Работа инжекторного двигателя: Инжекторный двигатель

Содержание

Принцип работы инжекторного двигателя — frankivsk.one

Инжекторные двигатели сегодня практически полностью заменили устаревшие карбюраторные системы. Использование инжекторного двигателя позволяет существенно улучшить эксплуатационные характеристики авто – оптимизировать расход бензина, увеличить динамические показатели, снизить негативное влияние на окружающую среду.

Автомобильный моноинжектор выполняет ту же функцию, что и карбюратор – подает топливо в камеры сгорания поршней. Процесс происходит не путем всасывания бензина, а с помощью впрыска дозированного количества топлива, поэтому этот тип двигателя еще называется впрыскивающим. Бензин подается в коллектор или сразу в камеру сгорания, где происходит образование воздушно-топливной смеси.

Инжекторная система подачи топлива бывает трех типов:

Центральная (моновпрыск). Эта система мгновенно отвечает на смену рабочих параметров и отличается простой конструкцией. Топливо поступает через форсунки в коллекторе, а затем распределяется в камеры сгорания.
Распределена (мультивпрыск). Более экономичная система, которая обеспечивает высокую мощность и снижает выбросы токсичных веществ в атмосферу. Топливо подаётся отдельно для каждого цилиндра, в камерах сгорания оно смешивается с воздухом.
Непосредственное. Считается улучшенной версией распределенной системы. Ее особенность в том, что топливо попадает в цилиндры и там смешивается с воздухом.

Современные инжекторные двигатели с раздельной подачей топлива позволяют снизить расход бензина и обеспечить большую мощность. Они практичны, экономны, выносливы, при регулярной замене комплектующих служат в течение длительного времени.

Инжекторный двигатель

По сравнению с карбюраторными системами инжекторные двигатели имеют следующие преимущества:

Экономия горючего. Благодаря точной дозировке существенно снижаются расход бензина – топлива расходуется столько, сколько требует двигатель для бесперебойной работы.
Снижение токсичности выхлопных газов. Попадая в коллектор топливо смешивается с воздухом, поэтому в атмосферу попадает на 50-70% меньше вредных веществ.
Увеличение мощности двигателя. Благодаря равномерному заполнению цилиндров этот показатель можно прирастить на 10%.
Улучшение динамических показателей автомобиля. Инжекторная конструкция мгновенно отвечает изменению нагрузки и корректирует подачу топливно-воздушной смеси.

Автомобили с инжекторным двигателем легче заводятся при любых условиях. Система не нуждается в прогревании при низких температурах. Использование качественного горючего, регулярный сервис и замена фильтров позволяют обеспечить нормальную работу сложной инжекторной конструкции.

Инжекторная система подачи топлива

Современная инжекторная конструкция, предназначенная для подачи топлива, состоит из следующих элементов:

Электрический бензонасос. Используется для нагнетания бензина в топливопроводе.
Топливный фильтр. Очищает горючее от примесей и грязи, что может привести к загрязнению форсунок.
Топливопроводы. Слугут для подачи бензина от бензонасоса к рампе и обратно.
Контроллер впрыска. Электронное устройство, содержащее программу для работы всех составляющих узлов системы.
Форсунки. Их может быть как несколько, так и одна в зависимости от типа инжекторной конструкции.
Датчик расхода воздуха. Он определяет заполнение цилиндров. Сначала определяется общее потребление, а затем высчитывается требуемое количество воздуха для каждого цилиндра.
Датчик дроссельной заслонки. Установка текущего состояния движения и нагрузки на двигатель.
Датчик для определения температуры. Контроль степени нагрева охлаждающей жидкости, по его данным корректируется работа двигателя, если необходимо, для охлаждения включается вентилятор.
Датчик фактического нахождения коленчатого вала. Он контролирует синхронную работу всех составляющих узлов системы.
Датчик кислорода. Определение его содержания в выхлопных газах.
Датчик детонации. Он контролирует возникновение и устранение детонации.

В состав системы могут входить дополнительные элементы. Это зависит от конструкции силового агрегата.

Топливная система инжекторного двигателя

Для нормальной работы двигателя следует обеспечить, чтобы в камеру сгорания поступала топливо-воздушная масса нужной концентрации. Смесь образуется во впускной трубе – здесь горючее смешивается с воздухом. Благодаря работе контроллера импульс подается на форсунку, после чего клапан открывается и во впускную трубу под давлением поступает топливо.

