Детали топливной системы: основные узлы и агрегаты. Схема топливной системы бензина


3 основные системы подачи топлива

Содержание статьи

Назначение топливной системы

Топливная система нужна для доставки бензина, дизеля из топливного бака непосредственно в цилиндры двигателя. По пути оно смешивается с воздухом и уже в поршневую систему доходит смесь, состоящая из топлива и воздуха. В цилиндрах происходит детонация, иными словами микровзрыв топливной смеси. Энергия, полученная от детонации, передаётся на коленвал, там преобразуется в крутящий момент и потом переходит на колёса автомобиля.

Устройство и основные конструктивные элементы

По конструкции всю топливную систему можно разделить на такие элементы:

  1. Бак для топлива. Баки бывают разные по конфигурации и объёму. Оснащены датчиком уровня топлива, который даёт понимание водителю об уровне наполненности бака. Для заливки топлива в баке есть горловина, закрывающаяся крышкой.
  2. Топливные магистрали. Представляют собой набор трубчатых магистралей, по которым топливо доходит из бака до распределяющего устройства.
  3. Фильтры. Применяются фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтр грубой очистки монтируется непосредственно на бак с топливом и представляет собой металлическую решётку. Этот фильтр не даёт проникнуть большим частичкам загрязнений в магистрали топливной системы. Фильтр тонкой очистки устанавливается непосредственно в моторном отсеке перед топливным насосом. Он уже отлавливает более маленькие частички грязи.
  4. Топливные насосы. По конструкции устанавливают два или один топливный насос. Их количество зависит от конструкции смеси образователя. В карбюраторных типах насос стоит один. В дизельных двигателях устанавливают насосы низкого и высокого давления.
  5. Смесеобразователь. Этот элемент отвечает за смешивание топлива с воздухом и впрыск смеси в двигатель. В бензиновых двигателях это карбюратор или же инжектор.

Устройство топливной системы

Устройство топливной системы

Типы систем подачи топлива в двигатель

В зависимости от конструкции автомобиля, его года выпуска и типа горючего материала, на котором он работает, топливные системы имеют свои отличия.

По типу топлива:

  • бензиновые;
  • дизельные.

Конструкция этих топливных систем кардинально различается и об их особенностях читайте ниже.

Бензиновые в свою очередь разделяются на:

  • карбюраторные;
  •  инжекторы.

В современных автомобилях карбюраторные подачи топлива почти не встречаются. В большинстве стоят именно инжекторы. Но авто, выпущенные 10 — 15 лет назад оснащались карбюраторами, поэтому принцип работы таких систем мы тоже разберём.

Топливная система карбюраторных двигателей

По конструкции карбюратор состоит из корпуса, поплавковой камеры, клапанов, жиклеров, смеси образующей камеры. В карбюраторной системе топливный насос устанавливается один —  малого давления. Устанавливается он в моторном отделении, недалеко от карбюратора. Насос накачивает топливо в поплавковую камеру. Своё название эта камера получила за счёт поплавка, который регулирует её наполнение. Если в камере больше топлива, чем нужно, поплавок подымает игольчатый клапан. Игольчатый клапан закрывает подачу топлива в камеру. При недостатке топлива в камере весь процесс происходит наоборот.

Топливаная система карбюраторных двигателей

Топливаная система карбюраторных двигателей

Из поплавковой камеры топливо через жиклер, который представляет собой трубочку с малым отверстием, подаётся в камеру смешивания. В этой камере бензин смешивается с воздухом, который в свою очередь поступает из воздухозаборника.

Регулируется подача топлива дроссельной заслонкой, а она тросиком связана с педалью газа в авто. Из карбюратора смесь подаётся в двигатель с помощью обратной тяги от цилиндропоршневой группы. Иными словами, поршень всасывает топливную смесь.

Бывают три вида топливной смеси:

  1. Обогащённая. В составе этой смеси увеличенное количество топлива и уменьшенный объём воздуха. Это приводит в свою очередь к перерасходу топлива. Такую смесь применяют при запуске двигателя автомобиля. Регулируется это с помощью так называемого «подсоса». После прогрева двигателя смесь необходимо сделать нормальной и убрать «подсос».
  2. Нормальная. В составе смеси нужное количество топлива и воздуха. Это иными словами золотая середина.
  3. Обеднённая. В этой смеси количество воздуха больше нужного, а топлива меньше. Это влечёт за собой уменьшение расхода и мощности. Машина будет с трудом подниматься на горки, особенно гружёная. Скорость станет значительно меньше.

Регулируется качество смеси на карбюраторе болтом. Вообще стоит сказать, что на карбюраторе есть винт холостого хода и качества смеси. Именно винтом качества смеси и регулируется её состав.

Если нет понимания, как регулировать, то лучше доверить это дело профессионалу. Эта работа очень точная и здесь нужны навыки.

Одна из самых частых проблем карбюраторных типов систем — это как раз самостоятельная регулировка. Бывают ситуации, что дело вовсе не в настройках, а, например, в поломанном игловом клапане. Из-за переполнения поплавковой камеры расход увеличивается, а автолюбители начинают крутить винты смеси образователя. Это не приводит ни к чему.

Особенности топливной системы инжекторного двигателя

Несхожесть инжекторного типа двигателя и карбюраторного в следующем. Топливный насос создает высокое давление и подаёт горючее на топливную рампу, а с неё через форсунки в двигатель. Регулирует подачу топлива, его количество и качество блок управления.

Делать какие-то регулировки возможно только через специальный компьютер. Кроме того, блок управления не даст сигнала на подачу топлива, если хотя бы один датчик в автомобиле вышел из строя. На панели будет выдаваться ошибка с названием. По названию ошибки можно расшифровать, какой именно датчик вышел из строя.

Схема топливной системы дизельного двигателя

В дизельном двигателе топливная система отличается от бензиновой. Воспламенение топливной смеси происходит вследствие сжатия воздуха и его нагрева. В таких системах не применяются свечи для детонации смеси. В дизельных двигателях применяются свечи, но накаливания. Они служат для подогрева топливной системы при пуске. При работе они не нужны.

В дизельной системе есть два топливных насоса. Один из них высокого давления, а другой низкого. Насос низкого давления качает топливо из бака. Насос высокого давления создаёт нужное давление в системе при впрыскивании. Роль распределителя выполняют форсунки, они дозируют количество смеси и определяют её качество. Для проверки износа форсунок есть специальный стенд.

Схема топливной системы дизельного двигателя

Схема топливной системы дизельного двигателя

Особенностью дизельного двигателя является отсутствие регулирования качества смеси. Особенно это сказывается зимой при низких температурах. Так же в зимнее время дизель начинает подмерзать. Для того, чтобы этого не случалось, применяют присадки.

