Система за захранване с гориво. Системи за инжектиране, описание и принцип на работа

Системата за подаване на гориво е необходима за подаването на гориво от резервоара за гориво, неговата по-нататъшна филтрация, както и образуването на кислородно-горивна смес с нейното прехвърляне към цилиндрите на двигателя. В момента има няколко вида горивни системи. Най-често срещан през 20-ти век е карбураторът, но днес инжекционната система става все по-популярна. Имаше и трета - моно-изстрел, което беше добро само защото позволяваше малко по-нисък разход на гориво. Нека да разгледаме по-отблизо инжекторната система и да разберем нейния принцип на работа.

Общи разпоредби

Най-модерни енергийни системи горивото на двигателя е сходно. Разликата може да бъде само на етапа на образуване на сместа. Структурата на горивната система включва следните възли:

1. Резервоарът за гориво е компактен продукт с помпа и филтър за почистване от механични частици. Основната цел - съхранение на гориво.
2. Горивните линии образуват комплекс от маркучи и тръби за преместване на гориво от резервоара към системата за образуване на смеси.
3. Смесително устройство. В нашия случай ще има въпрос за инжектора. Това устройство е проектирано да произвежда емулсия (смес въздух-гориво) и да я захранва в цилиндрите по време на хода на двигателя.
4. Блокиране на системата за образуване на сместа. Той се монтира само на инжекторите, което се дължи на необходимостта от мониторинг на датчиците, инжекторите и вентилите.
5. Помпата на горивото. В повечето случаи се използва подводна опция. Това е малък електрически мотор, който се свързва с помпа за течност. Смазването се извършва с гориво, а дългосрочното използване на гориво с количество гориво по-малко от 5 литра може да доведе до отказ на електрически двигател.

Накратко, инжекторът е точково подаване на гориво през дюзата. Електронният сигнал идва от контролния блок. Въпреки факта, че инжекторът има редица значителни предимства пред карбуратора, той не се използва дълго време. Това се дължи на техническата сложност на продукта, както и на ниската поддръжка на части, които не успяха. В момента системите за инжектиране на точки почти са заменили карбуратора. Нека да разгледаме по-отблизо какво е толкова добро за инжектора и какви са неговите характеристики.

Характеристики на горивото

Колата винаги е била обект на вниманието на природозащитниците. Отработените газове се отделят директно в атмосферата, което е изпълнено със замърсяването. Диагностиката на горивната система показва, че количеството на емисиите с неправилно образуване на сместа се увеличава многократно. По тази проста причина беше решено да се инсталира каталитичен конвертор. Това устройство обаче показа добри резултати само с качествена емулсия, а в случай на всякакви отклонения ефективността му спадна значително. Беше решено да се замени карбуратора с по-прецизна инжекционна система, която беше инжекторът. Първите варианти включват голям брой механични компоненти и, според проучвания, подобна система се влошава, когато се използва превозното средство. Това беше съвсем естествено, тъй като важни възли и работни органи бяха замърсени и излязоха извън ред.

За да може системата за инжектиране да се коригира, е създадена електронна контролна единица (ECU). Заедно с вградената ламбда сонда, разположена пред катализатора, това дава добри резултати. Човек може да каже със сигурност, че цените на горивата днес са доста високи, а инжекторът е добър за пестене на бензин или дизел. Освен това има следните предимства:

1. Увеличете производителността на мотора. По-специално, увеличената мощност с 5-10%.
2. Подобряване на динамичната ефективност на автомобила. Инжекторът е по-чувствителен към промените в натоварването и регулира състава на самата емулсия.
3. Оптималната смес гориво-въздух намалява количеството и токсичността на отработените газове.
4. Системата за впръскване може лесно да се стартира независимо от климатичните условия, което е съществено предимство пред карбураторните двигатели.