Контроллер выравнивает необходимое соотношение топлива и воздуха из-за изменения продолжительности импульса. Чтобы получить обогащенную воздухом смесь, контроллер увеличивает продолжительность электрического импульса, поступающего на форсунки. Для уменьшения количества воздуха контроллер уменьшает продолжительность импульса, таким образом процесс впрыска топлива в камеру сгорания замедляется. Дозированное поступление позволяет экономить топливо и обеспечивает полноценную работу системы.

Кроме точной дозировки, немаловажную роль играет такой показатель, как момент подачи. В связи с этим количество форсунок и цилиндров силового агрегата должно быть одинаковым.

Инжекторная машина

Инжекторный мотор – это современная альтернатива обычному карбюратору. Такие конструкции используют все известные автомобильные компании, позволяющие получить машины с большей мощностью и экономичным расходом топлива. Некоторые марки и модели автомобилей, в которых установлены инжекторные моторы:

ALFA ROMEO – Brera, Giulia, GTV, MiTo, Spider;
BMW – 6 GT, 1 – 8-Series, X1 – X7;
Toyota – Auris, Corolla, Land Cruiser, Solara;
SKODA – Felicia, Rapid, Praktik, Yeti;
NISSAN – Primera, Sentra, Terrano, Moco, Versa;
MITSUBISHI – Colt, Pajero, Lancer, Galant;
FORD – S-Max, Eco Sport, Focus, Mustang;
CITROEN – Jumpy, Nemo, C-Crosser, Berlingo.

Это лишь малая часть машин, оснащенных инжекторной системой подачи горючего. Инжекторный двигатель и другие комплектующие для этих автомобилей можно заказать на сайте Hotauto.parts. В наличии оригинальные запчасти и качественные аналоги, доставляемые из Польши и других стран ЕС.

АЛГОРИТМ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ КРУТЯЩИМ МОМЕНТОМ ИНЖЕКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Ключевые слова: адаптивное управление, нелинейная система, инжекторный двигатель, крутящий момент двигателя.

Благодарности. Работа выполнена при государственной финансовой поддержке ведущих университетов Российской Федерации
(субсидия 074-U01) и поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (проект 14.Z50.31.0031)

Список литературы

1. Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 1. Теория рабочих процессов / Под ред. В.Н. Луканина, М.Г. Шатрова. М.: Высшая школа, 2005. 479 с.

2. Герасимов Д.Н., Джавахериан Х., Ефимов Д.В., Никифоров В. О. Инжекторный двигатель как объект управления: I. Схема двигателя и синтез математической модели // Известия РАН. Теория и системы управления. 2010. № 5. С. 135–147.

3. Stefanopoulou A.G., Grizzle J.W., Freudenberg J.S. Engine air-fuel ratio and torque control using secondary throttles // Proc. of IEEE Conf. on Decision and Control. 1994. V. 3. P. 2748–2753.

4. Jankovic M., Frischmuth F., Stefanopoulou A., Cook J.A. Torque management of engines with variable cam timing // IEEE Control Systems Magazine. 1998. V.18. N 5. P. 34–42. doi: 10.1109/37.722251

5. Jankovic M., Magner M., Hsieh S., Koncsol J. Transient effects and torque control of engines with variable cam timing // Proceedings of the American Control Conference. 2000. V. 1. P. 50–54.

6. Karnik A.Y., Buckland J.H., Freudenberg J.S. Electronic throttle and wastegate control for turbocharged gasoline engines // Proceedings of the American Control Conference. 2005. V. 7. P. 4434–4439.

7. Ali A., Blath J.P. Nonlinear torque control of a spark-ignited engine // Proceedings of the American Control Conference. 2006. P. 3266–3271.

