Как работает инжекторная система подачи топлива. Подача бензина в двигатель


Нет подачи бензина в двигатель автомобиля

неисправности топливной системы ВАЗПрекращение подачи бензина в двигатель – одна из основных неисправностей автомобилей. Ее причиной может служить неисправность одного или нескольких элементов системы питания: топливного бака, топливных магистралей, карбюратора, фильтров. В такой ситуации двигатель автомобиля может не запуститься вовсе (как холодный, так и прогретый), возможна внезапная остановка двигателя во время движения.

Проверка подачи топлива

Сузить круг поиска неисправности поможет проверка. Следует проверить – поступает топливо из топливной системы в карбюратор или нет. Снимаем  шланг с впускного патрубка карбюратора или с выпускного бензонасоса и нажимаем несколько раз на рычаг ручной подкачки топлива на бензонасосе. При возникновении каких-либо проблем с топливоподачей из топливных магистралей, бака или неисправном бензонасосе  струя топлива из шланга будет отсутствовать, или будет слишком слабой. Если струя присутствует – неисправен карбюратор.

рычаг подкачки на бензонасосе

Несколько наиболее распространенных причин отсутствия подачи топлива в двигатель на примере топливной системы автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

Неисправен карбюратор

Начинаем искать в нем неисправность, если топливо из бензонасоса поступает (см. проверку выше).

Что смотреть в карбюраторе.

— Сетчатый фильтр в карбюраторе (на предмет засорения).

Выворачиваем пробку фильтра, извлекаем фильтрующий сетчатый элемент, промываем бензином, прочищаем зубной щеткой, продуваем сжатым воздухом. Так же прочищаем и продуваем отверстие под фильтр в крышке карбюратора.

сетчатый фильтр

— Детали поплавкового механизма в поплавковой камере карбюратора.

Причинами прекращения подачи топлива из поплавковой камеры могут быть зависание иглы игольчатого клапана в верхнем запирающем положении, из-за перекоса иглы в корпусе или задевания поплавков за стенки поплавковой камеры (не опускаются вниз). Так же следует обратить внимание на правильность регулировки уровня топлива в поплавковой камере карбюратора. Для проверки элементов поплавковой камеры карбюратора следует снять его крышку.

детали поплавковой камеры

В некоторых случаях для отклинивания иглы клапана достаточно всего лишь слегка постучать по карбюратору.

— Топливный жиклер ГДС 1-й камеры карбюратора, эмульсионную трубку.

Снимаем крышку карбюратора, выворачиваем трубку и жиклер, прочищаем их деревянной палочкой или медной проволокой, промываем ацетоном, продуваем сжатым воздухом.

элементы ГДС Солексвоздушные жиклеры, топливные жиклеры, эмульсионные трубки и колодцы карбюратора Солекс

Теперь причины прекращения подачи топлива связанные с самой системой питания (топливо из бензонасоса не выходит)

— Закончилось топливо в бензобаке.

Если датчик на панели приборов по каким-то причинам обманывает, то вполне можно оказаться в ситуации, когда топливо в баке уже закончилось, а водитель и не подозревает об этом. Посмотрите на фильтр тонкой очистки топлива. Если он пуст или бензина в нем очень мало, скорее всего, причина прекращения подачи топлива в его отсутствии.

топливный бак 2109 прочистка

— Неисправен сам бензонасос

Здесь могут быть проблемы с диафрагмой (прохудилась), толкателем, сетчатым фильтром или клапанами. Пробитая диафрагма выдаст себя подтеками топлива на бензонасосе и запахом бензина. Для прочистки сетчатого фильтра необходимо снимать крышку бензонасоса. Выступание толкателя следует проверить и отрегулировать. Помимо этого особенностью ДААЗовских бензонасосов автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 является их отказ работать в жаркую погоду, при сильном прогреве двигателя. В такой ситуации поможет мокрая тряпка положенная сверху на крышку бензонасоса. Подробнее см. «Неисправности бензонасоса».

