Устройство инжекторного двигателя: Инжекторный двигатель

Устройство инжектора и принцип работы инжектора на автомобилях

На сегодняшний день инжекторный (или, говоря по-научному, впрысковый) двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

Содержание статьи:

• Виды инжекторных систем;
  • Центральная;
  • Распределенная;
  • Непосредственная;
• Виды электронных форсунок;
• Принцип работы инжектора;
• Преимущества инжектора и его недостатки.

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

• Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
• Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
• Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
• Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
• Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

1. Центральная;
2. Распределенная;
3. Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Виды электронных форсунок

Существует классификация электронных форсунок, основывающихся на способе впрыска топлива. Выделяют такие три разновидности:

• Электромагнитная. Зачастую характерна для бензиновых ДВС (и с прямым впрыском тоже). Конструкцию нельзя назвать очень сложной, а основными составляющими её частями выступают клапан с иголкой (электромагнитный), сопло. Контроль за работой указанной форсунки выполняется с помощью ЭБУ, обеспечивающего на обмотке клапана напряжение в наиболее подходящий для этого момент.
• Электрогидравлическая. По большей части используют на дизельных движках. Являет собой электромагнитный клапан, дополненный камерой управления, а также сливным и впускным дросселями. Рабочий принцип этой разновидности форсунок основывается на участии давления самой топливной смеси в любой момент работы. За деятельностью электрогидравлической форсунки следит ЭБУ, именно он отправляет рабочие сигналы электромагнитному клапану.
• Пьезоэлектрическая. Считается наиболее удачным устройством среди всех представленных, но может работать только на дизельных агрегатах с системой впрыска Common Rail. Основное преимущество этого типа — быстрота реакции, что гарантирует многократную подачу топлива за один полный цикл. В основе работы пьезоэлемента — гидравлический принцип действия (как и в предыдущем варианте), предусматривающий срабатывание поршня толкателя за счёт увеличения длины пъезоэлемента под воздействием электрического сигнала ЭБУ. Количество подаваемого за один раз топлива определяется продолжительностью такого воздействия и давлением топливной смеси в топливной рампе.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора на автомобилях можно условно поделить на 2 части — механическую составляющую и электронную.

К механической части инжектора относится:

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенную со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Современная форсунка – электромагнитная, в ее основе лежит соленоид. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Основным элементом электронной части является электронный блок, состоящий из контроллера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

• Лямбда-зонд, устанавливается в выпускной системе авто, определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах;
• Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента, определяет количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами;
• Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), установлен в дроссельном узле, подает сигнал о положении педали акселератора;
• Датчик температуры силовой установки, располагается возле термостата, регулирует состав смеси в зависимости от температуры мотора;
• Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), установлен возле шкива коленчатого вала;
• Датчик детонации, расположен на блоке цилиндров;
• Датчик скорости, установлен на коробке передач;
• Датчик фаз,предназначен для определения углового положения распредвала, установлен в головке блока.

Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от всех датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

На основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.

Преимущества инжектора и его недостатки

Если бы в этой системе не было преимуществ, инжекторы не получили бы столь широкое распространение. Надежность инжектора многие могут оспорить, ведь автомобилисты нередко сталкиваются с проблемами и неизлечимыми болезнями системы. Тем не менее, в технологии намного больше плюсов, которые привлекают покупателей и дарят определенные выгоды в поездке.

+ Преимущества	— Недостатки
реальное понижение расхода топлива — инжектор может экономить, благодаря интеллектуальному управлению подачей топлива;	чистка форсунок — если вы заливаете не слишком качественный бензин или не меняете вовремя фильтры топлива, форсунки будут забиваться и перестанут распылять бензин;
полное сгорание бензина — при правильных настройках инжектор обеспечивает полное сгорание топлива и определенную интенсивность поездки;	прошивка «мозгов» в нужных режимах — на старых машинах иногда получается достичь невероятных результатов от перепрошивки, ведь технологии движутся вперед;
более выразительная динамика двигателя — водителю не приходится долгое время ожидать реакции при нажатии педали газа;	замена бортового компьютера на более функциональный вариант ЭБУ для вашей модели автомобиля с подходящими настройками;
возможность смены прошивки — с помощью простой процедуры чип-тюнинга можно полностью изменить параметры авто;	регулярная смена фильтров, как воздушного, так и топливного, с целью обеспечения нормальной работы инжектора;
технологичность и современность — машина с инжектором зачастую выбрасывает в атмосферу значительно меньше вредных веществ;	использование качественного топлива в соответствии с предписанными производителем нормами и подходящим октановым числом;
устойчивая работа в любых условиях — для хорошей работы инжектора не требуется ручное управление заслонкой воздуха, двигатель хорошо заводится в мороз.	регулярный сервис, своевременное обращение внимания на определенные недостатки работы автомобиля.

Несмотря на то, что инжектор дороже в обслуживании и более прихотлив к качеству бензина, его надежность и возможность широкой настройки параметров опережает на сотни шагов вперед карбюратор. В конце концов, за определенный пробег два типа мотора могут выйти одинаково в цене, только карбюратору нужно будет чаще уделять внимание, а инжектор сделать один раз и надолго.

Принцип работы инжекторного двигателя

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) основан на сгорании небольшого количества топлива в ограниченном объеме. При этом высвобождающаяся энергия преобразуется за счет движения поршней в механическую энергию. Дозированное количество топлива обеспечивается карбюратором или специальным устройством – инжектором. Двигатели с такими устройствами называются инжекторными. Рабочий принцип инжекторного двигателя прост – подача в нужный момент времени нужного количества топлива в нужное место.

Содержание

1. Как работает ДВС
2. О карбюраторе, его достоинствах и недостатках
3. Про инжекторные моторы
4. Устройство впрыска
5. Виды впрысковых систем
6. Одноточечный впрыск
7. Многоточечный впрыск
8. Непосредственный впрыск

Как работает ДВС

Чтобы ясно понимать различие между двумя типами силовых устройств, необходимо предварительно коснуться того, как вообще работает ДВС. Существует несколько отличающихся типов, из которых самыми распространенными будут:

1. бензиновые;
2. дизельные;
3. газодизельные;
4. газовые;
5. роторные.

Принцип работы мотора лучше всего можно понять на примере бензинового двигателя. Самый популярный из них – четырехтактный. Это означает, что весь цикл преобразования энергии, образующейся при сгорании топлива, в механическую осуществляется за четыре такта.
Устройство двигателя таково, что последовательность выполнения тактов следующая:

• впуск – заполнение цилиндров топливом:
• сжатие – подготовка топлива к сгоранию;
• рабочий ход – преобразование энергии сгорания в механическую;
• выпуск – удаление продуктов сгорания топлива.