8. Ali A., Blath J.P. Application of modern techniques to SI-engine torque control // Proc. of the IEEE International Conf. on Control Applications. Munich, Germany, 2006. P. 2405–2410. doi: 10.1109/CACSD-CCAISIC. 2006.4777017

9. Hong M., Ouyang M., Shen T., Li J. Model-based PI feedback control of engine torque // IEEE International Conference on Control and Automation. Xiamen, China, 2010. P. 12–15. doi: 10.1109/ICCA.2010.5524184

10. Kolmanovsky I.V., Druzhinina M., Sun J. Speed-gradient approach to torque and air-to-fuel ratio control in DISC engines // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2002. V. 10. N 5. P. 671–678. doi:

10.1109/TCST.2002.801803

11. Hong M., Shen T., Ouyang M. Nonlinear observer-based torque control for SI engine // Proc. ICROS-SICE International Joint Conference. Fukuoka, Japan, 2009. P. 4114–4119.

12. Vermillion C., Butts K., Reidy K. Model predictive engine torque control with real-time driver-in-the-loop simulation results // Proceedings of the 2010 American Control Conference. Baltimore, USA, 2010. P.1459– 1464.

13. Sakai Y., Kanai M., Yamakita M. Torque demand control by nonlinear MPC with constraints for vehicles with variable valve lift engine // Proceedings of the IEEE International Conference on Control Applications. Yokohama, Japan, 2010. P. 1642–1647. doi: 10.1109/CCA.2010.5611240

14. Javaherian H., Liu D., Kovalenko O. Automotive engine torque and air-fuel ratio control using dual heuristic dynamic programming // IEEE International Conference on Neural Networks. Vankuver, Canada, 2006. Art. 1716137. P. 518–525.

15. Zweiri Y.H., Seneviratne L.D. Diesel engine indicated torque estimation based on artificial neural networks // Proc. IEEE/ACS Int. Conf. on Computer Systems and Application (AICCSA 2007). Amman, Jordan, 2007. Art. 4231051. P. 791–798. doi: 10.1109/AICCSA.2007.370723

16. Huang K., Wang S., Jin Z., Jiang D. Feedforward method of engine torque estimation // IEEE International Conference on Vehicular Electronics and Safety (ICVES). Shanghai, China, 2006. P. 246–249. doi: 10.1109/ICVES.2006.371592

17. Nagata T., Tomizuka M. Robust engine torque control by iterative learning control // Proceedings of the American Control Conference. 2009. P. 2064–2069. doi: 10.1109/ACC.2009.5159841

18. Колюбин С.А., Ефимов Д.В., Никифоров В.О., Бобцов А.А. Двухканальное адаптивное гибридное управление соотношением воздух-топливо и крутящим моментом автомобильных двигателей // Автоматика и телемеханика. 2012. № 11. С. 42–59.

19. Герасимов Д.Н., Колюбин С.А., Никифоров В.О Адаптивное управление соотношением воздух- топливо и крутящим моментом в инжекторных двигателях внутреннего сгорания // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2009. № 1 (59). С. 14–21.

20. Герасимов Д.Н., Джавахериан Х., Ефимов Д.В., Никифоров В.О. Инжекторный двигатель как объект управления. Часть II: Задачи автоматического управления двигателем // Известия РАН. Теория и сис- темы управления. 2010. № 6. С. 170–181.

21. Герасимов Д.Н., Никифоров В.О. Адаптивное управление крутящим моментом в инжекторных двига- телях внутреннего сгорания // Мехатроника, автоматизация, управление. 2013. № 3. С. 47–55.

22. Герасимов Д.Н., Никифоров В.О., Парамонов А.В., Серов Д.С. Адаптивное управление крутящим моментом в инжекторных двигателях с переменными фазами газораспределения // Изв. вузов. Прибо- ростроение. 2014. Т. 57. № 12. С. 28–33.

23. Никифоров В.О., Герасимов Д.H. Адаптивный регулятор стабилизации простой структуры // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 5 (81). С. 48–52.

24. Gerasimov D.N., Nikiforov V.O. Simple adaptive output control of linear systems // Proc. IEEE Int. Conf. on Intelligent Control (ISIC 2014). Juan Les Pins, France, 2014. P. 566–571. doi: 10.1109/ISIC.2014.6967606

25. Ginoux S., Champoussin J. Engine torque determination by crankangle measurements: state of the art, future prospects // SAE Technical Paper. 1997. Report 970532. doi: 10.4271/970532

26. Park S., Sunwoo M. Torque estimation of spark ignition engines via cylinder pressure measurement // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering. 2003. V. 217. N 9. P. 809−817.