Инжекционна система за подаване на гориво и нейното устройство

Преди всичко си струва да се отбележи факта, че съвременните инжекционни двигатели са оборудвани с инжектори, чийто брой е равен на броя цилиндри. Между тях инжекторите се свързват с рампа. Там горивото се поддържа под ниско налягане и се създава неговият електрически уред - бензинова помпа. Количеството гориво, инжектирано директно, зависи от продължителността на отварянето на инжектора, което се определя от управляващия блок. За тази цел се вземат индикатори от различни сензори, инсталирани в автомобила. Сега ще разгледаме основните от тях:

1. Скоростта на заряда на въздуха. Подпомага да се определи пълнотата на цилиндрите с въздух. В случай на повреда, отчитането се игнорира и табличните данни се разглеждат като основни индикатори.
2. Сензор за положение тялото на дроселната клапа отразява натоварването на двигателя, което се дължи на позицията на дроселната клапа, цикличното пълнене с въздух и скоростта на двигателя.
3. Температурният датчик е студен. С помощта на този контролер се осъществява управлението на електрическия вентилатор и корекцията на горивото, както и запалването. В случай на повреда не е необходима незабавна диагностика на горивната система. Температурата се взема в зависимост от продължителността на ICE.
4. Сензорът за положение на коляновия вал (колянов вал) е необходим за синхронизиране на системата като цяло. Контролерът изчислява не само скоростта на двигателя, но и позицията му в определен момент от времето. Тъй като е полярен датчик, ако не успее, по-нататъшната работа на автомобила не е възможна.
5. Кислородният сензор е необходим, за да се определи% кислород в газовете, излъчвани в атмосферата. Информацията от този контролер се предава на компютъра, който в зависимост от показанията коригира емулсията.

Струва си да се обърне внимание на факта, че не всички автомобили с инжектор са оборудвани с кислороден датчик. Те имат само тези автомобили, които са оборудвани с каталитичен конвертор с нормите за токсичност "Евро-2" и "Евро-3".

Видове инжекционни системи: инжекция с единична точка

В момента всички системи се използват активно. Те се класифицират според броя на дюзите и мястото на подаване на гориво. Общо има три инжекционни системи:

• единична точка (моно-изстрел);
• многопосочна (разпределителна);
• директен.

Първо, нека разгледаме инжекционните системи с един изстрел. Те са създадени непосредствено след карбуратора и се считат за по-напреднали, но сега постепенно губят своята популярност поради много причини. Има няколко неоспорими предимства на такива системи. Основните от тях са значителна икономия на гориво. Като се има предвид, че цените на горивата днес са доста големи, такъв инжектор е релевантен. Интересното е, че тази система съдържа малко по-малко електроника, затова е по-надеждна и стабилна. Когато информацията от датчиците се предава на управляващия елемент, параметрите на инжектиране се променят незабавно. Много интересно е, че почти всички карбураторния двигател могат да бъдат превърнати в единична инжекция без значителни структурни промени. Основният недостатък на такива системи се състои в ниското ускорение на ICE, както и в утаяването на значително количество гориво по стените на колектора, въпреки че този проблем е присъщ на карбураторните модели.

Тъй като в този случай инжекторът е само един, той се намира на всмукателния колектор на мястото на карбуратора. Тъй като дюзата стоеше на добро място и постоянно беше под потока студен въздух, надеждността му беше на най-високо ниво и дизайнът беше изключително прост. Източване на системата на гориво с една инжекция точка не отнема много време, защото това беше достатъчно, за да взриви само една дюза, но повишените изисквания за околната среда са довели до факта, че започва да се развива и други по-модерни системи.

Многоточкови инжекционни системи

Разпределената инжекция се счита за по-модерна, сложна и по-малко надеждна. В този случай всеки цилиндър е снабден с изолирана дюза, която е разположена във всмукателния колектор в непосредствена близост до всмукателния вентил. Следователно, емулсията се разпределя отделно. Както бе отбелязано по-горе, при тази инжекция мощността на двигателя може да се увеличи до 5-10%, което ще се забележи при шофиране по пътищата. Друга интересна точка: тази система за подаване на гориво на инжектора е добра, тъй като инжекторът е разположен много близо до всмукателния клапан. Това минимизира намаляването на горивото по стените на колектора, така че да можете да постигнете значителни икономии на гориво.

Има няколко типа мултиплициращи инжекции:

1. Едновременно - отварянето на всички инжектори се извършва едновременно.
2. Паралелно-успоредни - дюзи за отваряне по двойки. Един впръсквач се отваря в хода на входа, а вторият е пред хода на изхвърлянето. Понастоящем такава система се използва само в момента на аварийно стартиране на двигателя с вътрешно горене в случай на фазова повреда (сензор за положение на коляновия вал).
3. Поетапно - всеки инжектор се контролира отделно и се отваря преди всмукателния ход.