выступание толкателя бензонасосаизмерение выступания толкателя бензонасоса ВАЗ

— Неисправна (повреждена, засорилась) топливная магистраль от бензобака к бензонасосу.

Необходимо убедиться в сохранности, как металлической трубки магистрали, так и ее резиновых шлангов. Для этого желательно осмотреть ее от бака до бензонасоса. Повреждения магистрали обычно сопровождаются запахом бензина и потеками.

Проверить топливную магистраль на предмет засорения можно, если снять топливный шланг с впускного штуцера бензонасоса и подуть в него (ртом или через насос) в направлении бензобака. Крышку на заливной горловине бензобака при этом следует снять. Бурление подаваемого воздуха в бензобаке свидетельствует о том, что, топливная магистраль чиста. В противном случае нужно продуть ее компрессором.

разрежение на штуцере бензонасоса

— Засорился фильтр тонкой очистки топлива.

Замените фильтр новым или временно удалите его из системы, вставив вместо него кусок трубки и закрепив его хомутами.

фильтр тонкой очистки топлива

— Засорился заборник топлива в бензобаке.

Извлечь его на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099 можно подняв заднее сиденье, через лючок в кузове. В первую очередь следует обратить внимание на сетчатый фильтр заборника. Его необходимо прочистить зубной щеткой, промыть бензином и продуть сжатым воздухом. Продуть необходимо и сам заборник топлива, так как скопление грязи могут присутствовать не только в его сетчатом фильтре, но и в нем самом. Засоренный заборник и его фильтр могут быть причиной не только прекращения подачи топлива, но перебоев в работе двигателя, как на холостом ходу, так и в движении.

сетчатый фильтр на топливозаборнике 2108заборник топлива в бензобаке с сетчатым фильтром

Причиной загрязнения заборника могут быть илистые отложения, скапливающиеся со временем в бензобаке. Для предотвращения подобной ситуации следует провести его профилактическую прочистку (см. «Прочистка топливного бака»).

Вот, пожалуй и все основные причины прекращения поступления топлива в двигатель на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099.

Примечания и дополнения

В помощь при поиске неисправностей топливной системы пригодится ее схема для автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099 – «Схема топливной системы автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099».

Еще статьи по топливной системе автомобилей

— Бензин, применяемый на автомобилях ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Расход топлива автомобилями ВАЗ 2108, 2109, 21099

— Неисправности топливной системы автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

twokarburators.ru

Как работает инжекторная система подачи топлива. » Хабстаб

Как работает инжекторная система подачи топлива.Subaru Justy 1990 года выпуска, был последним автомобилем, выпущенным в США, в котором использовался карбюратор,  в следующей модели уже применялась инжекторная система подачи топлива. Однако инжекторная система подачи топлива известна с 50-х годов прошлого столетия, а управляемая электроникой, начиная примерно с 1980 года. На данный момент все автомобили, продаваемые в США, оснащены  инжекторной системой подачи топлива.Почему не прижился карбюратор? Карбюратор — устройство, которое подаёт топливо в двигатель. Например, в газонокосилках и бензопилах, до сих пор используется карбюратор. Автомобиль эволюционировал и карбюратор становился всё больше и сложнее. Ему необходимо было выполнять пять различных функций:
  • Главная функция — обеспечить малое потребление топлива во время езды в “спокойном режиме”;
  • Функция холостого хода — обеспечить контролируемую подачу топлива для поддержания холостого хода;
  • Функция ускорительного насоса — обеспечить дополнительный впрыск топлива, когда нажата педаль газа;
  • Функция обогащения питания — обеспечить дополнительное топливо, когда автомобиль едет в гору или буксирует прицеп;
  • Функция подсоса — обеспечить дополнительное топливо, когда двигатель холодный;
В целях уменьшения количества вредных выбросов, были введены каталитические нейтрализаторы. Кислородный датчик определяет количество кислорода в выхлопе, а блок управления двигателем использует эту информацию, для того чтобы регулировать соотношение воздух-топливо в режиме реального времени.Это называется замкнутый цикл управления. Этого невозможно было добиться с карбюратором. До появления инжекторной системы впрыска топлива был короткий период электрически управляемых карбюраторов, но эти карбюраторы были ещё более сложными чем чисто механические. Сначала карбюратор заменили на моноинжектор, он представлял собой дроссельную заслонку,  совмещённую с форсункой. Следующим этапом после моноинжекторов стала система распределенного впрыска топлива. В отличие от моноинжектора в системе распределенного впрыска количество форсунок равно количеству цилиндров. Что происходит когда мы жмём на газ? Педаль газа в автомобиле подключена к дроссельной заслонке. Дроссельная заслонка — это клапан, который регулирует количество воздуха, поступающего в двигатель. Когда мы нажимаем на педаль газа, дроссельная заслонка открывается, позволяя большему количеству воздуха попадать в двигатель. Блок управления двигателем, который управляет всеми электронными компонентами двигателя,  “видит”,  что дроссельная заслонка открылась и увеличивает расход топлива, в ожидании того,  что в двигатель поступит больше воздуха.Важно,  что бы расход топлива увеличивался как только откроется дроссельная заслонка, иначе при нажатии на педаль газа будет некоторое запаздывание.Датчики также регистрируют массу воздуха, поступающего в двигатель, и количество кислорода в выхлопе. Опираясь на эту информацию,  блок управления двигателем регулирует подачу топлива.