This work is licensed under a Creative
Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License

Как работает система впрыска Common Rail?

ИСТОРИЯ

Опубликовано 24 июня 2014 г. от Dr. Johannes Kech ,

Система впрыска Common Rail позволяет оптимизировать процесс сгорания таким образом, чтобы из меньшего количества топлива вырабатывалось меньше загрязняющих веществ.

Благодаря системе впрыска Common Rail процесс сгорания можно оптимизировать для достижения низкого уровня выбросов вредных веществ в сочетании с меньшим расходом топлива. Топливо впрыскивается в камеру сгорания из общей топливной рампы под высоким давлением. Электронная система управления гарантирует, что начало впрыска, количество и время не зависят от частоты вращения двигателя. В 1996, с двигателем Series 4000, MTU был первым производителем больших дизельных двигателей, который ввел систему впрыска топлива Common Rail в качестве стандартной функции.

Пионер системы впрыска топлива Common Rail Нормы выбросов для дизельных двигателей, применяемых в судах, поездах, большегрузных внедорожниках и генераторных установках, становятся все более строгими и требуют значительных модификаций силовых установок. В то же время клиенты постоянно требуют более экономичных двигателей. Системы доочистки отработавших газов, такие как каталитические нейтрализаторы SCR (избирательное каталитическое восстановление, сокращенно SCR) или сажевые фильтры, являются одним из способов снижения выбросов, но также требуют больше места и потенциально увеличивают потребность в техническом обслуживании двигателя. По этим причинам mtu в первую очередь проводит политику сокращения выбросов за счет внутренних усовершенствований двигателя. Сгорание топлива в двигателе улучшается, так что, если это вообще возможно, выбросы не образуются. При необходимости MTU вводит второй этап контроля выбросов, при котором оставшиеся вредные выбросы удаляются системами доочистки выхлопных газов.

Рис. 1: Система Common Rail для серии 4000 Производительность и гибкость системы CR создают предпосылки для чистого и эффективного сгорания.

В рамках внутренней модернизации двигателя одним из основных средств контроля за чистым сгоранием топлива, помимо рециркуляции отработавших газов, является система впрыска топлива. Он предназначен для впрыска топлива под высоким давлением в нужный момент, а также для точного дозирования количества впрыскиваемого топлива, чтобы создать условия, необходимые для сгорания внутри цилиндра с низким уровнем выбросов. Точное управление подачей топлива под высоким давлением также позволяет значительно снизить расход топлива. По этой причине компания MTU на самом раннем этапе осуществила переход от традиционных механических систем впрыска к гибкой системе Common Rail с электронным управлением — в то время главным образом с целью производства более экономичных двигателей. В 1996, MTU оснастила серию 4000, первый большой дизельный двигатель, системой Common Rail в стандартной комплектации. Общий топливный трубопровод — так называемая рейка, давшая название системе, — снабжает топливом все топливные форсунки двигателя. Когда топливо должно быть впрыснуто в цилиндр, система открывает сопло соответствующей форсунки, и топливо поступает из рампы в камеру сгорания, распыляется при этом под высоким давлением и смешивается с воздухом. Компоненты системы Common Rail требуют чрезвычайно точного и гибкого управления. Для этой цели mtu использует свой ECU (блок управления двигателем, см. рис. 1) — запатентованную систему управления двигателем, разработанную собственными силами. В связи со все более строгими стандартами выбросов для двигателей всех классов мощности и всех типов применения, MTU в будущем будет оснащать все новые двигатели системой впрыска Common Rail.