Заключение

Топливная система напрямую влияет на расход бензина или дизеля автомобиля. Если за системой нет должного контроля и она попросту не обслуживается, то это увеличивает расход топлива автомобиля. Как показывает практика, легче поддерживать в надлежащем состоянии то, что есть, нежели ремонтировать запущенное.

Нужно регулярно менять расходные материалы, а именно — топливные фильтры и проходить диагностику систем подачи топлива (карбюратора, инжектора, форсунок). Это поможет сэкономить и деньги, и время.

Оценка статьи:

Загрузка...

motorsguide.ru

Топливная система и ее элементы

Топливная система предназначена для приема, хранения, очи­стки и своевременной подачи топлива в цилиндры двигателя. В состав топливной системы входят: топливные цистерны, топливоперекачивающий и топливоподкачивающий насос низкого давле­ния, фильтры грубой и тонкой очистки, подогреватели топлива, топливные сепараторы, подогреватели сепараторов, топливный на­сос высокого давления, топливные форсунки и топливные трубо­проводы.

Принципиальная схема топливной системы

На рис. 172 показана принципиальная схема топливной сис­темы. Топливо из запасной цистерны 3 основным топливоперекачивающим насосом 2 подается в расходную цистерну 7. Расходная цистерна располагается выше двигателя для обеспечения подпора, она оборудована переливной трубой 6, указателем уровня 8 и сливным краном 9. Топливо из расходной цистерны, пройдя спа­ренный фильтр грубой очистки 10, топливоподкачивающим насо­сом 11 подается через спаренный фильтр тонкой очистки 12 к топ­ливным насосам высокого давления 13, а последние нагнетают че­рез трубопроводы высокого давления 15 и щелевые фильтры 16 топливо к форсункам 17. Рециркуляционный трубопровод 14 обес­печивает отвод излишнего топлива (отсечное топливо насосов вы­сокого давления), а трубопровод 18 отвод топлива, просочивше­гося через неплотности форсунок и насосов, в сточную цистерну 19. Предохранительный клапан 20 осуществляет перепуск излишнего топлива в расходную цистерну. При сильном загрязнении водой и механическими примесями через сепаратор 21 пропускается топ­ливо, предварительно нагретое в подогревателе 22. Прием топлива осуществляется через палубные втулки 5 правого и левого бортов и трубопровод 4. Резервный ручной насос — 1. При работе двига­теля на тяжелом топливе устанавливается еще цистерна пуско­вого (легкого) топлива для запуска и маневров главного двига­теля. Для удаления отстоя из запасной цистерны используется ручной зачистной насос 23.

Цистерны основного запаса топлива обычно располагают в междудонном пространстве, их емкость должна обеспечивать запас топлива для заданной автономности плавания. Расходные цистерны устанавливают попарно, причем одна из них может быть отстойной. Все топливные цистерны оборудуют вентиляционными трубами, дистанционными указателями уровня, необходимой арматурой, горловинами для осмотра и ремонта. При работе дви­гателя на тяжелом топливе все цистерны имеют паровой обогрев.

Топливоперекачивающие насосы служат для приема топлива из-за борта; в случае необходимости выдачи топлива на другое судно осуществляют перекачку топлива из одних цистерн в дру­гие и подачу его в расходные цистерны. Топливоперекачивающие насосы выполняют шестеренного, винтового и центробежного ти­пов.

Топливоподкачивающие насосы служат для обеспечения избы­точного давления топлива, подаваемого к всасывающей полости насосов высокого давления. По конструкции эти насосы бывают: плунжерные, шестеренные и коловратные. Топливоподкачивающие насосы приводятся в действие от коленчатого и распределитель­ного вала. Схема плунжерного топливоподкачивающего насоса показана на рис. 173.

Схема плунжерного топливоподкачивающего насоса

В процессе транспортировки и хранения происходит загрязне­ние и обводнение топлива, поэтому его фильтрация является необ­ходимым условием для обеспечения на­дежной работы топливной аппаратуры и уменьшения износа ее трущихся частей. Топливные фильтры подразделяются на фильтры грубой очистки, которые уста­навливают перед топливоподкачивающими насосами, фильтры тонкой очистки, устанавливаемые перед насосом высоко­го давления, и щелевые фильтры, уста­навливаемые непосредственно перед фор­сункой или вмонтированные в форсунку. С помощью фильтров достигается высо­кая эффективность очистки топлива, про­стое обслуживание и легкость замены фильтрующих элементов. Обычно фильт­ры выполняют спаренными, что обеспечи­вает чистку или замену одного из эле­ментов фильтров при работе другого. Фильтрующая поверхность грубых филь­тров состоит из металлических сеток или набора металлических пластин со щеля­ми. Для фильтров тонкой очистки филь­трующим элементом являются металли­ческие пластины с уменьшенными зазо­рами, а также бумажные, войлочные, фетровые и капроновые смен­ные вставки.

Топливные фильтры грубой очистки

На рис. 174 показаны топливные фильтры грубой очистки: а — щелевой и б — сетчатый. В корпусе 5 расположен фильтрующий элемент 4 в виде набора пластин или сеток, стянутых специальным пустотелым болтом 3. Топливо поступает с наружной стороны фильтрующего элемента и, пройдя его, попадает в центральный канал смежного болта и затем выходит из фильтра. Спускная пробка 6 обеспечивает удаление осевшей на дно фильтра грязи. Корпус фильтра закрывается крышкой 2, вентиляционный винт 1 обеспечивает удаление воздуха из системы при заполнении ее топ­ливом.

Тонкая очистка топлива достигается с помощью специальных фильтров и сепараторов. Применяя сепараторы, из топлива можно удалить воду и механические частицы размером до 3—10 мкм. Работают сепараторы на принципе центробежной силы. В процессе сепарирования топливо распыляется на мельчайшие частицы при этом происходит удаление воды и примесей. Для лучшего се­парирования вязкие топлива предварительно подогревают.

vdvizhke.ru

Топливная система двигателя :: SYL.ru

Автомобиль как механизм сам по себе не может функционировать без нескольких обязательных условий. Одним из таких требований является наличие в его системе необходимого для работы количества топлива, которое в дальнейшем будет поступать в двигатель. Для этого была создана топливная система двигателя. Что же она собой представляет?