Для обеспечения работы двигателя у каждого из них своя задача. Во время первого такта поршень опускается из верхнего положения до крайнего нижнего, открывается клапан (впускной) и цилиндр начинает заполняться топливно-воздушной смесью. Во втором такте клапана закрыты, а движение поршня происходит от нижнего положения к верхнему, смесь в цилиндре сжимается. Когда он доходит до верхнего положения, на свече проскакивает искра и поджигается смесь.

При ее сгорании образуется повышенное давление, которое заставляет двигаться поршень от верхнего положения к нижнему. После его достижения под действием инерции вращения коленвала поршень начинает двигаться опять вверх, при этом срабатывает выпускной клапан, продукты сгорания топлива выводятся наружу из цилиндра. Когда поршень дойдет до верхнего положения, закрывается выпускной, но зато открывается впускной клапан и весь цикл работы повторяется.

Все описанное выше можно увидеть на видео

Здесь необходимо сделать небольшое дополнение. Раз мы рассматриваем бензиновый мотор, то в нем подача бензина в цилиндры двигателя возможна различными способами. Исторически первой была разработана подача и дозировка бензина при помощи карбюратора. Это специальное устройство, которое обеспечивает необходимое количество топливно-воздушной смеси (ТВС) в цилиндрах.

Топливно-воздушной называется смесь воздуха и паров бензина. Она приготавливается в карбюраторе, специальном устройстве, для их смешивания в нужной пропорции, зависящей от режима работы двигателя. Будучи достаточно простым по своему устройству, карбюратор длительное время успешно работал с бензиновым мотором.
Однако по мере развития автомобиля выявились недостатки, с которыми в сложившихся к тому времени условиях уже было трудно мириться разработчикам двигателя. В первую очередь это касалось:

• топливной экономичности. Карбюратор не обеспечивал экономного расходования бензина при внезапном изменении режима движения машины;
• экологической безопасности. Содержание в отработанных газах токсичных веществ было достаточно высоким;
• недостаточной мощности двигателя из-за несоответствия ТВС режиму движения автомобиля и его текущему состоянию.

Чтобы избавиться от отмеченных недостатков был реализован иной принцип подачи топлива в мотор – с помощью инжектора.

Про инжекторные моторы

У них есть еще одно название – впрысковые двигатели что, в общем-то, никоим образом не изменяет сути происходящих явлений. По выполняемой работе впрыск напоминает принцип, реализуемый в работе дизеля. В двигатель в нужный момент через форсунки инжектора впрыскивается строго дозированное количество топлива, и оно поджигается искрой со свечи, хотя при работе дизеля свеча не используется.

Весь цикл четырехтактного ДВС, рассмотренный ранее, остается неизменным. Основное отличие в том, что карбюратор готовит ТВС за пределами двигателя, и она потом поступает в цилиндры, а у инжекторного двигателя последних моделей бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Как это происходит, можно в деталях увидеть на видео

Подобное устройство мотора позволяет решить те проблемы, которые возникают при работе карбюратора. Использование инжектора обеспечивает по сравнению с карбюраторным вариантом следующие преимущества мотору:

• повышение мощности на 7-10%;
• улучшение показателей топливной экономичности;
• снижение уровня токсичных веществ в составе выхлопных газов;
• обеспечение оптимального количества топлива, зависящее от режима движения автомашины.

Это только основные достоинства, которые позволяет получить инжекторный двигатель. Однако у каждого достоинства есть и свои недостатки. Если карбюраторный мотор чисто механический и его можно отремонтировать практически в любых условиях, то для управления инжекторным требуется сложная электроника и целая система датчиков, из-за чего работы (регламентные и ремонтные) необходимо проводить в условиях сервисного центра.

Устройство впрыска

Если посмотреть, как выглядит устройство ДВС с впрыском вместо карбюратора, то можно выделить:

• контроллер впрыска – электронное устройство, содержащее программу для работы всех составных узлов системы;
• форсунки. Их может быть как несколько, так и одна, в зависимости от используемой системы впрыска;
• датчик расхода воздуха, определяющий наполнение цилиндров в зависимости от такта. Сначала определяется общее потребление, а потом программно пересчитывается необходимое количество для каждого цилиндра;
• датчик дроссельной заслонки (ее положения), устанавливающий текущее состояние движения и нагрузку на двигатель;
• датчик температуры, контролирующий степень нагрева охлаждающей жидкости, по его данным корректируется работа двигателя и при необходимости начинается работа вентилятора обдува;
• датчик фактического нахождения коленчатого вала обеспечивающий синхронизацию работы всех составных узлов системы;
• датчик кислорода, определяющий его содержание в выхлопных газах;
• датчик детонации контролирующий возникновение последней, для ее устранения по его сигналам меняется значение опережения зажигания.

Вот примерно так выглядит в общих чертах система, обеспечивающая впрыск топлива, принцип работы должен быть вполне понятен из ее состава и назначения отдельных элементов.

Виды впрысковых систем

Несмотря на достаточно простое описание работы инжекторного мотора, приведенное ранее, существует несколько разновидностей, осуществляющий подобный принцип работы.

Одноточечный впрыск

Это самый простой вариант реализации принципа впрыска. Он практически совместим с любым карбюраторным двигателем, разница заключается в применении впрыска вместо карбюратора. Если карбюратор во впускной коллектор подает ТВС, то при одноточечном впрыске во впускной коллектор впрыскивается через форсунку бензин.

Как и в случае с карбюраторным мотором, при такте впуск двигатель всасывает готовую топливно-воздушную смесь, и его работа практически не отличается от работы обычного двигателя. Преимуществом такого мотора будет лучшая экономичность.

Многоточечный впрыск

Представляет дальнейший этап совершенствования инжекторных моторов. Топливо по сигналам от контроллера подается к каждому цилиндру, но тоже во впускной коллектор, т.е. ТВС готовится вне цилиндра и уже в готовом виде поступает в цилиндр.
В таком варианте реализации принципа инжекторного двигателя возможно обеспечить многие из преимуществ, присущие впрысковому двигателю и отмеченные ранее.

Непосредственный впрыск

Является следующим этапом развития инжекторных двигателей. Впрыск топлива выполняется прямо в камеру сгорания, чем обеспечивается наилучшая эффективность работы ДВС. Итогом такого подхода является получение максимальной мощности, минимального расхода топлива и наилучших показателей экологической безопасности.