Снижение выбросов благодаря сочетанию с другими ключевыми технологиями

При оптимизации сгорания за счет внутренних конструктивных особенностей двигателя возникает трехсторонняя взаимосвязь между образованием оксидов азота, образованием частиц сажи и расходом топлива: чем интенсивнее сгорание и тем преобразование энергии, тем ниже выбросы и потребление твердых частиц и выше выбросы оксидов азота. И наоборот, замедленное сгорание приводит к меньшему образованию оксидов азота,
, но и к более высокому расходу топлива и уровню выбросов твердых частиц. Задача разработчиков двигателя — найти компромисс между этими крайностями для каждой точки на карте производительности двигателя. При этом они должны согласовывать влияние системы впрыска топлива с другими внутренними мерами двигателя, такими как рециркуляция отработавших газов, которая в первую очередь снижает выбросы оксидов азота, и внешние системы доочистки отработавших газов. Являясь пионером в этой области, компания MTU опирается на многолетний опыт работы с системами впрыска топлива, производимыми компанией Rolls-Royce Power Systems под брендом L’Orange и другими поставщиками. За это время компания MTU приобрела всесторонний опыт в области интеграции системы впрыска топлива Common Rail в двигатель. Это позволило компании полностью использовать потенциал системы впрыска топлива в сочетании с другими ключевыми технологиями для улучшения процесса сгорания. Двумя ключевыми параметрами впрыска топлива, которые влияют на расход топлива и выбросы, являются скорость впрыска и давление впрыска.

Рис. 2: Поток топлива и последовательность впрыска для многофазного впрыска mtu делит последовательность впрыска топлива на три отдельные фазы. Фаза основного впрыска обеспечивает подачу топлива, фаза предварительного впрыска снижает нагрузку на ведущую шестерню коленчатого вала, а фаза поствпрыска снижает выбросы твердых частиц. Это позволяет снизить как расход топлива, так и выбросы.

Скорость впрыска: предварительный, основной и дополнительный впрыск

Скорость впрыска определяет, когда и сколько топлива впрыскивается в цилиндр. В целях снижения выбросов и расхода топлива на современном этапе эволюции системы впрыска для двигателей MTU последовательность впрыска топлива разделена на три отдельные фазы (см. рис. 2). Время начала впрыска, продолжительность и амплитуда задаются пользователем в соответствии с картой характеристик двигателя. Фаза основного впрыска подает топливо для выработки выходной мощности двигателя. Фаза предварительного впрыска инициирует опережающее сгорание, чтобы обеспечить контролируемое сгорание топлива в фазе основного впрыска. Это снижает выбросы оксидов азота, поскольку резкое сгорание предотвращает высокие пиковые температуры. Фаза дополнительного впрыска вскоре после фазы основного впрыска снижает выбросы твердых частиц. Он улучшает смешивание топлива и воздуха на поздней стадии сгорания, повышая температуру в камере сгорания, что способствует окислению сажи. В зависимости от режима работы двигателя фаза основного впрыска может быть дополнена фазами предварительного и/или дополнительного впрыска.

Сравнение размеров форсунок для двигателей с разным объемом цилиндров, включая форсунки для текущих двигателей mtu серий 1600, 2000, 4000 и 8000. (светло-серый: двигатели не MTU)

Давление впрыска: пиковое давление до 2200 бар

Давление впрыска оказывает значительное влияние на уровень выбросов твердых частиц. Чем выше давление впрыска, тем лучше топливо распыляется во время впрыска и смешивается с кислородом в цилиндре. Это приводит к практически полному сгоранию
топлива с высокой конверсией энергии, при котором образуется минимальное количество твердых частиц. По этой причине mtu постоянно повышает максимальное давление впрыска в своих системах Common Rail с 1400 бар для двигателей серии 4000 в 1996 году до нынешних 2200 бар для двигателей серий 1600, 2000 и 4000 (см. рис. 3). В случае двигателя серии 8000 оно составляет 1800 бар. Для будущих поколений двигателей mtu даже планирует давление впрыска до 2500 бар. За тот же период компания mtu еще больше повысила долговечность системы и простоту ее обслуживания. Концепция фильтра, разработанная для удовлетворения требований, еще больше улучшила способность системы впрыска справляться с загрязнением топлива твердыми частицами. В будущем интервалы обслуживания форсунок будут увеличены с помощью электронной диагностики.

Рис. 3: Изменение давления впрыска с 1996 г. для двигателей серии 4000 С 1996 г. компания mtu неуклонно повышает давление впрыска для дальнейшего снижения расхода топлива и выбросов твердых частиц. С 2000 года компания mtu использует усовершенствованные версии системы Common Rail на автомобилях серии 4000, среди прочего, в которых каждая топливная форсунка имеет собственный топливный резервуар. Преимущество состоит в том, что даже при больших объемах впрыска топливная рампа не подвержена колебаниям давления, а последовательности впрыска отдельных цилиндров не мешают друг другу.