Общая информация

Основная функция топливной системы - вне зависимости от рабочего режима двигателя подавать в него необходимое количество топлива. Конструктивно она устроена довольно сложно, так как сочетает в себе многие элементы из других систем. Основные составляющие топливной системы:

- непосредственно система подачи топлива - бак, содержащий определенный объем горючего, трубопроводы, бензонасос (электрический), топливные фильтры, регулятор давления и топливная рампа с форсунками;- воздухоподача - регулятор холостого хода, дроссельные механизмы и воздушный фильтр;- уловитель паров топлива - адсорбер и его клапан продувки, соединительные трубопроводы.

Дополнительные элементы

По стандарту двигатель оборудуют системой, которая позволяет управлять впрыском топлива с помощью распределителя. Такая конструкция позволяет регулировать отдельно процесс образования горючей смеси и дозировку ее подачи в цилиндры. Это повышает качество горючего и оптимизирует его состав, а вследствии этого увеличивается мощность, снижается токсичность горючего и его расход. Все это возлагается на электронный блок со всевозможными датчиками скорости автомобиля, температуры и нагрузки двигателя. Схема топливной системы наглядно показывает размещение всех этих узлов внутри автомобиля.

Топливная система бензинового двигателя

Функционирование этой системы на бензиновом двигателе происходит следущим образом. Вначале топливный насос высасывает из бака горючее и через фильтры подает его в распределительную магистраль. При этом в системе поддерживается стабильное давление - 3 атмосферы.

Затем инжекторы импульсами впрыскивают топливо непосредственно во впускной трубопровод, который находится как раз перед соответствующими клапанами двигателя. Работа инжекторов регулируется блоком управления, который определяет время и количество впрыскиваемого топлива.

В это же время происходит всасывание воздуха, необходимого для сгорания топлива. Он проходит последовательно такие узлы, как фильтр, дроссельную заслонку, распределитель воздуха и воздуховоды. Подается готовый воздух тоже к впускным клапанам двигателя. Его количество регулирует дроссельная заслонка, которая подсоединена к педали газа. Чтобы увеличить мощность двигателя, на него часто ставят турбокомпрессор, который работает под действием выхлопного газа.

После этого смесь из воздуха и топлива подается непосредственно в цилиндры двигателя, где происходит процесс сгорания. Отработанный газ убирается из двигателя выхлопной системой. Все вышеописанные процессы контролируют разнообразные датчики температуры, напряжения и других не менее важных показателей. В случае выхода из строя хотя бы одного из них двигатель автоматически переключается на аварийный режим, чтобы избежать вредного влияния, которому может подвергнуться весь двигатель и конкретно топливная система.

Дизельная конструкция этой системы работает немного иначе.

Топливная система дизельного двигателя

Для неопытного водителя может показаться, что дизельный ДВС не имеет принципиальных отличий от бензинового. Однако это далеко не так. Да, пусть оба типа и имеют схожую конструкцию, узлы и детали, но различие в их работе все же имеется.

Разница в функционировании обеих систем заключается в нескольких процессах - образовании, подаче и зажигании горючей смеси. В дизеле она воспламеняется не от искры свечи зажигания, а от большой температуры воздуха в цилиндре.

Воздушная система нагоняет предварительно очищенный воздух в цилиндры, где тот сжимается и нагревается до температуры 900 градусов. Когда цилиндр проходит верхнюю мертвую точку, топливо впрыскивается в камеру сгорания. При смешивании топлива и воздуха происходит воспламенение. Вот почему дизельные моторы работают очень шумно и жестко. Однако их плюс в том, что функционирование возможно даже на очень дешевых и бедных смесях. Отсюда вытекает и повышенная экономичность. Дизели также имеют более высокий КПД и крутящий момент. Но среди минусво можно назвать шум и вибрацию, уменьшение соотношения мощность/литр и неполадки при холодном запуске. Делать выбор, что лучше - топливная система дизеля или бензинового двигателя - стоит при покупке нового автомобиля или его переоснащении.

Немного об основных узлах и механизмах топливной системы

Топливный бак предназначен для размещения топлива с целью последующей его подачи в систему. Эту роль берут на себя трубопроводы. Задача топливного фильтра - следить, чтобы горючее было чистым и не содержало в себе посторонних примесей. Для впрыска горючего есть специальная топливная рамка, к которой подсоединены форсунки. Они своими головками находятся во впускной трубе и распыляют топливо в момент подачи. Нормальное давление для этого обеспечивает специальный регулятор, поддерживающий стабильное значение давления на всех этапах работы двигателя.

Задача воздушных фильтров похожа на аналогичную у топливных - поддерживать чистоту подаваемого в двигатель воздуха. Количество воздуха, поступающее в камеру сгорания, регулирует дроссельная заслонка. Непосредственно всей работой системы руководит блок управления двигателем.

Итоги

Что же можно сказать при первом взгляде? Схема топливной системы говорит, что это довольно сложно устроенная и работающая часть двигателя. В силу этого она требует бережного обращения с собой, использования качественных комплектующих и расходных материалов. В противном случае можно быть уверенным в том, что долго она не проработает.

www.syl.ru

Топливная система - обзорная статья + видео

Топливная система автомобиля предназначена для хранения запаса топлива в автомобиле и подачи его в камеры сгорания, обеспечивая наиболее эффективный процесс сгорания топлива. Системы подачи топлива различаются по способу подачи топлива в камеры сгорания. В одних используется карбюратор, в других инжектор, но несмотря на различия они имеют много общих элементов.

Из каких узлов состоит система подачи топлива? Основные узлы этой системы – бензобак, бензонасос, топливный фильтр — о его замене здесь, бензопроводы и датчик уровня топлива (расположенный на панели приборов), сюда можно отнести и воздухоочиститель.

Топливный бак обычно располагается в задней части автомобиля под багажником с правой или левой стороны машины. Правда в некоторых версия бензобак может располагаться в необычных местах, чтобы найти его лучше всего ознакомиться с инструкцией по эксплуатаций автомобиля.

Схема топливной системы.

Что собой представляет бензобак? Это металлическая или пластиковая емкость от 40 до 100литров. Внутри бензобака имеется прибор, измеряющий уровень топлива в баке, и подающий сигналы на панель приборов. По датчику уровня на панели приборов мы можем судить о наличии топлива в системе.

Следующий элемент системы — бензонасос. Он прокачивает топливо по трубопроводу, идущему от бака до системы впрыска (инжектора или карбюратора). Бензонасосы бывают механического или электрического типов. Раньше использовался механический тип насосов, теперь предпочтение отдают электронасосам. Располагаются они обычно внутри бензобака или возле него, но могут быть варианты.