Инжекторный ДВС является следующим этапом в развитии бензинового мотора, значительно улучшающий его показатели. В моторах, использующих систему впрыска топлива, возрастает мощность, а также экономическая эффективность их работы, они отличаются значительно меньшим отрицательным влиянием на окружающую среду.

Система впрыска топлива: определение, функции, типы, работа

Знаете ли вы, как топливо подается в камеру сгорания в автомобильных двигателях? Я уверен, что вы думаете не о карбюраторе, а о топливной форсунке . В настоящее время они больше всего ушли в прошлое, особенно для двигателей внутреннего сгорания. Используемый эффективный процесс известен как система впрыска топлива .

Впрыск топлива – это введение топлива в двигатели внутреннего сгорания, в основном автомобильные двигатели, с помощью инжектора. Этот процесс был введен для соблюдения законов о выбросах и эффективности использования топлива. За год производители автомобилей увидели большие преимущества топливных форсунок, с которых начинается падение карбюраторов.

С 1980 года впрыск топлива стал альтернативой карбюраторам на бензиновых двигателях. Итак, разница между впрыском топлива и карбюратором заключается в том, что впрыск топлива распыляет топливо через маленькую форсунку под высоким давлением. В то время как карбюраторы полагаются на всасывание топлива в воздушный поток через трубку Вентури.

Исследования показали, что все дизельные двигатели по своей конструкции используют впрыск топлива. Газовые двигатели могут использовать бензин с непосредственным впрыском, при котором топливо подается непосредственно в камеру внутреннего сгорания. Также можно использовать непрямой впрыск, когда топливо смешивается с воздухом перед тактом впуска.

Сегодня мы подробно рассмотрим определение, функции, детали, типы, принцип работы, проблемы, а также преимущества и недостатки системы топливных форсунок в автомобильных двигателях.

Прочтите: Все, что вам нужно знать об автомобильном поршне

Содержание

• 1 Что такое топливная форсунка?
• 2 Функции топливной форсунки 
• 3 Основные части системы впрыска топлива
  • • 3.0.1 На приведенном ниже рисунке показаны основные части топливной форсунки:
• 4 Типы системы впрыска топлива
  • 4. 1 Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню
  • 4.2 Одноточная или дроссельная внедрение тела:
  • 4.3. :
• 5 Принцип работы
  • • 5.0.1 Посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять работу системы впрыска топлива:
• 6 Симптомы неисправных топливных форсунок и способы их предотвращения
• 7 Преимущества и недостатки системы впрыска топлива
  • 7.1 Преимущества:
  • 7.2 Недостатки
  • 7.3 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое топливная форсунка?

Топливные форсунки представляют собой небольшие форсунки с электронным управлением для распыления топлива под высоким давлением в камеру сгорания двигателя. Он содержит клапаны, которые способны открываться и закрываться много раз в секунду.

До появления топливных форсунок карбюратор широко использовался в двигателях, и этот двигатель все еще существует. Фактически, многие другие машины, такие как газонокосилки и бензопилы, все еще используют карбюраторы. Но поскольку компонент усложнился, пытаясь контролировать все требования к автомобилю, выпущена лучшая альтернатива.

Карбюраторы, впервые замененные системой впрыска топлива с корпусом дроссельной заслонки. Эта система также известна как одноточечная или центральная система впрыска топлива. Это электрически управляемые топливные форсунки в корпусе дроссельной заслонки.

Это была почти лучшая альтернатива, позволяющая автопроизводителям не вносить радикальные изменения в конструкцию двигателя.

Постепенно, по мере разработки новых двигателей, многоточечный впрыск топлива заменил дроссельный впрыск. Этот многоточечный впрыск топлива также известен как портовый, многоточечный или последовательный впрыск топлива.

Система содержит топливные форсунки для каждого цилиндра, которые распыляют прямо на впускной клапан. Он обеспечивает более точную дозировку топлива и более быструю реакцию.

Функции топливной форсунки

Ниже приведены функции топливных форсунок в двигателе внутреннего сгорания:

• Основная цель системы впрыска топлива в дизельных двигателях заключается в том, что на их конструкцию сильно влияет компонент,
• Топливо Форсунки помогают доставлять топливо в цилиндры.
• Улучшает рабочие характеристики двигателя, уровень выбросов и уровень шума.
• Топливо подается под очень высоким давлением впрыска.
• Изготовленные из него материалы рассчитаны на более высокие нагрузки и долговечность, соответствующие условиям работы двигателя.
• Еще одно назначение системы впрыска – своевременный впрыск топлива. То есть момент впрыска контролируется.
• Необходимо подавать правильное количество топлива, чтобы обеспечить требуемую мощность двигателя. Вот почему дозирование впрыска контролируется.
• Инжектор изготовлен с большей точностью изготовления и допуском, чтобы обеспечить его эффективность работы. Это также позволяет избежать утечки.
• Топливная форсунка распыляет топливо на очень мелкие частицы топлива, благодаря чему каждая маленькая капля топлива испаряется и подвергается процессу сгорания.
• Достаточное количество кислорода для смешивания с распыляемым топливом и обеспечения полного сгорания.

Прочтите: Знакомство с системой смазки двигателя

Основные части системы впрыска топлива

Ниже приведены основные функциональные детали, обеспечивающие работу системы впрыска топлива в автомобильных двигателях, и названия компонентов топливной форсунки:

Основные части системы впрыска топлива разделены на две части, которые включают сторону низкого и высокого давления, части низкого давления — это топливный бак, топливный фильтр и насос подачи топлива. В то время как сторона высокого давления включает насос высокого давления, топливную форсунку, аккумулятор, форсунку топливной форсунки. Впрыскивающая форсунка имеет различные конструкции срабатывания для различных типов систем впрыска топлива.

Поскольку топливо необходимо перекачивать из топливного бака в систему форсунок, эта роль отводится топливной системе низкого давления. Принимая во внимание, что от топливной форсунки до камеры сгорания находится система высокого давления. Ниже приведена роль следующих частей, указанных выше:

• Топливный бак – часть, в которой хранится топливо.
• Топливный насос – перекачивает топливо из топливного бака в систему впрыска топлива.
• Топливный насос – эта деталь является расходомером и нагнетателем топлива для впрыска.
• Регулятор – подача топлива в соответствии с нагрузкой.
• Топливная форсунка – подает топливо от ТНВД к цилиндрам.
• Топливный фильтр – для фильтрации грязи, абразивных и абразивных частиц, блокирующих систему впрыска.

