлопные газы

Ссылки

• Справочник по системам впрыска бензина автомобилей ГАЗ и УАЗ
• Сайт, посвященный инжекторным системам (впрыску)
• Инжектор, всё об инжекторе

Примечания

1. ↑ http://www.autoreview.ru/archive/2008/01/injection/

Песня о воздухе и топливе: истоки впрыска топлива

Образ жизни 07. 09. 2018

Чтение на 6 мин.

В предыдущих выпусках нашей серии о приготовлении топливных смесей для двигателей внутреннего сгорания мы рассмотрели «первую эпоху» — карбюраторы. Это элегантное и (в большинстве случаев) чисто механическое устройство, наконец, достигло своего предела в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Пришло время уступить место новой системе – впрыску топлива. Но так ли все было ново?
 
На самом деле, хотя впрыск топлива стал обычным явлением в бензиновых двигателях относительно недавно, эта идея существует уже более века. Даже более современная система непосредственного впрыска скоро отметит свое 100-летие. Эволюция впрыска топлива настолько интересна, а ее преимущества настолько важны, что мы должны рассмотреть ее поближе.
 
В предыдущих частях мы сказали, что не будем обсуждать воспламенение от сжатия или дизельные двигатели. Те, в принципе, требуют какого-то впрыска топлива, но – опять же из-за их особенностей – в автоспорте они почти не используются. Однако в нашем путешествии по истории впрыска топлива мы должны хотя бы кратко взглянуть на них. И не все двигатели с воспламенением от сжатия являются дизелями!

Первая система впрыска топлива, хоть сколько-нибудь похожая на современные, была изобретена британским инженером и моторостроителем Гербертом Акройдом Стюартом. Он был достаточно «ловок», чтобы вылить фляжку с керосином в котел, полный расплавленного олова в 1885 году. Последовавший за этим пожар привел к полезному открытию, что, хотя жидкий керосин неохотно воспламеняется, горячие пары керосина действительно воспламеняются очень охотно. Хорошо знать.

Инцидент с пожаром в лаборатории в конечном итоге привел к созданию двигателя с горячим термометром, который был запущен в производство по лицензии в 189 г.1. Это означает, что Акройд Стюарт был на самом деле быстрее, чем Рудольф Дизель, чей прототип был впервые запущен в 1894 году. сельское хозяйство и судоходство с этого момента. Обычно это были одноцилиндровые двигатели с двухтактным циклом и низкой степенью сжатия от 3:1 до 9:1 (типичный дизельный двигатель имеет степень сжатия где-то между 15:1 и 23:1). Это был не типичный дизель, но он был похож в принципе на двигатель с воспламенением от сжатия, хотя для воспламенения в нем использовался внешний источник тепла, а не сжатие.

Первый двигатель с впрыском топлива и воспламенением от сжатия был сконструирован в 1902 году и запущен в производство в 1906 году. Как будто это не было достаточно большим прорывом, это был также первый серийный двигатель V8 в истории. Вы можете подумать, что этот двигатель родом из США, земли обетованной восьмицилиндрового двигателя, но вы ошибаетесь. Рассматриваемый двигатель был французским. Он назывался Antoinette 8V и был разработан не кем иным, как знаменитым изобретателем и пионером авиации Леоном Левавассером. Двигатель V8 с воздушным охлаждением и рабочим объемом восемь литров выдавал 50 лошадиных сил, что для того времени было солидным показателем. Благодаря продуманной конструкции он также весил всего 95 кг. Левавассер также разработал первый двигатель V16.

Авиационный двигатель Antoinette V8

Еще одним интересным примером в истории впрыска топлива является двигатель Хессельмана. По сути, это гибрид бензинового и дизельного двигателя. Свеча зажигания используется для воспламенения топливно-воздушной смеси, как и в двигателе с искровым зажиганием, но она предназначена для сжигания более тяжелых видов топлива, таких как дизельное топливо, керосин или даже мазут. Он зажигается на бензине, который сжигает до тех пор, пока не прогреется, а затем переключается на тяжелое топливо. Перед выключением необходимо снова дать ему поработать некоторое время на бензине, чтобы очистить систему от тяжелых топливных отложений.
 
Этот двигатель был изобретен шведским инженером Йонасом Хессельманом и впервые представлен в 1925 году. Он использовался в автобусах и грузовиках с конца 1920-х до начала 1940-х годов такими производителями, как Volvo и Scania. Двигатель Hesselman был первым двигателем с воспламенением от сжатия с прямым впрыском, когда-либо использовавшимся в дорожных транспортных средствах, хотя и не был настоящим дизельным двигателем. Его конструкция была больше похожа на бензиновый двигатель.
 
Основными преимуществами двигателя Хессельмана были его способность сжигать низкокачественное, более дешевое топливо и более высокая топливная экономичность по сравнению с бензиновыми двигателями аналогичной производительности того времени. С другой стороны, поскольку ему не приходилось выдерживать такое высокое давление, как дизельному двигателю, ему было довольно сложно достичь рабочей температуры. Топливо не всегда сгорало идеально, и тогда свечи зажигания становились грязными, а выхлоп выпускал клубы ядовитого дыма, которые заставили бы сегодняшних защитников окружающей среды съежиться.