Форсунка.Форсунка — это не что иное, как электромагнитный клапан, к которому подводится топливо и способный открываться множество раз в секунду. Когда на форсунку подаётся напряжение, электромагнитный клапан открывается и топливо под давлением распыляется через крошечные сопла. Сопла необходимы для того чтобы топливо превратить в мелкий туман, в таком состоянии оно лучше горит. Количество топлива, подаваемого в двигатель, определяется временем, когда топливная форсунка открыта. Это время зависит от ширины импульса, который подаёт электронный блок управления двигателем (ЭБУ). Форсунки установлены во впускном коллекторе и распыляют топливо прямо на клапана. Топливо подводится к форсункам через трубку,  которая называется топливной рампой. Датчики двигателя.В целях обеспечения необходимого количества топлива на всех режимах работы двигателя, ЭБУ должен контролировать большое количество входных параметров, с различных датчиков.Вот только некоторые из них:

  • Датчик массового расхода воздуха — сообщает ЭБУ массу воздуха, поступающего в двигатель;
  • Датчики кислорода — определяют количество кислорода в выхлопных газах, на основе этих данных ЭБУ корректирует качество смеси;
  • Датчик положения дроссельной заслонки — контролирует положение дроссельной заслонки, которая определяет какое количество воздуха попадёт в двигатель, это позволяет ЭБУ быстрее реагировать, уменьшая или увеличивая расход топлива. Дело в том, что массовый расходомер воздуха (который по сути определяет массу воздуха поступающего в двигатель) инерционен, то есть при изменении потока воздуха он реагирует с некоторым опозданием.Информация с дроссельной заслонки приходит раньше чем с массового расходомера воздуха, что позволяет нам не чувствовать его инерционности;
  • Датчик температуры охлаждающей жидкости — предоставляет данные ЭБУ о температуре охлаждающей жидкости;
  • Датчик абсолютного давления — контролирует давление воздуха во впускном коллекторе.По известному количеству воздуха, поступающего в двигатель, можно посчитать какая энергия образуется в двигателе. Чем больше воздуха поступает в двигатель, тем меньше разряжение во впускном коллекторе;
  • Вольтметр — контролирует напряжение сети, ЭБУ может поднять обороты холостого хода если напряжение сети упало, что указывает на высокую электрическую нагрузку;
Распределенный впрыск или как его ещё называют многоточечный, бывает четырёх видов:
  • Одновременный впрыск — все форсунки открываются одновременно;
  • Попарно-параллельный впрыск — форсунки открываются парами, только в одном цилиндре в это время впускной такт и топливо попадёт в цилиндр, а в другом выпускной. Но так как за попадание топлива в цилиндр отвечают клапана, это не мешает работе двигателя.В современных моторах попарно-параллельный впрыск используется в аварийном режиме, когда неисправен датчик распредвала,  также называемый датчиком фаз;
  • Фазированный впрыск — каждая форсунка открывается непосредственно перед впускным тактом;
  • Прямой впрыск — тот же фазированный впрыск, только топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания;
Микросхемы, управляющие работой двигателя.Алгоритмы с помощью которых ЭБУ контролирует работу двигателя очень сложны.Программное обеспечение должно позволить автомобилю удовлетворить все требования по токсичности выбросов. ЭБУ использует формулы и большое количество таблиц, чтобы определить длительность импульса,  подаваемого на форсунки.Давайте рассмотрим как это примерно происходит. Есть уравнение с помощью которого можно вычислить длительность импульса, для управления форсункой. В это формула входит множество переменных, некоторые из них берутся из таблиц. Мы пойдём по упрощённой схеме расчёта, будем считать что уравнение,  которое описывает длительность импульса, состоит из двух коэффициентов и базовой длительности импульса, в реальной системе коэффициентов более сотни.Выглядит формула следующим образом: Длительность импульса = (базовая длительность импульса) х (коэффициент А) х (коэффициент B)