На изображении ниже показаны основные части топливной форсунки:

Система впрыска топлива работает полностью точно, чтобы обеспечить правильное количество топлива для любых условий эксплуатации. Блок управления двигателем (ECU) используется для контроля большинства частей входных датчиков. Ниже приведены несколько деталей, в которых используется датчик для точной работы:

• Кислородный датчик — обратите внимание на количество кислорода в выхлопе, что позволяет ЭБУ определить, богатая или бедная топливная смесь. Вносит соответствующие коррективы.
• Датчик положения дроссельной заслонки – этот датчик контролирует положение дроссельной заслонки, чтобы знать, сколько воздуха поступает в двигатель. ЭБУ быстро реагирует на изменения, увеличивая или уменьшая расход топлива по мере необходимости.
• Датчик массового расхода воздуха – сообщить ЭБУ количество топлива, поступающего в двигатель.
• Датчик температуры охлаждающей жидкости – определяет, когда двигатель достигает надлежащей рабочей температуры для ЭБУ.
• Датчик абсолютного давления в коллекторе – определить давление воздуха во впускном коллекторе.
• Датчик частоты вращения двигателя – контролирует частоту вращения двигателя, поэтому используется для расчета ширины импульса.
• Датчик напряжения – определяет системное напряжение в автомобиле, чтобы знать, когда ЭБУ поднимает холостой ход. это может быть при падении напряжения, что указывает на высокую электрическую нагрузку.

Читать: Обычные и нетрадиционные типы автомобильных шасси

Типы систем впрыска топлива

Ниже приведены распространенные типы систем впрыска топлива, используемые в старых и современных автомобилях:

Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню Система впрыска топлива является самой ранней и простой системой впрыска топлива, пришедшей на смену карбюраторам. Он содержит одну или две форсунки в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.

Эта инжекторная система не является точной, как предыдущая система, но по сравнению с карбюраторами она лучше контролируется, дешевле и проще в обслуживании.

Распределенный или многоточечный впрыск топлива:

В многоточечных топливных форсунках сепараторные форсунки находятся в каждом цилиндре у его впускного отверстия. Вот почему эту систему иногда называют портовым инжектором, который выпускает пары топлива близко к месту впуска, обеспечивая их полное всасывание в цилиндр.

Одним из преимуществ этой форсунки является более точный расход топлива по сравнению с одноточечным. Он также идеально подходит для достижения требуемого соотношения топлива и воздуха и практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе.

Последовательный впрыск топлива:

Этот тип топливных форсунок также известен как последовательный впрыск топлива или временной впрыск. Это тип многоточечного впрыска, хотя в базовом многоточечном впрыске используется несколько форсунок. Все они распыляют топливо одновременно или последовательно, в результате чего топливо задерживается на 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу.

Преимущество последовательного впрыска топлива заключается в том, что система быстрее реагирует, если водитель делает резкое изменение. Это связано с тем, что клапан должен ждать открытия следующего впускного клапана, а не полного оборота двигателя.

Непосредственный впрыск:

Непосредственный впрыск обычно используется в дизельных двигателях, хотя начинает применяться и в бензиновых двигателях. Иногда его называют DIG для бензина с непосредственным впрыском. При этом топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, минуя клапаны.

Измерение топлива более точное, чем другие типы впрыска топлива. Непосредственный впрыск топлива дает инженерам еще одну возможность влиять на то, как именно происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя исследует, как топливно-воздушная смесь циркулирует в цилиндрах. А также мотыгой взрыв идет от точки воспламенения.

Непосредственный впрыск в бензиновом двигателе может обрабатывать такие вещи, как форма цилиндров и поршней. Кроме того, расположение портов и свечей зажигания, время, продолжительность и интенсивность искры. Количество свечей зажигания на цилиндр. Все это влияет на то, насколько полно и равномерно сгорает топливо в бензиновом двигателе.

Принцип работы

Работа системы топливных форсунок довольно интересна и проста для понимания. Основная работа идет от топливной форсунки к камере сгорания после подачи в нее топлива из топливного бака.

Как было сказано ранее, топливная форсунка представляет собой механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за распыление топлива. На форсунку подается питание, и электромагнит перемещает поршень, который открывает клапан. Этот клапан позволяет топливу под давлением выбрасываться через крошечное сопло. Форсунка предназначена для распыления топлива, благодаря чему топливо легко сгорает.

Количество времени, в течение которого топливная форсунка остается открытой, определяет количество топлива, подаваемого в двигатель. Это известно как «ширина импульса» и контролируется устройством ECU. Система топливных форсунок монтируется непосредственно на впускной коллектор, так что топливо может распыляться непосредственно на впускной клапан.

Внутри обычного инжектора находится пружина, удерживающая игольчатый клапан в закрытом положении. Он удерживает этот игольчатый клапан до тех пор, пока линия высокого давления не достигнет определенного значения. Существует трубка, называемая «топливной рампой», которая подает топливо под давлением к форсункам.

Правильное количество топлива подается к необходимым частям. Различные части двигателя оснащены датчиками, которые передают ЭБУ информацию о количестве топлива и при необходимости вносят коррективы. Различные датчики были перечислены и описаны выше в этой статье.

Посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять работу системы впрыска топлива:

Прочтите: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

Симптомы неисправных топливных форсунок и способы их предотвращения на топливной форсунке после перегрузки, и если ее регулярно не обслуживать, она может привести к серьезным неисправностям или забиться. Ниже приведены признаки неисправных топливных форсунок и способы их предотвращения:

• Rough engine performance
• Complications while starting the vehicle
• Fuel odors
• Oil thinning
• Failed emission
• Engine fails to reach the full RPM
• Poor performance of the vehicle
• Catastrophic engine failure
• Smoke emission
• Повышенный расход топлива
• Загрязнение

Проблема часто возникает в топливной форсунке, когда она загрязнена, содержит частицы углерода, масляное топливо или скопление остатков, что приводит к засорению топливных форсунок. Проблемы возникают после того, как корзина фильтра собирает мусор, который препятствует протеканию через нее топлива.

Правильный способ предотвращения выхода из строя топливных форсунок – регулярное техническое обслуживание. Деталь автомобиля должна проходить регулярный осмотр. Несмотря на то, что топливные форсунки имеют большие допуски, все же следует проводить проверку компонентов.