Как и во многих других подобных областях, разработки в области впрыска бензинового топлива получили широкое распространение во время Второй мировой войны. Деньги и ресурсы вкладывались в изучение нововведений, даже самых причудливых, в надежде, что любое техническое усовершенствование приведет к ценному преимуществу над противником. Вероятно, самый известный пример этого произошел в небе над Великобританией. В остальном чрезвычайно продвинутые истребители Supermarine Spitfire и Hawker Hurricane Королевских ВВС столкнулись с проблемами в воздушных боях с Messerschmitt Bf 109.с немецкого люфтваффе. Двигатели Rolls-Royce Merlin на британских истребителях питались от карбюраторов, что приводило к прерыванию подачи топлива при маневрах с отрицательной перегрузкой, но двигатели Daimler-Benz 601 V12 на немецких самолетах не страдали от этой проблемы.
 
Было много других немецких авиационных двигателей, которые использовали впрыск топлива, например, 42-литровый радиальный 14-цилиндровый двигатель BMW 801 с воздушным охлаждением, который приводил в действие страшные истребители Focke-Wulf Fw 190, а также бомбардировщики Junkers Ju 88. Junkers Jumo 210 в пикирующем бомбардировщике Ju 87 Stuka, Jumo 211 в Heinkel He 111 и другие использовали системы впрыска топлива. Знаменитые Мерлины сохранили карбюраторы, хотя и были модернизированы и с решенной проблемой отрицательной перегрузки, но первые экземпляры с впрыском топлива также начали появляться по другую сторону Атлантики. Типичным примером был дуплексный циклон Wright R-3350. Советы придумали Швецов Аш-82, свой вариант «Циклона». Технология впрыска топлива также достигла Японии, где в конце войны были представлены два варианта двигателей Mitsubishi с впрыском топлива.

Практически в каждой стране, внедрившей впрыск топлива в военных самолетах, кто-то адаптировал его и для автомобильной промышленности — за исключением СССР. Там централизованная экономика, вероятно, была одной из главных причин, почему последние карбюраторные автомобили ВАЗ все еще производились там в начале этого века.
 
В следующем выпуске серии мы рассмотрим появление системы впрыска топлива в автомобилях и то, как она достигла своего нынешнего крайне сложного состояния.

Непосредственный впрыск по сравнению с. Обычный впрыск – почему GDI является заметным улучшением двигателя? – Engineerine

11 октября 2022 г. 18 августа 2021 г. Абед Серхан

Содержание

Двигатели GDI

GDI, также известный как прямой впрыск бензина, представляет собой тип впрыска топлива, при котором бензин под высоким давлением впрыскивается прямо в камеру сгорания каждого цилиндра. Для сравнения, традиционный впрыск топлива через порт впрыскивает бензин во впуск под низким давлением.

Как работает непосредственный впрыск бензина?

Бензиновые двигатели с непосредственным впрыском работают путем подачи бензина под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания. Это значительно точнее, чем карбюраторы или предыдущие системы впрыска топлива.

История двигателей GDI

В 1925 году был разработан первый двигатель GDI для использования в двигателях некоторых грузовиков. позже, в 1950-х годах, несколько немецких автомобилей использовали механическую систему GDI Bosch, но эта технология использовалась редко, пока Mitsubishi не разработала электронную систему GDI для серийных автомобилей в 1919 году. 96. Около 75% автомобилей, произведенных сегодня восемью основными производителями, имеют установленный GDI.

Преимущества двигателей GDI

BMW GDI, фото Ton1~commonswiki, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons , и схема впрыска бензина в цилиндр. Эта точность увеличивает мощность двигателя при уменьшении размера двигателя.

2. Экономичность и мощность

Непосредственный впрыск обеспечивает лучшее сгорание, что снижает расход топлива, экономит деньги и сводит к минимуму воздействие на окружающую среду, а также снижает температуру цилиндров. Более низкие температуры улучшают степень сжатия, обеспечивая большую мощность и экономичность при том же количестве топлива. Некоторые производители заявляют, что двигатели GDI могут развивать крутящий момент на 50% больше, при этом экономия топлива снижается на 15%.

Источник: Netcarshow.com

Недостатки двигателя GDI

На дороге было несколько серьезных препятствий. Отложения на впускных клапанах двигателей GDI были обычным явлением. Мы перечислили основные недостатки GDI:

1. Нагарообразование

Мощность двигателя GDI — палка о двух концах. Хотя вы получаете много преимуществ от GDI, накопление нагара может лишить вас всех преимуществ, связанных с этим типом двигателя. Поскольку двигатели GDI закачивают газ непосредственно в цилиндр, грязь из всасываемого воздуха и сажа от продувки скапливаются на стенках впускного коллектора.

Нагар. фото Стива Палланте/euromotive.ca

В результате накопления углерода поток воздуха в цилиндры уменьшается, и вы теряете крутящий момент и эффективность использования топлива, которые являются преимуществами, для которых GDI был разработан в первую очередь.

2. Большая нагрузка на поршневые кольца

Для работы обычных топливных форсунок обычно требуется давление топлива от 46 до 65 psi . Для сравнения, топливным форсункам GDI потребуется давление не менее 2000 фунтов на квадратный дюйм . Форсунки распыляют под таким высоким давлением, что часть бензина может быть выброшена из камеры сгорания.