Для того чтобы вычислить длительность импульса, ЭБУ сначала смотрит базовую длительность импульса в справочной таблице. Базовая длительность импульса зависит от частоты вращения двигателя (RPM) и нагрузки (которая может быть вычислена из абсолютного давления в коллекторе). Предположим обороты двигателя 2000 оборотов в минуту и нагрузка равна 4. Находим значение на пересечении 2000 и 4, оно составляет 8 миллисекунд.

Как работает инжекторная система подачи топлива.Далее, рассмотрим параметры А и B,  которые приходят с датчиков. Давайте предположим, что параметр А это температура охлаждающей жидкости, а параметр В это показания датчика кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100 и уровень кислорода равен 3, из справочных таблиц находим что коэффициент А равен 0,8 а коэффициент В равен 1.Как работает инжекторная система подачи топлива.Теперь по известным данным рассчитаем длительность импульса: Длительность импульса = 8 х 0,8 х 1,0 = 6,4 мсИз этого примера,  видно, как ЭБУ регулирует длительность импульса.Системы реального контроля может иметь более 100 параметров, каждому параметру соответствует собственная таблица. И в зависимости от оборотов двигателя, ЭБУ, приходится производить расчёты более ста раз в минуту. Производительность чипов.Теперь когда мы понимаем как работает ЭБУ, можем поговорить о том как увеличить мощность двигателя. В ЭБУ есть чип в котором располагаются все справочные таблицы. Этот чип можно заменить на аналогичный, с другими таблицами. Эти таблицы будут содержать в себе значения, которые будут увеличивать подачу топлива на определённых этапах езды.Например, можно увеличить количество топлива поступающего в двигатель как на полном газу, так и на любых оборотах. Поскольку производители таких прошивок для чипов, не озабочены количеством вредных выбросов, они используют более агрессивные настройки подачи топлива, при написании прошивки.

hubstub.ru

способ подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания - патент РФ 2272929

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам подачи и смешения газа и бензина в двигателе внутреннего сгорания. Изобретение позволяет осуществлять работу двигателя внутреннего сгорания на всех эксплуатационных режимах с любыми комбинациями подачи топлива, оптимизировать расход видов топлива, улучшить экономичность и экологичность при эксплуатации автомобилей. В способе подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, включающем подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, запуск двигателя осуществляют на газобензовоздушной смеси, а прогрев до температуры 60±5°С - на бензиновоздушной смеси. Подбор видов топлива, их пропорцию и управление подачей при работе двигателя осуществляют электронным блоком управления по сигналам от датчиков температуры и нагрузки на двигатель. При достижении двигателем температуры 60±5°С включается инжектор газа и отключается инжектор жидкого топлива, двигатель работает на газе. В начале движения при увеличении оборотов включается инжектор жидкого топлива, в двигатель поступает газобензовоздушная смесь. При достижении оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, отключается инжектор жидкого топлива, двигатель продолжает работу на газе. 1 ил. способ подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, патент № 2272929

Рисунки к патенту РФ 2272929

способ подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, патент № 2272929

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от электрического зажигания, работающим на газе, бензине и смеси газа с бензином.