Для более надежного результата, добавление влагопоглощающего этанола или добавок, визуальный контроль, проведение ультразвуковой очистки. Кроме того, поможет фактическая схема потока для испытаний объема и распыления.

Преимущества и недостатки системы впрыска топлива

Преимущества:

Ниже перечислены преимущества системы впрыска топлива:

• Точная топливно-воздушная смесь обеспечивает максимально возможную топливную экономичность и мощность.
• Процесс сгорания значительно эффективнее в инжекторном двигателе.
• Двигатели с впрыском топлива более экономичны, а также обеспечивают максимальный и минимальный уровень выбросов.
• В двигателях с впрыском топлива исключен холодный пуск, что устраняет необходимость в ручной блокировке.
• Он также используется на современных спортивных мотоциклах.
• Система впрыска топлива автоматически балансирует топливно-воздушную смесь с учетом окружающей обстановки.
• Вибрация двигателя снижена, а проблема загрязнения свечей зажигания сведена к минимуму.

Прочтите: Двухтактный двигатель: все, что вам нужно знать

Недостатки

Несмотря на все преимущества системы впрыска, некоторые ограничения все же существуют. Ниже приведены недостатки системы:

• Это сложное устройство с электронным управлением, работающее с несколькими электронными датчиками.
• Техническое обслуживание и ремонт системы очень ограничены. То есть не всякая мастерская может работать.
• Система впрыска топлива довольно дорогая.
• Настоятельно рекомендуется использовать качественные материалы и топливо.
• Не существует решения с низкой стоимостью и низкой производительностью.

Таким образом, система впрыска топлива полностью заменила карбюраторы в автомобильных двигателях. мы обсудили его функции, одной из которых является подача топлива под высоким давлением в цилиндр. Системы впрыска топлива разных типов, включающие дроссельную и многоканальную, также выявлены ее составляющие на стороне низкого и высокого давления. это работает, симптомы и преимущества и недостатки системы впрыска топлива.

Это все для этой статьи. Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

Как работает система впрыска топлива — доступная система впрыска топлива

Джефф Т. aka JETHROIROC ([email protected])

Перепечатано с разрешения www. Thirdgen.com

AFI добавила выделенные курсивом символы для уточнения или дальнейшего описания того, что опубликовал автор.

I. Введение:

1. Основные потребности четырехтактного двигателя внутреннего сгорания – Топливо и воздух в правильных пропорциях, сопровождаемые надежной и своевременной искрой.

2. Управление двигателем Средство удовлетворения вышеуказанных потребностей двигателей внутреннего сгорания.

· Прошлые механические, терможидкие

· Настоящее электрооборудование, компьютеры

3. Мотивация двигателей с компьютерным управлением

· Увеличенная экономия топлива

· Экологические нормы (EPA, 1970-е годы)

· Оптимальная производительность, ограниченная экологическими требованиями

· Эволюция твердотельной электроники

· Повышенная управляемость/надежность

· Диагностика отказа системы/предупреждения о неисправности двигателя (обычно через фиктивную лампочку Service Engine Soon, но проблемы с управлением особенно легко выявить техникам, оснащенным диагностическими компьютерами)

4. Системы двигателя с электронным управлением/контролем

· Система подачи топлива/воздуха

· Система зажигания

· Выхлопная система

II. Большие подсистемы управления двигателем:

1. Топливо/воздух Эта система предназначена для определения массового расхода всасываемого воздуха и последующего контроля дозирования топлива, чтобы обеспечить стехиометрическое соотношение масс AF (14,7:1) в каждом цилиндре во время работы в замкнутом контуре, хотя нет Коэффициент AF, который одновременно сводит к минимуму все вредные побочные продукты сгорания (но большинство из них оптимизируется при стехиометрических условиях). Эта система редко допускает мгновенное отклонение более чем на ± 1,0 от стехиометрических условий, а среднее передаточное число поддерживается в пределах ± 0,05 на большинстве современных автомобилей, оснащенных трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами.

Компоненты современных систем регулирования подачи топлива/воздуха:

а. Датчик положения дроссельной заслонки (TPS) — обычно использует потенциометр для измерения мгновенного положения дроссельной заслонки, которая механически связана с педалью акселератора. Этот датчик почти всегда расположен на самом корпусе дроссельной заслонки. Соответственно, это устройство будет обнаруживать условия резкого ускорения и большой нагрузки на двигатель или замедления, и топливно-воздушная система будет соответственно увеличивать или уменьшать продолжительность импульса топливной форсунки. Это действие является «приоритетным» в том смысле, что оно обеспечивает быструю максимальную производительность двигателя в случае маневра уклонения по указанию водителя за счет контроля за выбросами и экономией топлива. Такие действия разрешены EPA, главным образом, из соображений безопасности. Примечание. Угол открытия дроссельной заслонки можно также использовать в сочетании с частотой вращения автомобиля и двигателя, чтобы инициировать операцию управления скоростью холостого хода топливно-воздушной системы. Перепускной клапан (IAC) обычно используется для впуска воздуха для горения в условиях закрытой дроссельной заслонки.

б. Датчик массового расхода воздуха (MAF) — расположен во впускном канале между фильтрующим элементом и корпусом дроссельной заслонки. Входной сигнал от этого датчика регулирует количество топлива, которое должно подаваться в каждый цилиндр для достижения стехиометрического соотношения. Производная от термоанемометра (нагретая проволока, охлаждаемая проходящим по ней воздухом), с использованием моста Уитстона и нагревательного элемента с переменным сопротивлением, MAF может давать почти линейный сигнал, из которого легко определить массовый расход воздуха. определяется блоком управления двигателем. Чем больше массовый расход воздуха над датчиком, тем большее напряжение требуется для нагрева проволочного элемента. Фактическое измерение расхода воздуха, вероятно, является наиболее важной переменной при определении количества топлива, которое должно дозироваться в двигатель. Хотя это устройство очень точное, оно довольно хрупкое и дорогое.

в. Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP) — используется во всех системах «скорость-плотность» (которые не измеряют расход воздуха напрямую). Это устройство измеряет абсолютное давление воздуха во впускном коллекторе с помощью датчика деформации с кремниевой диафрагмой и явления пьезорезистивности. Выходной сигнал датчика MAP используется в сочетании с температурой воздуха во впускном коллекторе, объемом двигателя, числом оборотов в минуту, объемом рециркуляции отработавших газов и различными константами для определения количества поступающего воздуха для горения и, следовательно, количества топлива, подлежащего измерению. Закрытая дроссельная заслонка будет представлять разрежение во впускном коллекторе, близкое к разрежению, тогда как широко открытое дроссельное сообщение должно быть близким к атмосферному давлению, максимальному давлению во впускном коллекторе для двигателя без наддува.