Для очистки топлива от инородных примесей применяется фильтр, который называется топливным. Он состоит из фильтрующих элементов, проходя через которые топливо очищается от примесей. В автомобилях встречаются дополнительно установленные топливные фильтры для более полной очистки бензина. Своевременная замена фильтров продлит срок службы двигателя.

Воздухоочиститель служит для очистки воздуха от пыли, перед подачей его для смешивания с топливом. Воздухоочиститель может быть круглым или прямоугольным. Обычно на старых моделях он круглый. На современных автомобилях устанавливается несколько воздушных фильтров. Одни очищают воздух, поступающий в двигатель, другие очищают воздух, идущий в салон автомобиля. Внутри воздухоочистителя установлен фильтрующий элемент в виде гармошки, очищающий воздух от пыли и грязи. Чем тяжелее условия эксплуатации машины, тем чаще надо менять фильтрующий элемент.

Видео

Рекомендую прочитать:

autoepoch.ru

Топливная система

Детали топливной системы в совокупности предназначены для питания транспортного средства топливом, его качественной, структурированной очистки, хранения. Топливная система является одним из важных элементов работы транспортного средства, по этой причине к ней предъявляются особенные требования. Топливо должно обязательно включать в свой состав минимальный ряд дополнительных вредных примесей, компонентов, благодаря которым система может прийти в негодность, выйдут из строя отдельные узлы.

Схема топливной системы

Особенного внимания заслуживают детали топливной системы, которые при тесном взаимодействии помогают обеспечивать стабильную подачу топлива к двигателю, где оно используется по назначению. Важным этапом работ, совершаемых владельцем автомобиля, является обслуживание топливной системы, если оно выполняется своевременно и регулярно, это позволит оптимально сбалансировать работу всего узла, агрегатов, отдельных систем и деталей. В частности, обслуживание обязательно должно выполняться профессионалами в рамках сервисного центра, где можно показать свой автомобиль, а мастера уже выполнят весь необходимый комплекс работ.

Как устроена система подачи топлива в автомобиле

Неисправности оборудования топливной системы

Наиболее сложными являются признаки неисправности топливной системы. К примеру, это отсутствие поступления топлива в двигатель, что свидетельствует о неисправности насоса, который не подает его либо совсем, либо не доставляет в нужном количестве. В таком случае решением станет замена поврежденного узла, агрегата, его разборка с последующим ремонтом, восстановлением. Правда, для этих целей потребуется досконально знать устройство топливной системы автомобиля, функционирование всех отдельных узлов, систем и прочего.

При обнаружении каких-либо неисправностей необходима диагностика топливной системы

Одним из важных элементов является топливный бак - в нем хранится определенный запас топливной смеси, необходимой для последующей передачи в двигатель для работы. Традиционно оборудование располагается в задней части, как правило, над задней осью автомобиля, что обеспечивает максимальный комфорт в обслуживании системы. Одного полного топливного бака будет достаточно примерно на несколько сотен километров езды.

Статью о системе охлаждения автомобиля вы найдёте здесь. А об особенностях техобслуживания и ремонта электрооборудования можно узнать, перейдя по этой ссылке.

Проверка топливной системы производится с использованием специального оборудования

Важно отметить и еще один факт: неисправностью бака, в основном, является утечка топлива из него. В данном случае важно своевременно выполнить демонтаж оборудования, восстановить поврежденный узел. Может быть нарушена изоляция агрегата от атмосферы, нарушено функционирование системы улавливания паров, которая осуществляет вентиляцию.

Помимо этого основные неисправности топливной системы могут означать выход из строя оборудования фильтров, на основании чего принимается решение выполнить демонтаж устройства с последующей очисткой, заменой системы. Как правило, очистка фильтров выполняется через время, так как позволяет выполнять качественный контроль различных параметров работы оборудования.

Необходимо вносить определенные корректировки в работу оборудования, о чем свидетельствует и ошибка топливной системы, которая регулярно выскакивает на приборах панели. К примеру, частому выходу из строя подвержен топливный насос, который помогает поддерживать требуемый уровень давления в системе. Устанавливается данное оборудование в топливном баке, если это электрический насос (механический устанавливается на двигателе), при этом дополнительно комплектуется специальным приводом электрического типа, который позволяет приводить его в действие в автоматическом режиме.

В баке вместе с насосом устанавливается и система датчиков, предназначенных специально для контроля рабочих параметров оборудования, измерения контрольных данных. На основании этого можно вполне обособленно выявить некоторые неисправности, связанные с функционалом, что поможет запросто определить необходимость в выполнении конкретного ремонта, восстановления. Неполадки топливной системы легко диагностируются и выявляются, когда за дело возьмется команда профессионалов. Это не зависит от того, какая топливная система установлена, от состава ее узлов и агрегатов, их взаимодействия.

Доверить ремонт системы подачи топлива лучше специалистам в автосалоне

Ремонт системы, отдельных узлов и агрегатов

Отдельного внимания заслуживает ремонт топливной системы автомобиля, который выполняется профессионалами с использованием специального оборудования, стационарных стендов, станков, других агрегатов и инструментов. Основным элементом датчика, в свою очередь, является поплавок, посредством которого замеряется контроль уровня топлива в баке и изменяются параметры потенциометра. Назначение топливной системы обязательно должно учитывать и соблюдение уровня безопасности конкретных узлов и агрегатов, подвергаемых разрушению в ходе эксплуатации. Вышедшая из строя система может привести к аварийной ситуации, потребует срочной замены оборудования, даже если таких запасных частей нет, сервис поможет подобрать аналоговые системы, выгодные по стоимости и качеству.

topauto24.ru

СИСТЕМЫ ВПРЫСКА БЕНЗИНА

Первые системы впрыска были механическими (рис. 2.61), а не электронными, и некоторые из них (например, высокоэффективная система BOSCH) были чрезвычайно остроумными и хорошо работали. Впервые же система механического впрыска топлива была разработа­ на компанией Daimler Benz, а первый серийный автомобиль с впрыском бензина был выпу­ щен еще в 1954 г. Основными преимуществами системы впрыска по сравнению с карбюра­ торными системами являются следующие:

— отсутствие дополнительного сопротивления потоку воздуха на впуске, имеющему место в карбюраторе, что обеспечивает повышение наполнения цилиндров и литровой мощно­ сти двигателя;

— более точное распределение топлива по отдельным цилиндрам;

— значительно более высокая степень оптимизации состава горючей смеси на всех режи­ мах работы двигателя с учетом его состояния, что приводит к улучшению топливной эко­ номичности и снижению токсичности отработавших газов.