Широко известны двигатели, используемые в автомобилях и работающие на смешанном топливе. Смотри, например, авторские свидетельства СССР №№1650933, опубл. 20.03.89, 91754, опубл. 17.07.50 и другие.

Известны также различные способы работы двигателей внутреннего сгорания на смешенном топливе. Смотри, например, а.с. №91754.

Наиболее близким к заявляемому из известных является способ подачи и смешения газа и бензина в карбюраторную систему двигателя внутреннего сгорания по патенту России №2216636, опубл. 20.11.2003. Этот способ включает подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, при этом запуск двигателя осуществляют стартером, раскручивающим двигатель до 450-650 об/мин, далее в двигатель подают газобензиновую смесь, на которой двигатель набирает обороты 1000-1100 об/мин и температуру 20±5°С, далее двигатель прогревают до 60±5°С на бензиновоздушной смеси, режим холостого хода обеспечивают на газовоздушной смеси, работу двигателя с 1000-1100 об/мин до 2500-2700 об/мин обеспечивают на газобензиновоздушной смеси, а при более высоких оборотах - на бензиновоздушной смеси.

Недостатком данного способа является то, что он не достаточно вариативен, т.е. не предоставляет возможности работать только на газе, который является наиболее экономичным видом топлива.

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего осуществлять работу двигателя внутреннего сгорания на всех эксплуатационных режимах с любыми комбинациями подачи топлива, оптимизировать расход всех видов топлива с максимальной эффективностью и с максимальным достижением технических характеристик работы двигателя, достижения наибольшей экономичности топлива и экологичности при эксплуатации автомобилей.

Технический результат заключается в возможности применения изобретения на двигателях с инжекторными системами питания без конструктивной переделки двигателя, при этом обеспечивается возможность эксплуатации автомобиля тремя вариантами использования топлива:

- только на бензине;

- только на газе;

- на смеси бензина и газа,

причем в последнем случае управление подачей бензина и газа происходит автоматически, и при этом обеспечиваются условия для максимального использования положительных свойств каждого вида топлива (бензина и газа), когда недостатки одного топлива компенсируются преимуществами другого.

Этот технический результат реализуется следующим образом. В способе подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, включающем подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, в котором запуск двигателя осуществляют на газобензовоздушной смеси, а прогрев до температуры 60±5°С - на бензиновоздушной смеси, согласно изобретению, подбор видов топлива, их пропорцию и управление подачей при работе двигателя осуществляют электронным блоком управления по сигналам от датчиков температуры и нагрузки на двигатель, при достижении двигателем температуры 60±5°С включается инжектор газа и отключается инжектор жидкого топлива, двигатель работает на газе, в начале движения при увеличении оборотов включается инжектор жидкого топлива, в двигатель поступает газобензовоздушная смесь, при достижении оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, отключается инжектор жидкого топлива, двигатель продолжает работу на газе.

На приведенном чертеже схематически изображено устройство, реализующее способ подачи и смешения газа и бензина.

Это устройство содержит две параллельные линии подачи топлива: 1 - линию подачи газа, 2 - линию подачи жидкого топлива. На линии подачи газа 1 последовательно установлены: источник горючего газа (газовый баллон) 3, запорный электромагнитный клапан 4, редуктор 5, дозатор горючего газа - инжектор 6. На линии подачи жидкого топлива 2 также последовательно установлены: топливный бак (бензобак) 7, запорный электромагнитный клапан 8, дозатор жидкого топлива - инжектор 9. Обе линии 1 и 2 входят в коллектор двигателя внутреннего сгорания 10. Клапаны 4, 8 и инжекторы 6, 9 электрически соединены с блоком управления 11, с которым также соединены датчик температуры 12 и группа датчиков состояния работы двигателя внутреннего сгорания 13 и 14.