· Метод плотности скорости, используемый в системах MAP, описывается следующим образом:

Напомним, что массовый расход воздуха представляет собой произведение плотности воздуха и его объемного расхода. Мгновенная плотность рассчитывается путем умножения плотности воздуха при стандартных условиях на отношения данных MAP и MAT относительно стандартных атмосферных условий по температуре и давлению. Объемный расход воздуха в двигатель — это просто произведение числа оборотов двигателя и половины рабочего объема (в идеальных условиях он потребляет только половину полного рабочего объема двигателя за один оборот). Цифра в поправках на рециркуляцию отработавших газов и другие мелкие факторы, а также массовый расход воздуха во впускной коллектор в любой момент времени легко определяется бортовым компьютером двигателя.

· Примечание. Некоторые автомобили оснащены системами MAF и MAP, которые полагаются на данные MAF, если не возникает неисправность, после чего модуль управления двигателем по умолчанию использует метод плотности скорости.

Двойные системы также используют MAP в качестве датчика мгновенного АД во время запуска двигателя. Без датчика MAP барометрическое давление выводится в ECM, поскольку его нечем реально измерить.

Еще одно применение двойной системы — переходные операции по заправке топливом. Системы массового расхода воздуха без датчика MAP не могут узнать фактическое давление в коллекторе. По этой причине давление в коллекторе снова должно определяться с помощью ряда очень сложных программ. Даже с лучшим программным обеспечением вывод давления в коллекторе не является точным. Датчик MAP в системе позволяет использовать фактические измерения давления в коллекторе вместе с фактическим измерением расхода воздуха датчиком MAF.

д. Датчик абсолютной температуры коллектора (MAT) — измеряет температуру входящего воздуха для горения, который будет использоваться в тех системах, которые выполняют расчеты скорости и плотности для определения расхода воздуха.

эл. Топливные форсунки (FI) — электромагнитные приводы, которые подают распыленное топливо в цилиндры на основе других входных данных датчика, в основном массового расхода воздуха (или потока воздуха по методу плотности скорости) и положения коленчатого вала двигателя (CPS). Объемный расход, допускаемый форсунками топливных форсунок, практически постоянен и определяется давлением самой топливной системы. Следовательно, количество топлива, фактически подаваемого форсунками, регулируется только продолжительностью, в течение которой они распыляют топливо, называемой «шириной импульса».

· Система впрыска дроссельной заслонки (TBI) Эта система подает топливо практически так же, как и карбюратор, как правило, над дроссельной заслонкой в ​​верхней части впускного коллектора (обычно прямо под крышкой воздушного фильтра в центре фильтрующего элемента). . Однако фактическая подача топлива осуществляется модулем управления двигателем и двумя или четырьмя топливными форсунками. Поэтому эта система описывается как «мокрая» система, поскольку топливо и воздух должны проходить через впускные каналы вместе. Соответственно, это может привести к осаждению части распыленного топлива (конденсации), что приведет к несколько неэффективной и неравномерной подаче заряда в цилиндры. Самым большим преимуществом этой системы является то, что топливо каждый раз точно дозируется, без физической чувствительности карбюратора.

· Многоточечный впрыск (MPI) В этой системе одна или две форсунки располагаются непосредственно над каждым впускным клапаном, что позволяет очень точно подавать топливо. Говорят, что автомобиль, оснащенный MPI, имеет сухую систему, поскольку через впускные каналы должен проходить только воздух. Высокое давление топлива (около 65 фунтов на квадратный дюйм в системе и 40 фунтов на квадратный дюйм на форсунках) также применяется для достаточного распыления топлива, выбрасываемого форсунками. Как можно догадаться, эта система устраняет конденсацию топлива, что приводит к увеличению мощности, улучшению отклика дроссельной заслонки и увеличению экономии топлива. Единственным недостатком этой системы является повышенная стоимость и сложность автомобиля, оснащенного как минимум одной форсункой на цилиндр. В остальном системы MPI превосходят как TBI, так и карбюраторные системы.

· Последовательный впрыск топлива в сравнении с периодическим впрыском Хотя это не физические конфигурации форсунок, способ, которым диктуются импульсы форсунок, очень важен для производительности двигателя и параметров окружающей среды. Система последовательного впрыска топлива запускает одну форсунку за раз в соответствии с последовательностью зажигания двигателя. Системы периодического возгорания одновременно запускают несколько форсунок, иногда группируя цилиндры для получения топлива в «банках». Из-за того, что форсунки периодического действия пульсируют более одного раза за цикл цилиндра (обычно дважды), за один раз подается только половина топлива. По сути, первый импульс топлива подается при закрытом впускном клапане, а затем выпускается второй импульс, когда клапан открывается. Системы SFI более точны и оптимизируют все рабочие характеристики двигателя, хотя такие системы требуют более сложного электронного управления.

Þ Последовательный многоточечный впрыск топлива (SMPI или SFI) в настоящее время является наиболее совершенным средством подачи топлива, и многие новые автомобили оснащены этой системой.

ф. Система зажигания (IGN) — должна обеспечивать электрическую искру в нужное время, используя данные о давлении во впускном коллекторе, оборотах двигателя, положении коленчатого вала и измерениях температуры. Эта система включена сюда, поскольку иногда она не управляется отдельным модулем просто потому, что многие из важных факторов расчета момента зажигания хранятся/определяются топливно-воздушной системой.

г. Кислородные датчики (EGO) — неотъемлемая часть замкнутого контура системы управления после нагрева выше 300 ^o C , кислородные датчики чаще всего используют диоксид циркония (ZrO ₂ ) из-за его склонности притягивать ионы кислорода и обычно расположены более чем в одной секции выхлопной системы. Для достижения наиболее точных результатов датчики EGO должны быть расположены в первой точке, где они будут получать показания многоцилиндровой смеси (обычно в трубке сразу за выпускным коллектором, перед каталитическим нейтрализатором), а некоторые автомобили имеют более одного датчика EGO. в разных местах (выпускные коллекторы, один за каталитическим нейтрализатором). Это устройство генерирует напряжение на основе концентрации кислорода в выхлопных газах двигателя и температуры датчика, которое затем используется для косвенной передачи эффективности топливно-воздушной системы в достижении стехиометрического соотношения AF, работая в качестве поправочного коэффициента к данным MAF. Также следует отметить, что датчики EGO с подогревом теперь используются на многих транспортных средствах, что позволяет работать с замкнутым контуром и, следовательно, оптимальное управление системой начинается намного раньше после запуска.