В този случай системата е доста сложна и разчита изцяло на точността на електрониката. Например промиването на горивната система ще изисква много повече време, тъй като е необходимо да се промие всяка дюза. И сега нека отидем по-далеч и да разгледаме друг популярен вид инжекция.

Директно инжектиране

Инжекционните превозни средства с такива системи могат да се считат за най-екологични. Основната цел на въвеждането на този метод за инжектиране е да се подобри качеството на горивната смес и леко да се увеличи ефективността на двигателя на автомобила. Основните предимства на това решение са, както следва:

• внимателно напръскване на емулсията;
• образуване на висококачествена смес;
• ефективно използване на емулсията в различни етапи на ICE.

Въз основа на тези предимства можем да кажем, че такива системи пестят гориво. Това е особено забележимо при тихо шофиране в градски условия. Ако сравним две коли със същия обем на двигателя, а различни системи за впръскване, например директни и многоточкови, тогава непосредствената система ще има много по-добри динамични характеристики. Отработените газове са по-малко токсични и капацитетът на всмукания литър ще бъде малко по-висок поради въздушното охлаждане и факта, че налягането в горивната система е малко по-голямо.

Но си струва да обърнете внимание на чувствителността на системите за директно впръскване към качеството на горивото. Ако вземете предвид стандартите на Русия и Украйна, съдържанието на сяра не трябва да надвишава 500 mg на 1 литър гориво. В същото време европейските стандарти означават, че съдържанието на този елемент е 150, 50 и дори 10 mg на литър бензин или дизел.

Ако разгледаме за кратко тази система, изглежда така: дюзите се намират вътре цилиндрова глава. На тази основа впръскването се извършва директно в цилиндрите. Струва си да се отбележи, че тази инжекторна система е подходяща за много бензинови двигатели. Както е отбелязано по-горе, в горивната система се използва високо налягане, при което емулсията се подава директно в горивната камера, като се заобикаля всмукателния колектор.

Инжектиране на гориво: постно

Малко по-рано обсъдихме директното впръскване, което беше използвано за първи път в автомобилите на Mitsubishi, което имаше съкращението GDI. Нека разгледаме накратко един от основните начини - работа върху слаба смес. Нейната същност се крие във факта, че в този случай превозното средство работи под малки товари и умерена скорост до 120 километра в час. Впръскването на гориво се извършва от факел в последния етап на компресия. Отразявайки се от буталото, горивото се смесва с въздуха и влиза в зоната на свещта. Оказва се, че сместа е значително изчерпана в камерата, въпреки това зареждането й в близост до свещта може да се счита за оптимално. Това е достатъчно за запалването му, след което остава и останалата емулсия. Всъщност подобна система за впръскване на гориво осигурява нормална работа на двигателя с вътрешно горене дори при съотношение въздух / гориво 40: 1.

Това е много ефективен подход, който прави възможно значително да се спестят гориво. Но си струва да се обърне внимание на факта, че въпросът за неутрализирането на отработените газове е рязко повдигнат. Фактът е, че катализаторът е неефективен, тъй като се образува азотен оксид. В този случай се използва рециркулация на отработените газове. Специалната ERG система позволява разреждането на емулсията с отпадъчни газове. Това малко понижава температурата на изгаряне и неутрализира образуването на оксиди. Въпреки това, този подход няма да позволи увеличаване на натоварването на двигателя. За частично решаване на проблема се използва катализатор за съхранение. Последният е изключително чувствителен към горими с високо съдържание на сяра. По тази причина е необходима периодична проверка на горивната система.

Образуване на хомогенна смес и 2-стъпален режим

Мощният режим (хомогенна смес) е идеално решение за агресивно шофиране в градски условия, изпреварване и шофиране по магистрали и магистрали. В този случай се използва конична горелка, тя е по-икономична в сравнение с предишната версия. Инжектирането се извършва при такта на пълнене, и образуваната емулсия обикновено има съотношение от 14,7: 1, т.е. близо до стехиометричното количество. Всъщност тази система за автоматично подаване на гориво е точно същата като системата за разпределение.