Хотя в конце концов оказалось, что лучше для этой цели использовать электронику, которая дает возможность сделать систему компактнее, надежнее и более адаптируемой к требовани­ ям различных двигателей. Некоторые из первых систем электронного впрыска представляли собой карбюратор, из которого удаляли все «пассивные» топливные системы и устанавливали одну или две форсунки. Такие системы получили название «центральный (одноточечный) впрыск» (рис. 2.62 и 2.64).

 

 

 

Рис. 2.62. Агрегат центрального (одноточечного) впрыска

Рис. 2.64. Схема системы центрального впрыска топлива: 1 — подача топлива;

Рис. 2.63. Электронный блок управления 2 — поступление воздуха; 3 — дроссельная четырехцилиндровым двигателем заслонка; 4 — впускной трубопровод; Valvetronic BMW 5 — форсунка; 6 — двигатель

 

В настоящее время наибольшее распространение получили системы распределенного (многоточечного) электронного впрыска. На изучении этих систем питания необходимо оста­ новиться более подробно.

 

 

СИСТЕМА ПИТАНИЯ С ЭЛЕКТРОННЫМ РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВПРЫСКОМ БЕНЗИНА (ТИПА MOTRONIC)

 

В системе центрального впрыска подача смеси и ее распределение по цилиндрам осущест­ вляются внутри впускного коллектора (рис. 2.64).

Наиболее современная система распределенного впрыска топлива отличается тем, что во впускном тракте каждого цилиндра устанавливается отдельная форсунка, которая в опре­ деленный момент впрыскивает дозированную порцию бензина на впускной клапан соответ­ ствующего цилиндра. Бензин, поступивший

в цилиндр, испаряется и перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Двига­ тели с такими системами питания обладают лучшей топливной экономичностью и пони­ женным содержанием вредных веществ в отработавших газах по сравнению с кар­ бюраторными двигателями.

Работой форсунок управляет электрон­ ный блок управления (ЭБУ) (рис. 2.63), пред­ ставляющий собой специальный компью­ тер, который получает и обрабатывает элект­ рические сигналы от системы датчиков, сравнивает их показания со значениями,

хранящимися в памяти компьютера, и выда­ ет управляющие электрические сигналы на электромагнитные клапаны форсунок и другие исполнительные устройства. Кроме того, ЭБУ постоянно проводит диагностику

Рис. 2.65. Схема системы распределенного впрыска топлива Motronic: 1 — подача топ­ лива; 2 — поступление воздуха; 3 — дрос­ сельная заслонка; 4 — впускной трубопро­ вод; 5 — форсунки; 6 — двигатель

системы впрыска топлива и при возникно­ вении неполадок в работе предупреждает водителя с помощью контрольной лампы, установленной в щитке приборов. Серьез­ ные неполадки записываются в памяти бло­ ка управления и могут быть считаны при проведении диагностики.

Система питания с распределенным впрыском имеет следующие составные части:

— система подачи и очистки топлива;

— система подачи и очистки воздуха;

— система улавливания и сжигания паров бензина;

— электронная часть с набором датчиков;

— система выпуска и дожигания отработав­ ших газов.

Система подачи топливасостоит из топ­ ливного бака, электрического бензонасоса, топливного фильтра, трубопроводов и топ­ ливной рампы, на которой установлены форсунки и регулятор давления топлива.

 

Рис. 2.66. Погружной электрический топливный насос; а — топливозаборник с насо­ сом; б — внешний вид насоса и насосная секция роторного типа топливного насоса с электрическим приводом; в — шестеренчатая; г — роликовая; д — пластинчатая; е — схема работы насосной секции роторного типа:1 — корпус; 2 — зона всасывания; 3 — ротор; 4 — зона нагнетания; 5 — направление вращения

 

 

Рис. 2.67. Топливная рампа пятицилиндрового двигателя с установленными на ней форсунками, регулятором давления и штуцером для контроля давления

Электробензонасос(обычно роликовый) может устанавливаться как внутри бензобака (рис. 2.66), так и снаружи. Бензонасос включается с помощью электромагнитного реле. Бен­ зин засасывается насосом из бака и одновременно омывает и охлаждает электродвигатель насоса. На выходе из насоса имеется обратный клапан, который не позволяет топливу выте­ кать из напорной магистрали при выключенном бензонасосе. Для ограничения давления служит предохранительный клапан.

Поступающее от бензонасоса топливо, под давлением не менее 280 кПа проходит через топливный фильтр тонкой очистки и поступает к топливной рампе. Фильтр имеет металлический корпус, заполненный бумажным фильтрующим элементом.

Рампа(рис.2.67) представляет собой полую конструкцию, к которой крепятся форсунки и регулятор давления. Рампа крепится болтами к впускному трубопроводу двигателя. На рампе также устанавливается штуцер, который служит для контроля давления топлива. Штуцер закрыт резьбовой пробкой для предохранения от загрязнения.

Форсунка(рис. 2.68) имеет металличес­ кий корпус, внутри которого расположен электромагнитный клапан, состоящий из электрической обмотки, стального сер­ дечника, пружины и запорной иглы. В верхней части форсунки расположен не­ большой сетчатый фильтр, предохраняю­ щий распылитель форсунки (имеющий очень маленькие отверстия) от загрязне­ ния. Резиновые кольца обеспечивают не­ обходимое уплотнение между рампой, форсункой и посадочным местом во впуск­ ном трубопроводе. Фиксация форсунки

на рампе осуществляется с помощью спе­ циального зажима. На корпусе форсунки имеются электрические контакты для под-

Рис. 2.68. Электромагнитные форсунки бензинового двигателя: слева — GM, справа — Bosch

Рис. 2.69. Регулятор давления топлива:1 — корпус; 2 — крышка; 3 — патрубок для вакуумного шланга; 4 — мембрана; 5 — кла­ пан; А — топливная полость; Б — вакуумная полость

 

 

Рис. 2.70. Пластмассовый впускной тру­ бопровод с ресивером и дроссельным патрубком

ключения электрического разъема. Регулирование количества топлива, впрыскиваемого форсункой, осуществляется изменением длины электрического импульса, подаваемого на контакты форсунки.

Регулятор давлениятоплива (рис. 2.69) служит для изменения давления в рампе, в за­ висимости от разрежения во впускном трубопроводе. В стальном корпусе регулятора распо­ ложен подпружиненный игольчатый клапан, соединенный с диафрагмой. На диафрагму, с од­ ной стороны воздействует давление топлива в рампе, а с другой разрежение во впускном трубопроводе. При увеличении разрежения, во время прикрытия дроссельной заслонки, клапан открывается, излишки топлива сливаются по сливному трубопроводу обратно в бак, а давление в рампе уменьшается.