ч. Датчик температуры охлаждающей жидкости (CTS) — определяет температуру охлаждающей жидкости двигателя посредством прямого ввода термистора, обычно ввинчиваемого в канал охлаждающей жидкости во впускном коллекторе. Затем эти данные используются для определения точки, в которой двигатель прогревается, и топливно-воздушная система может использовать более обедненную смесь в режиме разомкнутого контура до прогрева кислородного датчика. Температура охлаждающей жидкости также используется во время проворачивания коленчатого вала двигателя, чтобы установить пусковое передаточное число в диапазоне от 2:1 до 12:1.

я. Датчик положения коленчатого вала (CPS) – Напомним, что один полный цикл двигателя (четырехтактный) требует 720 ^o оборотов коленчатого вала. Угловое положение коленчатого вала можно измерить относительно верхней мертвой точки (ВМТ) для каждого цилиндра, как правило, с помощью магнитных или оптических средств. Распределительный вал также можно использовать в качестве косвенного измерения положения коленчатого вала, поскольку он вращается со скоростью ½ скорости коленчатого вала. Затем данные о положении коленчатого вала используются для определения момента зажигания и времени подачи топлива, а также могут использоваться для определения частоты вращения двигателя.

2. Зажигание/Искра – Должна обеспечивать надежную и своевременную электрическую искру для каждого цилиндра, чтобы воспламенять реагенты горения и способствовать правильному распространению пламени, а не детонации. Воспламенение реагентов горения происходит до верхней мертвой точки хода поршня сжатия. Система зажигания работает наиболее эффективно при максимальном наилучшем крутящем моменте (MBT), определяемом оборотами двигателя, положением коленчатого вала, температурой и данными абсолютного давления во впускном коллекторе. Опережение искры измеряется в градусах до ВМТ и должно варьироваться в зависимости от типа используемого топлива, а также от ранее упомянутых переменных. При слишком далеком опережении искры может произойти самовоспламенение (детонация, «стук») некоторой части топливно-воздушной смеси. Напомним, что самовоспламенение обычно вызывается одной из двух причин, хотя есть и много других; топливо с октановым числом, слишком низким для физических параметров двигателя (степень сжатия), или чрезмерное опережение зажигания. Система зажигания должна максимизировать производительность при фиксированных условиях передаточного числа впускного коллектора, как того требует топливно-воздушная система. Он может функционировать как отдельный блок или как интегрированная система в топливно-воздушной системе.

а. Положение коленчатого вала — подает прямой сигнал синхронизации в систему зажигания, а все другие входные данные датчика, по сути, являются уточнением этого значения. Очевидно, что система зажигания должна знать фактическое положение двигателя, прежде чем можно будет рассчитать опережение зажигания!

б. Абсолютное давление во впускном коллекторе — участвует в общем расчете опережения зажигания, которое обычно уменьшается при увеличении этой переменной. Это значение применяется к таблице в постоянной памяти (ПЗУ) модуля управления двигателем для определения соответствующего коэффициента коррекции опережения.

в. Температура охлаждающей жидкости — используется с таблицами ПЗУ для получения еще одного поправочного коэффициента, определение которого здесь не обсуждается.

д. Обороты двигателя — поправочный коэффициент, основанный в основном на характеристиках двигателя, получается из предварительно запрограммированных таблиц в соответствии с данными об оборотах двигателя. Как правило, опережение зажигания должно увеличиваться с увеличением оборотов двигателя до определенной точки (2500 об/мин или около того), а затем оставаться близкой к постоянной в двигателях с рабочими характеристиками. Известно, что скорость распространения пламени может увеличиваться пропорционально частоте вращения двигателя, но этого достаточно, чтобы избежать опережения с увеличением оборотов в гоночных двигателях/двигателях с высокой степенью сжатия и повышенной турбулентностью в камере сгорания (особенно выше 3000 об/мин, когда искра может даже замедляться при высоких оборотах двигателя > 5000 об/мин). В серийных автомобилях и грузовиках, которыми ездит большинство из нас (низкая компрессия, меньшая турбулентность в камере сгорания), распространение пламени увеличивается гораздо медленнее, чем число оборотов в минуту, и поэтому дальнейшее опережение искры необходимо примерно до 5000 об/мин за счет центробежного и/или вакуумного опережения. механизм или электронное управление. Несмотря на то, что искра происходит быстро (около 1 миллисекунды), для ее возникновения требуется конечное время, и увеличение оборотов сокращает это «окно». Исключением являются режимы холостого хода, когда искра также должна быть смещена вперед, чтобы компенсировать более длительное время сгорания в условиях низкого давления во впускном коллекторе. В любом случае наука о зажигании буквально варьируется от автомобиля к автомобилю и от топлива к топливу. Не существует точного метода для всех автомобилей или точного метода для какого-то одного автомобиля… есть только «наилучшее время» для заданного набора условий.

эл. Датчик детонации — это устройство определяет наличие «детонации» или избыточного давления в цилиндре с помощью магнитострикционных, пьезорезистивных или пьезоэлектрических кристаллических акселерометров. Датчик детонации обычно вкручивается в сам блок цилиндров для определения вибрации. Соответственно, зажигание задерживается при обнаружении детонации и до точки, в которой детонация прекращается. По сути, добавление этого датчика может обеспечить работу системы зажигания по замкнутому контуру.

Þ Вы могли заметить, что опережение зажигания уменьшается с увеличением абсолютного давления во впускном коллекторе, но увеличивается с увеличением оборотов. Как ни странно, абсолютное давление в коллекторе увеличивается с увеличением оборотов, и это является причиной их отдельных поправочных коэффициентов и комбинированного использования. Время искры все еще является предметом споров и далеко от точной науки, и, как правило, опережение искры в данный момент является просто компромиссом между многими факторами, которые противоречат друг другу, но в сумме дают достойный результат.

3. Выхлоп/рециркуляция выхлопных газов – Система, предназначенная для удаления из цилиндров отработанных продуктов сгорания и защиты окружающей среды от вредных побочных продуктов, включая оксиды азота (NO _x ), остатки топлива (HC) и окись углерода (CO ), перенаправляя при этом часть выхлопных газов обратно в цилиндры для смешивания со свежим окружающим воздухом и топливом. Рециркуляция может значительно минимизировать выброс NO _x в окружающую среду за счет снижения пиковой температуры сгорания.