Двустепенният режим предполага впръскване на горивото при компресионния ход, както и стартирането. Основната задача - рязко увеличение на двигателя. Ясен пример за ефективната работа на такава система е движението при ниска скорост и остра депресия на педала за газ. В този случай вероятността от детонация се увеличава значително. Поради тази проста причина, вместо един етап, инжекцията преминава на две.

На първия етап се инжектира малко количество гориво при всмукателния ход. Това ви позволява леко да намалите температурата на въздуха в цилиндъра. Може да се каже, че в цилиндъра ще има супер бедна смес в съотношение 60: 1, поради което детонацията е невъзможна като такава. В последния етап на компресионния ход се инжектира струя гориво, което придава емулсията на богатия в съотношение приблизително 12: 1. Днес можем да кажем, че такава горивна система на двигателя се въвежда само за превозни средства на европейския пазар. Това се дължи на факта, че Япония няма високи скорости, поради което няма голямо натоварване на двигателя. В Европа обаче има голям брой автомагистрали и автобуси, така че шофьорите са свикнали да шофират бързо и това е голямо натоварване на ICE.

Още нещо интересно

Струва си да се обърне внимание на факта, че за разлика от карбураторните системи инжекторът изисква редовна проверка на горивната система. Това се дължи на факта, че голям брой сложни електроники могат да се провалят. В резултат това ще доведе до нежелани последици. Например, излишъкът от въздуха в горивната система ще доведе до нарушаване на състава на емулсията и неправилното съотношение на смесване. В бъдеще, това се отразява на двигателя, там е нестабилна работа и повреда на контролери и т.н. В действителност, инжектора - .. е сложна система, която определя кога цилиндрите трябва да подаде искра, как да достави висококачествени смес на цилиндровия блок и всмукателните колектори, кога да се отворят дюзите и каква част от въздуха и бензина трябва да бъдат в емулсията. Всички тези фактори влияят на синхронизираната работа на горивната система. Интересно е, че без повечето контролери машината може да работи правилно, без значителни отклонения, тъй като има спешни записи и таблици, които ще бъдат използвани.

Икономиката на ICE в нашия случай се определя от това колко правилни ще бъдат данните, получени от контролерите. Колкото по-точни са те, толкова по-малко са възможни различните неизправности на горивната система. Важна роля играе скоростта на системата като цяло. За разлика от карбураторите ръчното регулиране не се изисква тук и това елиминира грешките по време на калибриращата работа. Ето защо ще постигнем по-пълно изгаряне на сместа и по-добра система от екологична гледна точка.

заключение

В заключение, заслужава да се разкаже малко за недостатъците, присъщи на инжекционните системи. Основният недостатък е високата цена на ICE. Като цяло цената на тези единици ще бъде по-висока с около 15%, което е значително. Но има и други недостатъци. Например повреден клапан на горивната система в повечето случаи не може да бъде ремонтиран, което е причинено от нарушаване на плътността, така че просто трябва да го промените. Това важи за поддръжката на оборудването като цяло. Някои части и части са много по-лесни за закупуване на нови, отколкото да харчат пари за ремонта им. Това качество не е присъщо на карбураторните автомобили, където можете да сортирате всички важни компоненти и да възстановите ефективността им без много време и усилия. Без съмнение електронната система за подаване на гориво се ремонтира от големи сили и средства. Комплексната електроника едва ли може да бъде възстановена до първото SRT, което е паднало.

Е, разговаряхме с вас за това, което е инжекционната система. Както можете да видите, това е много интересна тема за разговор. Все още можете да говорите много за това, което добри инжектори и способността за незабавно настройване на двигателя. Но вече споменахме основните моменти. Не забравяйте, че горивната система на бензиновия двигател трябва редовно да се проверява за възможни дефекти. Например, поради лошото качество на горивото, което е присъщо на нашата страна, джетите често са засечени. Поради това двигателят започва да работи с прекъсвания, мощност пада, сместа става твърде постно или обратно. Всичко това е много лошо за автомобила като цяло, така че се нуждаете от постоянен и редовен мониторинг. В допълнение, опитайте да зареждате само бензина, който съветва производителя на вашия автомобил.