В последнее время появились системы впрыска, в которых отсутствует регулятор давле­ ния топлива. Например, на рампе двигателя V8 автомобиля New Range Rover нет регулятора давления, и состав горючей смеси обеспечивается только работой форсунок, получающих сигналы от электронного блока.

Система подачи и очистки воздухасостоит из воздушного фильтра со сменным фильт­ рующим элементом, дроссельного патрубка с заслонкой и регулятором холостого хода, реси­ вера и выпускного трубопровода (рис. 2.70).

Ресивердолжен иметь достаточно большой объем, для того чтобы сглаживались пульса­ ции поступающего в цилиндры двигателя воздуха.

Дроссельный патрубокзакреплен на ресивере и служит для изменения количества воз­ духа, поступающего в цилиндры двигателя. Изменение количества воздуха осуществляется с помощью дроссельной заслонки, поворачиваемой в корпусе с помощью тросового приво­ да от педали «газа». На дроссельном патрубке установлены датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода. В дроссельном патрубке имеются отверстия для забо­ ра разрежения, которое используется системой улавливания паров бензина.

В последнее время конструкторы систем впрыска начинают применять электропривод управления, когда между педалью «газа» и дроссельной заслонкой нет механической связи (рис. 2.71). В таких конструкциях на педали «газа» устанавливаются датчики ее положения, а дроссельная заслонка поворачивается шаговым электродвигателем с редуктором. Элект­ родвигатель поворачивает заслонку по сигналам компьютера, управляющего работой дви­ гателя. В таких конструкциях не только обеспечивается четкое выполнение команд водителя, но и имеется возможность влиять на работу двигателя, исправляя ошибки водителя, дейст­ вием электронных систем поддержания устойчивости автомобиля и других современных электронных систем обеспечения безопасности.

 

Рис. 2.71. Дроссельная заслонка с элект-Рис. 2.72. Индуктивные датчики положе- рическим приводом обеспечивает воз- ния коленчатого и распределительного можность управления двигателем по про- валов

Водам

Датчик положения дроссельной заслонкипредставляет собой потенциометр, ползунок которого соединен с осью дроссельной заслонки. При повороте дросселя, изменяется электри­ ческое сопротивление датчика и напряжение его питания, которое является выходным сигна­ лом для ЭБУ. В системах электропривода управления дроссельной заслонкой используется не меньше двух датчиков, чтобы компьютер мог определять направления перемещения заслонки.

Регулятор холостого ходаслужит для регулировки оборотов коленчатого вала двигателя на холостом ходу путем изменения количества воздуха, проходящего в обход закрытой дроссель­ ной заслонки. Регулятор состоит из шагового электродвигателя, управляемого ЭБУ, и конусного клапана. В современных системах, имеющих более мощные компьютеры управления работой двигателя, обходятся без регуляторов холостого хода. Компьютер, анализируя сигналы от много­ численных датчиков, управляет длительностью поступающих к форсункам импульсов электри­ ческого тока и работой двигателя на всех режимах, в том числе и на холостом ходу.

Между воздушным фильтром и патрубком впускного трубопровода устанавливается дат­ чик массового расхода топлива.Датчик изменяет частоту электрического сигнала, посту­ пающего к ЭБУ, в зависимости от количества воздуха, проходящего через патрубок. От этого датчика поступает к ЭБУ и электрический сигнал, соответствующий температуре поступаю­ щего воздуха. В первых системах электронного впрыска использовались датчики, оценива­ ющие объем поступающего воздуха. Во впускном патрубке устанавливалась заслонка, которая отклонялась на разную величину в зависимости от напора поступающего воздуха. С заслон­ кой был связан потенциометр, который изменял сопротивление в зависимости от величины поворота заслонки. Современные датчики массового расхода воздуха работают, используя принцип изменения электрического сопротивления нагретой проволоки или токопроводя- щей пленки при охлаждении ее поступающим потоком воздуха. Управляющий компьютер, получающий также сигналы от датчика температуры поступающего воздуха, может опреде­ лить массу поступившего в двигатель воздуха.

Для корректного управления работой системы распределенного впрыска электронному бло­ ку требуются сигналы и от других датчиков. К последним относятся: датчик температуры охлажда­ ющей жидкости, датчик положения и частоты вращения коленчатого вала, датчик скорости авто­ мобиля, датчик детонации, датчик концентрации кислорода (устанавливается в приемной трубе системы выпуска отработавших газов в варианте системы впрыска с обратной связью).

В качестве температурных датчиков в настоящее время в основном используются полупровод­ ники, изменяющие электрическое сопротивление при изменении температуры. Датчики положе­ ния и скорости вращения коленчатого вала обычно выполняются индуктивного типа (рис. 2.72). Они выдают импульсы электрического тока при вращении маховика с метками на нем.

 

Рис.2.73. Схема работы адсорбера:1 — всасываемый воздух; 2 — дроссельная заслонка; 3 — впускной коллектор двигателя; 4 — клапан продувки сосуда с активированным углем; 5 — сигнал от ECU; 6 — сосуд с активированным углем; 7 — окружающий воздух; 8 — топ­ ливные пары в топливном баке

 

Система питания с распределенным впрыском может быть последовательной или парал­ лельной. В параллельной системе впрыска, в зависимости от числа цилиндров двигателя, одновременно срабатывают несколько форсунок. В системе с последовательным впрыском в нужный момент времени срабатывает только одна, конкретная форсунка. Во втором слу­ чае ЭБУ должен получать информацию о моменте нахождения каждого поршня вблизи ВМТ в такте впуска. Для этого требуется не только датчик положения коленчатого вала, но и дат­ чик положения распределительного вала.На современных автомобилях, как правило, уста­ навливаются двигатели с последовательным впрыском.

Для улавливания паров бензина,который испаряется из топливного бака, во всех сис­ темах впрыска используются специальные адсорберы с активированным углем (рис. 2.73). Активированный уголь, находящийся в специальной емкости, соединенной трубопроводом с топливным баком, хорошо поглощает пары бензина. Для удаления бензина из адсорбера последний продувается воздухом и соединяется с впускным трубопроводом двигателя, Для того

чтобы работа двигателя при этом не нарушалась, продувка производится только на опреде­ ленных режимах работы двигателя, с помо­ щью специальных клапанов, которые откры­ ваются и закрываются по команде ЭБУ.

В системах впрыска с обратной связью ис­ пользуются датчики концентрации кислоро­ дав отработавших газах, которые устанавли­ ваются в выпускной системе с каталитиче­ ским нейтрализатором отработавших газов.