Система Solo: форсунки с собственным топливным баком

Благодаря своим характеристикам система впрыска Common Rail за последние несколько лет зарекомендовала себя как стандартное оборудование для дизельных двигателей автомобилей. Описанная версия системы также хорошо подходит для использования в промышленных двигателях малой мощности. Однако в случае двигателей с большим объемом цилиндров обычная система Common Rail в настоящее время обнаруживает свои ограничения, поскольку они требуют впрыска относительно большого количества топлива в цилиндр для каждого такта зажигания. Это вызывает пульсации давления в топливном резервуаре системы Common Rail, которые могут мешать последующим последовательностям впрыска. С 2000 года компания mtu использует усовершенствованную версию системы Common Rail для двигателей серий 4000 и 8000, а с 2004 года также и для двигателей серии 2000, в которой топливные форсунки имеют встроенный топливный бак (см. рис. 4). Это позволяет топливопроводам между форсунками и общей топливной рампой иметь относительно небольшое поперечное сечение. Во время последовательности впрыска происходит лишь незначительное падение давления в собственном топливном резервуаре форсунки. Это предотвращает колебания давления в системе Common Rail и, следовательно, кратковременную недостаточность или избыточную подачу топлива к форсункам.

Рис. 4: Форсунка со встроенным топливным баком Использование форсунок со встроенным топливным баком предотвращает колебания давления в системе Common Rail и, следовательно, кратковременную недостаточную или избыточную подачу топлива к форсункам.

Индивидуальные решения для гибкого использования топлива

С повышением уровня технических характеристик систем впрыска также возрастают требования к чистоте и качеству топлива. При этом топливо должно соответствовать заранее заданным значениям вязкости и смазывающей способности, как компоненты высокого давления 9.Насосы и форсунки 0029 смазываются топливом. Он также должен быть свободен от каких-либо загрязнений, которые могут привести к абразивному повреждению при высоких давлениях. Поэтому для обеспечения правильной работы двигателя можно использовать только дизельное топливо, одобренное для данного применения и отвечающее применимым стандартам. По запросу клиента MTU проводит анализы для утверждения других видов топлива в зависимости от конкретного применения в тесном сотрудничестве с брендом Rolls-Royce Power Systems L’Orange или альтернативными поставщиками. При некоторых применениях, например, отсутствие смазки
свойства со стороны топлива можно компенсировать специальными покрытиями на системе впрыска. Кроме того, MTU помогает клиентам при проектировании бака и топливной системы на месте. Это представляет большой интерес, например, для горнодобывающей техники, которая подвергается сильному воздействию пыли.

Резюме

mtu постоянно совершенствует свои двигатели, чтобы гарантировать, что они будут соответствовать жестким будущим стандартам выбросов, при этом потребляя как можно меньше топлива. С этой целью MTU оптимизирует сгорание топлива в цилиндре с помощью своей системы впрыска топлива Common Rail с электронным управлением в сочетании с другими технологиями, такими как рециркуляция отработавших газов. Благодаря чистому и эффективному сгоранию расходы на системы нейтрализации отработавших газов могут быть сведены к минимуму, а в некоторых случаях полностью устранены. Компания MTU успешно использует системы Common Rail с 19-го века. 96 и постоянно совершенствовал эту технологию в сотрудничестве с брендом Rolls-Royce Power Systems L’Orange и другими поставщиками. Благодаря своему обширному опыту в области систем впрыска Common Rail, MTU может оптимально использовать потенциал технологии, чтобы сделать двигатели чрезвычайно экономичными и чистыми.

Как работает впрыск топлива? Работа системы впрыска топлива (FIS)

Карбюратор долгое время был предпочтительным методом смешивания воздуха и топлива и подачи его во впускную систему двигателей внутреннего сгорания. Впрыск топлива, гораздо более эффективная система, создающая большую мощность, изначально была разработана для дизельных двигателей. В пятидесятых годах Chevrolet представила впрыск топлива на своей высокопроизводительной модели Corvette. С тех пор эта система становится все более популярной, и ниже сначала описывается ее основная работа. В следующем списке вам будут представлены основные части большинства систем впрыска топлива, а также их функции. После знакомства с основами и функциями будут описаны два основных типа используемых систем впрыска.