а. Окислительный катализатор — использование позволяет снизить выбросы вредных продуктов сгорания за счет увеличения скорости реакции, тем самым обеспечивая лучшую калибровку характеристик двигателя в соответствии со строгими экологическими нормами. Для эффективной работы может потребоваться добавление дополнительного воздуха из окружающей среды; эффективность этого устройства также напрямую связана с температурой.

· Окисляет углеводороды до CO ₂ и H ₂ O

· Окисляет CO до CO ₂

· Восстанавливает NO _x до двухатомного азота и кислорода

b. Трехкомпонентный катализатор (TWC) Используемый в большинстве современных систем, TWC использует смесь платины, палладия и родия для одновременного снижения всех трех основных вредных выбросов. На эффективность этого устройства в значительной степени влияет AF, при этом стехиометрические условия являются оптимальным рабочим диапазоном. Хотя колебания от 14,7:1 в течение конечной продолжительности допустимы, среднее соотношение AF должно быть очень близко к стехиометрическому. Это устройство эффективно только при использовании в сочетании с современной системой управления подачей топлива/воздуха. Трехкомпонентный катализатор (TWC). Используемый в большинстве современных систем, TWC использует смесь

Современные каталитические системы «выключаются» примерно при 500 ^o F. Обычно это достигается в течение первых 30 секунд работы автомобиля. Типичный преобразователь работает при температуре от 1000 до 1200 градусов в большинстве обычных режимов движения и преобразует более 99% всех загрязняющих веществ, описанных выше. Почти все выбросы выхлопных газов автомобиля образуются в течение первых 60 секунд работы современных автомобилей, которые были откалиброваны в соответствии со строгими стандартами выхлопных газов современных правил.

в. Клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR) — рециркулирует контролируемое количество выхлопных газов обратно во впуск, снижая температуру сгорания и приводя к значительному снижению NO _x даже в том случае, если повторно потребляется лишь небольшое количество выхлопных газов. Обычно используется электромагнитный или вакуумный клапан, который точно контролируется компьютером двигателя с помощью датчика перепада давления в выпускном и впускном коллекторе (DPS) для обеспечения рециркуляции отработавших газов в зависимости от нагрузки двигателя. Однако нежелательными побочными эффектами этого устройства и процесса являются снижение производительности и увеличение расхода топлива.

III. Собираем вещи вместе – Режимы работы:

1. Замкнутый контур в сравнении с разомкнутым контуром управления — При работе в режиме разомкнутого контура бортовой компьютер работает без ввода данных датчиков кислорода в отработавших газах и, следовательно, будет использовать только MAF или MAP и RPM для определения правильного количества топливо и EGR должны быть измерены, и правильное опережение зажигания. Когда датчик EGO достаточно нагревается, инициируется управление с обратной связью, при этом поправочный коэффициент, основанный на выходе EGO, применяется к расчету длительности импульса топливной форсунки, как это делается в режиме без обратной связи. Здесь происходит тонкая настройка.

2. Режим пуска Единственная забота на данном этапе – быстрый и надежный запуск двигателя.

· Число оборотов установлено на скорость проворачивания

· Температура охлаждающей жидкости двигателя соответствует температуре окружающей среды

· Низкий коэффициент автофокусировки (от 2:1 до 12:1)

· Момент зажигания запаздывает

· Без рециркуляции выхлопных газов

· Экономия топлива и выбросы не находятся под оптимальным контролем

3. Режим прогрева Главной задачей на данном этапе является чистый и быстрый переход от запуска двигателя к нормальным условиям работы.

· Обороты могут регулироваться водителем почти мгновенно

· Температура охлаждающей жидкости двигателя повышается до минимального рабочего значения (до открытия термостата)

· Низкий коэффициент автофокусировки (от 12:1 до 14:1)

· Момент зажигания регулируется системой управления зажиганием

· Без рециркуляции выхлопных газов

· Экономия топлива и выбросы не находятся под оптимальным контролем

4. Режим разомкнутого контура Экономия топлива и выбросы контролируются без помощи датчиков EGO.

· Обороты легко регулируются водителем

· Охлаждающая жидкость двигателя прогрета до рабочей температуры

· Коэффициент автофокусировки приблизительно регулируется до 14,7:1

· EGR используется

· Момент зажигания регулируется системой управления зажиганием

· Контроль расхода топлива и выбросов без помощи датчиков EGO

5. Режим замкнутого контура Экономия топлива и выбросы максимально контролируются.

· Обороты, контролируемые водителем

· Охлаждающая жидкость двигателя при рабочей температуре

· Точный контроль коэффициента резкости 14,7:1 ± 0,05

· Датчик EGO достаточно нагрелся, чтобы войти в контур управления

· Система возобновляет работу без обратной связи, если EGO не работает должным образом

· Система EGR в работе

· Топливо и выбросы строго контролируются

6. Режим жесткого ускорения (WOT) Максимальная производительность и безопасность в этом режиме при незначительном расходе топлива и выбросах.

2000 и более поздние нормы выбросов требуют, чтобы производители тестировали и контролировали выбросы при работе с высокой нагрузкой. Существует стандарт, которому должны соответствовать все автомобили в этом режиме работы.

· Дроссельная заслонка широко открыта по указанию водителя

· Температура охлаждающей жидкости двигателя в пределах нормы

· Богатый коэффициент автофокусировки (13:1)

· EGR и EGO вообще не используются

· Плохая экономия топлива и контроль выбросов

7. Замедление и режим холостого хода Экономия топлива и выбросы в атмосферу, а также предотвращение остановки двигателя.

· Частота вращения падает быстро или постоянно на холостом ходу

· Охлаждающая жидкость двигателя при нормальной рабочей температуре

· Низкое передаточное число

· Режим холостого хода включен для минимизации колебаний оборотов в случае, если водитель использует аксессуары (кондиционер воздуха и т. д.)

· Выбросы иногда резко снижаются при замедлении

· EGR — это , а не в рабочем состоянии

· Низкий расход топлива на холостом ходу, но хороший расход топлива при замедлении

· Защита каталитического нейтрализатора от перегрева. Катализатор должен оставаться ниже заданной температуры, чтобы сохранить свою полезность. Во время операции замедления в процессе сгорания могут иметь место небольшие пропуски зажигания, что позволяет выпустить некоторое количество сырого топлива и собрать его каталитическим нейтрализатором.