На блоке 11 установлен переключатель режима работы 15, а с коллектором двигателя внутреннего сгорания 10 соединен воздухозаборник 16.

Предлагаемое устройство подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания может работать в трех режимах, задаваемых различными положениями переключателя 15:

- в положении "Бензин" двигатель работает в штатном режиме на бензовоздушной смеси;

- в положении "Газ" - в штатном режиме на газовоздушной смеси;

- в положении "Бинар" - на бензогазовоздушной смеси с автоматическим дозированием и смешением бензина, газа и воздуха в нужных пропорциях в зависимости от температуры и нагрузки двигателя.

Работа в режиме "Бинар" осуществляется следующим образом. При включении электропитания двигателя из источника горючего газа (газового баллона) 3 через управляемый открытый электромагнитный клапан 4 и редуктор 5 газ подается к инжектору 6. При достижении двигателем 450 об/мин, сообщаемых ему стартером, блок управления 11 включает работу инжектора газа 6 и газ подается в коллектор двигателя 10.

Одновременно из топливного бака (бензобака) 7 через управляемый открытый электромагнитный клапан 8 с помощью инжектора 9 в коллектор двигателя 10 поступает бензин.

В коллекторе 10 газ и бензин смешиваются в необходимых пропорциях с воздухом, поступающим через воздухозаборник 16, и двигатель запускается на газобензовоздушной смеси. Двигатель развивает обороты до примерно 1000-1100 об/мин, но при этом он еще не достаточно прогрет. Прогрев двигателя до температуры 60°С±5°С продолжается на бензине. Поступление газа прекращается. Движение можно начинать.

При достижении температуры 60°С±5°С датчик температуры 12 подает сигнал в блок управления 11, который включает работу инжектора 6 в режиме холостого хода и отключает работу инжектора 9. Двигатель начинает работу на газе.

В начале движения при увеличении оборотов двигателя один из датчиков группы датчиков состояния работы двигателя: датчик числа оборотов (актан-корректор), кислородный датчик, сейсмодатчик, дает сигнал блоку управления 11, который включит работу инжектора 9 и в двигатель начинает поступать газобензиновоздушная смесь. При достижении оптимальных оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, и отсутствии повышенной нагрузки блок управления отключает работу инжектора 9 и двигатель продолжает работу на газе в стабильном режиме в том числе и на максимальных оборотах. Включение инжектора 9 происходит только когда появляется необходимость увеличения мощности (дополнительная нагрузка), например при резком обгоне, при преодолении препятствия и т.п.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет осуществлять работу двигателя на любых видах топлива в наиболее экономичном режиме и с учетом климатических условий, включая активное использование более экологически чистого газового топлива и при этом обеспечивая условия для максимального использования положительных свойств каждого вида топлива.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, включающий подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, в котором запуск двигателя осуществляют на газобензовоздушной смеси, а прогрев до температуры 60±5°С на бензиновоздушной смеси, отличающийся тем, что подбор видов топлива, их пропорцию и управление подачей при работе двигателя осуществляют электронным блоком управления по сигналам от датчиков температуры и нагрузки на двигатель, при достижении двигателем температуры 60±5°С включается инжектор газа и отключается инжектор жидкого топлива, двигатель работает на газе, вначале движения при увеличении оборотов включается инжектор жидкого топлива, в двигатель поступает газобензовоздушная смесь, при достижении оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, отключается инжектор жидкого топлива, двигатель продолжает работу на газе.

www.freepatent.ru

Инжекторная система подачи топлива - это... Что такое Инжекторная система подачи топлива?

Двигатель АШ-82 в музее в Праге

Система впрыска топлива (англ. Fuel Injection System) — система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях. Основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется путем непосредственного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр. Автомобили с данной системой питания часто называют инжекторными.

Устройство

В инжекторной системе подачи впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками — инжекторами (англ. Injector).