Работа системы впрыска топлива

Первоначальные системы впрыска топлива использовали распределитель топлива для впрыска топлива в каждый цилиндр отдельно в порядке запуска цилиндров. Эта система распределения топлива до сих пор используется на более крупных двигателях. В большинстве систем впрыска топлива датчики измеряют объем воздуха, поступающего в двигатель, и температуру потока выхлопных газов, а компьютер дает команду инжектору (форсункам) работать в течение определенного периода времени. Длина импульса и давление топлива определяют объем подаваемого топлива. Воздух дозируется дроссельной заслонкой, которая движется вместе с педалью акселератора. Впрыск топлива распыляет топливо намного лучше, чем карбюратор, что повышает эффективность и мощность впрыска.

Части системы впрыска топлива

Части системы впрыска топлива предназначены либо для подачи топлива к форсункам, либо для предоставления информации, необходимой блоку управления для обеспечения наиболее возможна эффективная работа двигателя.

Компоненты для хранения и подачи топлива включают топливный бак, насос и трубопроводы. Топливный насос способен обеспечивать давление топлива до шестидесяти фунтов на квадратный дюйм, поэтому топливопроводы и соединения рассчитаны на то, чтобы выдерживать почти вдвое большее давление.

В вашем автомобиле будет либо две форсунки, либо одна на цилиндр, а иногда и одна дополнительная. В автомобилях с впрыском через корпус дроссельной заслонки будет две форсунки, а в системах с распределенным впрыском будет одна форсунка для каждого цилиндра, а иногда и форсунка акселератора / холодного пуска.

Одним из способов управления объемом впрыскиваемого топлива является ограничение продолжительности подачи импульсов на форсунку. Измерение давления топлива в форсунке является другим и осуществляется с помощью регулятора давления топлива, который может быть предварительно откалиброван, управляться вакуумом или электрически.

Большинство систем впрыска топлива имеют по крайней мере четыре датчика: датчик положения дроссельной заслонки использует реостат для определения желаемого ускорения. Датчик массового расхода воздуха определяет, сколько воздуха поступает во впускную систему. Кислородные датчики измеряют температуру выхлопных газов, которая интерпретируется, чтобы определить, работает ли двигатель на бедной или богатой смеси. Датчик, определяющий положение коленчатого вала, сообщает системе, какой из цилиндров сработает следующим. Этот датчик также необходим системе зажигания; на большинстве автомобилей это датчик положения коленчатого вала, датчик положения распредвала, а на некоторых автомобилях и то, и другое.

Различные схемы впрыска

Существует несколько вариантов конструкции впрыска топлива. Система впрыска в корпус дроссельной заслонки, или TBI, или система одноточечного впрыска впрыскивает топливо в корпус дроссельной заслонки,

аналогично карбюратору. Впускная смесь проходит через направляющие впускного коллектора. Затем постоянное распыление топлива было достигнуто с помощью системы непрерывного струйного впрыска, представленной в 1974 году, когда бензин перекачивается из топливного бака к большому регулирующему клапану, называемому распределителем топлива, который распределяет топливо по ряду более мелких трубок каждой форсунки. Затем General Motors внедрила впрыск через центральный порт, или CPI, или впрыск топлива через центральный порт, в котором используется трубка с тарельчатыми клапанами от центрального инжектора для распыления топлива на каждое впускное отверстие, а не на центральный корпус дроссельной заслонки. Существует также система многоточечного впрыска топлива, которая впрыскивает топливо во впускные каналы, а не в центральную точку в коллекторе двигателя. Другим примером является непосредственный впрыск, используемый в дизельных двигателях, где форсунка размещается внутри камеры сгорания.

Ссылки

Изображение: Fuelinjector.png из wikimedia commons by Wikipedian Prolific под лицензией GNU Free Documentation License.
Изображение: дроссельная заслонка Jaguar AJ16 из Викисклада Магнуса Бэка и является общественным достоянием.
Изображение: Насосный инжектор Delphi E 1 из Викисклада от Pahona под лицензией Creative Commons Share Alike 3.0.
Майк Агилар имеет более чем 30-летний опыт работы в автомобильной промышленности и прошел множество курсов по впрыску топлива.