Каталитический нейтрализатор(рис. 2.74;

Рис. 2.74. Двухслойный трехкомпонент- ный каталитический нейтрализатор отра­ ботавших газов:1 — датчик концентрации кислорода для замкнутого контура управления; 2 — монолитный блок-носитель; 3 — мон­ тажный элемент в виде проволочной сетки; 4 — двухоболочковая теплоизоляция нейт­ рализатора

2.75) устанавливается в выпускной системе для уменьшения содержания вредных веществ в отработавших газах. Нейтрали­ затор содержит один восстановительный (родий) и два окислительных (платина и пал­ ладий) катализатора. Окислительные ката­ лизаторы способствуют окислению несго- ревших углеводородов (СН) в водяной пар,

 

Рис. 2.75. Внешний вид нейтрализатора

а окиси углерода (СО) в углекислый газ. Вос­ становительный катализатор восстанавли­ вает вредные оксиды азота NOx в безвредный азот. Так как эти нейтрализаторы снижают в отработавших газах содержание трех вред­ ных веществ, они называются трехкомпо- нентными.

Работа автомобильного двигателя на этилированном бензине приводит к выходу из строя дорогостоящего каталитического нейтрализатора. Поэтому в большинстве стран использование этилированного бен­ зина запрещено.

Трехкомпонентный каталитический нейт­ рализатор работает наиболее эффективно, если в двигатель подается смесь стехиомет- рического состава, т. е. при соотношении воздуха и топлива как 14,7:1 или коэффици­ енте избытка воздуха, равном единице. Ес­ ли воздуха в смеси слишком мало (т. е. мало кислорода), тогда СН и СО не полностью окислятся (сгорят) до безопасного побочного продукта. Если же воздуха слишком много, то не может быть обеспечено разложение N0X на кислород и азот. Поэтому появилось новое поколение двигателей, в которых со­ став смеси регулировался постоянно для получения точного соответствия коэффици­ ента избытка воздуха сс=1 с помощью дат­ чика концентрации кислорода (лямбда-зон­ да) (рис. 2.77), встраиваемого в выпускную систему.

 

Рис. 2.76. Зависимость эффективности действия нейтрализатора от коэффици­ ента избытка воздуха

Рис. 2.77. Устройство датчика концентра­ ции кислорода:1 — уплотнительное коль­ цо; 2 — металлический корпус с резьбой и шестигранником «под ключ»; 3 — керамичес­ кий изолятор; 4 — провода; 5 — уплотнитель- ная манжета проводов; 6 — токоподводя- щий контакт провода питания нагревателя; 7 — наружный защитный экран с отверсти­ ем для атмосферного воздуха; 8 — токо­ съемник электрического сигнала; 9 — элек­ трический нагреватель; 10 — керамический наконечник; 11 — защитный экран с отвер­ стием для отработавших газов

Этот датчик определяет количество кислорода в отработавших газах, а его электрический сигнал использует ЭБУ, который соответственно изменяет количество впрыскиваемого топ­ лива. Принцип действия датчика заключается в способности пропускать через себя ионы ки­ слорода. Если содержание кислорода на активных поверхностях датчика (одна из которой контактирует с атмосферой, а другая с отработавшими газами) значительно отличается, про­ исходит резкое изменение напряжения на выводах датчика. Иногда устанавливают два дат­ чика концентрации кислорода: один — до нейтрализатора, а другой — после.

Для того чтобы катализатор и датчик концентрации кислорода могли эффективно работать, они должны быть прогреты до определенной температуры. Минимальная температура, при ко­ торой задерживается 90 % вредных веществ, составляет порядка 300 "С. Необходимо также избегать перегрева нейтрализатора, поскольку это может привести к повреждению наполни­ теля и частично блокировать проход для газов. Если двигатель начинает работать с перебоя­ ми, то несгоревшее топливо догорает в катализаторе, резко увеличивая его температуру. Ино­ гда может быть достаточно нескольких минут работы двигателя с перебоями, чтобы полностью повредить нейтрализатор. Вот почему электронные системы современных двигателей должны выявлять пропуски в работе и предотвращать их, а также предупреждать водителя о серьезно­ сти этой проблемы. Иногда для ускорения прогрева каталитического нейтрализатора после пу­ ска холодного двигателя применяют электрические нагреватели. Датчики концентрации кисло­ рода, применяющиеся в настоящее время, практически все имеют нагревательные элементы. В современных двигателях, с целью ограничения выбросов вредных веществ в атмосфе­

ру во время прогрева двигателя, предварительные каталитические найтрализаторы устана­ вливают максимально близко к выпускному коллектору (рис. 2.78), чтобы обеспечить быст­ рый прогрев нейтрализатора до рабочей температуры. Кислородные датчики установлены до и после нейтрализатора.

Для улучшения экологических показателей работы двигателя необходимо не только со­ вершенствовать нейтрализаторы отработавших газов, но и улучшать процессы, протекаю­ щие в двигателе. Содержание углеводородов стало возможным снизить за счет уменьшения

«щелевых объемов», таких как зазор между поршнем и стенкой цилиндра над верхним ком­ прессионным кольцом и полостей вокруг седел клапанов.

Тщательное исследование потоков горючей смеси внутри цилиндра с помощью компью­ терной техники дало возможность обеспечить более полное сгорание и низкий уровень СО. Уровень NOx был уменьшен с помощью системы рециркуляции отработавших газов путем за­ бора части газа из выпускной системы и подачи его в поток воздуха на впуске. Эти меры и быстрый, точный контроль за работой двигателя на переходных режимах могут свести вредные выбросы к минимуму еще до катализатора. Для ускорения прогрева каталитическо­ го нейтрализатора и выхода его на рабочий режим используется также способ вторичной по­ дачи воздуха в выпускной коллектор с помощью специального электроприводного насоса.

Другим эффективным и распростра­ ненным способом нейтрализации вредных продуктов в отработавших газах является пламенное дожигание, которое основано на способности горючих составляющих отработавших газов (СО, СН, альдегиды) окисляться при высоких температурах. Отработавшие газы поступают в камеру дожигателя, имеющую эжектор, через ко­ торый поступает нагретый воздух из теп­ лообменника. Горение происходит в камере,

Рис. 2.78. Выпускной коллектор двигателяа для воспламенения служит запальная

с предварительным нейтрализаторомсвеча.

НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВПРЫСК БЕНЗИНА

 

Первые системы впрыска бензина непосредственно в цилиндры двигателя появились еще в первой половине XX в. и использовались на авиационных двигателях. Попытки применения непосредственного впрыска в бензиновых двигателях автомобилей были прекращены в 40-е годы XIX в., потому что такие двигатели получались дорогостоящи­ ми, неэкономичными и сильно дымили на режимах большой мощности. Впрыскивание бензина непосредственно в цилиндры связано с определенными трудностями. Форсун­ ки для непосредственного впрыска бензина работают в более сложных условиях, чем те, что установлены во впускном трубопроводе. Головка блока, в которую должны уста­ навливаться такие форсунки, получается более сложной и дорогой. Время, отводимое на процесс смесеобразования при непосредственном впрыске, существенно уменьша­ ется, а значит, для хорошего смесеобразования необходимо подавать бензин под боль­ шим давлением.

Со всеми этими трудностями удалось справиться специалистам компании Mitsubishi, ко­ торая впервые применила систему непосредственного впрыска бензина на автомобильных двигателях. Первый серийный автомобиль Mitsubishi Galant с двигателем 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection — непосредственный впрыск бензина) появился в 1996 г. (рис. 2.81). Сейчас двигатели с непосредственным впрыском бензина выпускают Peugeot-Citroen, Renault, Toyota, DaimlerChrysler и другие производители (рис. 2.79; 2.80; 2.84).

Преимущества системы непосредственного впрыска заключаются в основном в улуч­ шении топливной экономичности, а также и некоторого повышения мощности. Первое объясняется способностью двигателя с системой непосредственного впрыска работать

 

Рис. 2.79. Схема двигателя Volkswagen FSI с непосредственным впрыском бензина

Рис.2.80. В 2000 г. компания PSA Peugeot-Citroen представила свой двухлитровый че­ тырехцилиндровый двигатель HPI с непосредственным впрыском бензина, который мог работать на бедных смесях

на очень бедных смесях. Повышение мощности обусловлено в основном тем, что орга­ низация процесса подачи топлива в цилиндры двигателя позволяет повысить степень сжатия до 12,5 (в обычных двигателях, работающих на бензине, редко удается устано­ вить степень сжатия свыше 10 из-за наступления детонации).

В двигателе GDI топливный насос обеспечивает давление 5 МПа. Электро­ магнитная форсунка, установленная в го­ ловке блока цилиндров,впрыскивает бен­ зин непосредственно в цилиндр двигателя и может работать в двух режимах. В зави­ симости от подаваемого электрического сигнала она может впрыскивать топливо или мощным коническим факелом, или компактной струей (рис. 2.82). Днище поршня имеет специальную форму в виде сферической выемки (рис. 2.83). Такая форма позволяет закрутить поступающий воздух, направить впрыскиваемое топли­ во к свече зажигания, установленной по центру камеры сгорания. Впускной трубо­ провод расположен не сбоку, а вертикаль­

Рис. 2.81. Двигатель Mitsubishi GDI — пер­ вый серийный двигатель с системой не­ посредственного впрыска бензина

но сверху. Он не имеет резких изгибов, и поэтому воздух поступает с высокой ско­ ростью.

 

Рис.2.82. Форсунка двигателя GDI может работать в двух режимах, обеспечивая мощ­ ный (а) или компактный (б) факел распыленного бензина

В работе двигателя с системой непосредственного впрыска можно выделить три различ­ ных режима:

1) режим работы на сверхбедных смесях;

2) режим работы на стехиометрической смеси;

3) режим резких ускорений с малых оборотов;

Первый режимиспользуется в том случае, когда автомобиль движется без резких уско­ рений со скоростью порядка 100-120 км/ч. На этом режиме используется очень бедная горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха более 2,7. В обычных условиях такая смесь не может воспламениться от искры, поэтому форсунка впрыскивает топливо ком­ пактным факелом в конце такта сжатия (как в дизеле). Сферическая выемка в поршне на­ правляет струю топлива к электродам свечи зажигания, где высокая концентрация паров бензина обеспечивает возможность воспламенения смеси.

Второй режимиспользуется при движении автомобиля с высокой скоростью и при резких ускорениях, когда необходимо получить высокую мощность. Такой режим движе­ ния требует стехиометрического состава смеси. Смесь такого состава легко воспламеня­ ется, но у двигателя GDI повышена степень

сжатия, и для того чтобы не наступала де­ тонация, форсунка впрыскивает топливо мощным факелом. Мелко распыленное то­ пливо заполняет цилиндр и, испаряясь, ох­ лаждает поверхности цилиндра, снижая вероятность появления детонации.

Третий режимнеобходим для получения большого крутящего момента при резком нажатии педали «газа», когда двигатель ра­

ботает на малых оборотах. Этот режим рабо­ ты двигателя отличается тем, что в течение одного цикла форсунка срабатывает два раза. Во время такта впуска в цилиндр для

Рис. 2.83. Поршень двигателя с непосред­ ственным впрыском бензина имеет спе­ циальную форму (процесс сгорания над поршнем)

4. Заказ № 1031.97

Рис. 2.84. Конструктивные особенности двигателя с непосредственным впрыском бен­ зина Audi 2.0 FSI

его охлаждения мощным факелом впрыскивается сверхбедная смесь (а=4,1). В конце такта сжатия форсунка еще раз впрыскивает топливо, но компактным факелом. При этом смесь в цилиндре обогащается и детонация не наступает.

По сравнению с обычным двигателем с системой питания с распределенным впры­ ском бензина, двигатель с системой GDI примерно на 10 % экономичнее и выбрасыва­ ет в атмосферу на 20 % меньше углекислого газа. Повышение мощности двигателя доходит до 10 %. Однако, как показала эксплуатация автомобилей с двигателями тако­ го типа, они очень чувствительны к содержанию серы в бензине.

Оригинальный процесс непосредственного впрыска бензина разработала компания Orbital. В этом процессе в цилиндры двигателя впрыскивается бензин, заранее смешанный с воздухом с помощью специальной форсунки. Форсунка компании Orbital состоит из двух жиклеров, топливного и воздушного.

 

Рис. 2.85. Работа форсунки Orbital

Воздух к воздушным жиклерам поступает в сжатом виде от специального компрессора при давлении 0,65 МПа. Давление топлива составляет 0,8 МПа. Сначала срабатывает топ­ ливный жиклер, а затем в нужный момент и воздушный, поэтому в цилиндр, мощным факе­ лом впрыскивается топливно-воздушная смесь в виде аэрозоля (рис. 2.85).

Форсунка, установленная в головке цилиндра рядом со свечой зажигания, впрыскивает топливно-воздушную струю непосредственно на электроды свечи зажигания, что обеспечи­ вает ее хорошее воспламенение.

 

§14

Похожие статьи:

poznayka.org