Классификация

По точке установки и количеству форсунок:

  • Моновпрыск или центральный впрыск (нем. Ein Spritz) — одна форсунка на все цилиндры, расположенная, как правило, на месте карбюратора (на впускном коллекторе). В настоящее время непопулярна.
  • Распределённый впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе. В то же время различают несколько типов распределённого впрыска:
    • Одновременный — все форсунки открываются одновременно.
    • Попарно-параллельный — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливо-воздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. В современных моторах используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке Датчика Положения Распределительного Вала ДПРВ (так называемой Фазы).
    • Фазированный впрыск — каждая форсунка управляется отдельно, и открывается непосредственно перед тактом впуска.
    • Прямой впрыск — форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.

Управление системой подачи топлива

В настоящее время системами подачи топлива управляют специальные микроконтроллеры, этот вид управления называется электронным. Принцип работы такой системы основан на том, что решение о моменте и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков.

В прошлом, на ранних моделях системы подачи топлива, в роли контроллера выступали специальные механические устройства.

Принцип работы

В контроллер, при работе системы, поступает, со специальных датчиков, следующая информация:

  • о положении и частоте вращения коленчатого вала,
  • о массовом расходе воздуха двигателем,
  • о температуре охлаждающей жидкости,
  • о положении дроссельной заслонки,
  • о содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью),
  • о наличии детонации в двигателе,
  • о напряжении в бортовой сети автомобиля,
  • о скорости автомобиля,
  • о положении распределительного вала (в системе с последовательным распределенным впрыском топлива),
  • о запросе на включение кондиционера (если он установлен на автомобиле),
  • о неровной дороге (датчик неровной дороги),
  • о температуре входящего воздуха.

На основе полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами:

  • топливоподачей (форсунками и электробензонасосом),
  • системой зажигания,
  • регулятором холостого хода,
  • адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система есть на автомобиле),
  • вентилятором системы охлаждения двигателя,
  • муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле),
  • системой диагностики.

Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать 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 многие другие характеристики и спецификации.

Ранее использовалась механическая система управления впрыском.

Достоинства двигателей, оборудованных системой впрыска с микропроцессорным управлением

Преимущества, по сравнению с двигателями, оборудованными карбюраторной системой подачи топлива:

  • Уменьшение расхода топлива.
  • Упрощается запуск двигателя.
  • Приближенная к линейной характеристика крутящего момента (улучшаются динамические и мощностные характеристики двигателя).
  • Не требует ручной регулировки системы впрыска, т.к. выполняет самостоятельную настройку на основе данных, передаваемых датчиками кислорода.
  • Поддерживает примерно стехиометрический состав рабочей смеси, что несколько уменьшает выброс несгоревших углеводородов и повышает экологичность (альфа ~ 0.98-1.2).

Недостатки

Основные недостатки двигателей с блоком управления по сравнению с карбюраторными:

  • Высокая стоимость узлов,
  • Низкая ремонтопригодность элементов,
  • Высокие требования к фракционному составу топлива,
  • Необходимость в специализированном персонале и оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта, высокая стоимость ремонта.
  • Зависимость от электропитания и критически важное требование к постоянному наличию напряжения питания
  • Уязвимость электронной системы от атомного излучения

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. Система непосредственного впрыска авиационных двигателей — удобная альтернатива карбюраторной, так как инжекционной системе впрыска в силу конструкции безразлично рабочее положение (подача топлива осуществляется независимо от положения двигателя относительно земной поверхности).

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 DB 601. Именно этими моторами объёмом 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 л.c. 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 производили с 1928 года, он же устанавливался, к примеру, на транспортные самолеты Junkers Ju-52. Авиационные двигатели в Англии, США и СССР в те времена были 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 авиационных двигателей с впрыском, работы по созданию отечественных систем непосредственного впрыска 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 ещё 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, двигатели «летающей крепости» Boeing B-29 тоже питались бензином через форсунки.

Применение систем впрыска в автомобилестроении

Системы управления двигателем в автомобилестроении начали 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 непосредственного 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 объёмом 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

Примечания

  1. ↑ Electrojector и его потомки

Ссылки

dic.academic.ru


Смотрите также