Система за подаване на гориво. Инжекционни системи, описание и принцип на действие

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-19 12:28

Системата за подаване на гориво е необходима за подаване на гориво от резервоара за газ, неговото по-нататъшно филтриране, както и образуване на кислородно-горивна смес с прехвърлянето й към цилиндрите на двигателя. В момента има няколко вида горивни системи. Най-разпространеният през 20-ти век беше карбураторът, но днес системата за впръскване става все по-популярна. Имаше и трето - еднократно впръскване, което беше добро само защото позволяваше леко намаляване на разхода на гориво. Нека да разгледаме по-отблизо системата за впръскване и да разберем нейния принцип на работа.

Общи разпоредби

Най-модерните горивни системи за двигатели са подобни. Разликата може да бъде само на етапа на смесване. Горивната система включва следните компоненти:

1. Резервоарът за гориво е компактен продукт, който има помпа и филтър за почистване на механични частици. Основната цел е съхранение на гориво.
2. Горивопроводите образуват комплекс от маркуч и тръби за придвижване на горивото от резервоара към смесителната система.
3. Устройствообразуване на смес. В нашия случай ще говорим за инжектора. Това устройство е проектирано да получава емулсия (смест въздух-гориво) и да я подава към цилиндрите навреме с двигателя.
4. Управление на системата за образуване на смес. Инсталира се само на инжекционни двигатели, което се дължи на необходимостта от управление на сензори, инжектори и клапани.
5. Горивна помпа. В повечето случаи се използва потопяемият вариант. Това е електродвигател с ниска мощност, който е свързан към течна помпа. Смазването се осъществява чрез гориво, а продължителната употреба на автомобила с по-малко от 5 литра гориво може да доведе до повреда на електродвигателя.

Накратко, инжекторът е точково подаване на гориво през дюза. Електронният сигнал идва от блока за управление. Въпреки факта, че инжекторът има редица значителни предимства пред карбуратора, той не е бил използван от дълго време. Това се дължи на техническата сложност на продукта, както и на ниската поддръжка на частите, които са се провалили. В момента системите за точково впръскване на практика заменят карбуратора. Нека разгледаме по-отблизо защо инжекторът е толкова добър и какви са неговите характеристики.

Характеристики на горивното оборудване

Автомобилът винаги е бил обект на внимание на еколозите. Отработените газове се отделят директно в атмосферата, което е изпълнено със замърсяване. Диагностиката на горивната система показа, че количеството емисии при неправилно образуване на смес се увеличава значително. Поради тази проста причина беше решеноинсталирайте каталитичен конвертор. Това устройство обаче показа добри резултати само с висококачествена емулсия, а при някакви отклонения ефективността му пада значително. Беше решено да се замени карбуратора с по-точна система за впръскване, която беше инжекторът. Първите опции включват голям брой механични компоненти и според изследванията такава система става все по-лоша с използването на превозното средство. Това беше съвсем естествено, тъй като важни компоненти и работни части се замърсяха и се повредиха.

За да може инжекционната система да се коригира сама, е създаден електронен контролен блок (ECU). Заедно с вградената сонда Lamba, която се намира пред катализатора, това даде добро представяне. Спокойно може да се каже, че цените на горивата днес са доста високи, а инжекторът е добър само защото пести бензин или дизел. Освен това има следните плюсове:

1. Повишена производителност на двигателя. По-специално, увеличена мощност с 5-10%.
2. Подобрете динамичните характеристики на автомобила. Инжекторът е по-чувствителен към промените в натоварването и сам регулира състава на емулсията.
3. Оптималната смес гориво-въздух намалява количеството и токсичността на отработените газове.
4. Системата за впръскване стартира лесно, независимо от метеорологичните условия, което е значително предимство пред карбураторните двигатели.

Система за впръскване на гориво и нейното устройство

На първо място, заслужава да се отбележи фактът, че съвременните инжекционни двигатели са оборудвани с дюзи, чийто брой е равен на броя на цилиндрите. Помежду си дюзите са свързани с рампа. Там горивото се съдържа под леко налягане, а то се създава от електрическо устройство - бензинова помпа. Количеството впръскано гориво директно зависи от продължителността на отваряне на дюзата, която се определя от контролния блок. За това се вземат индикатори от различни сензори, които са инсталирани в целия автомобил. Сега ще разгледаме основните:

1. Сензор за въздушен поток. Служи за определяне на пълнотата на цилиндрите с въздух. В случай на повреда, показанията се игнорират, а табличните данни се приемат като основни индикатори.
2. Сензорът за положение на дроселната клапа отразява натоварването на двигателя, което се дължи на положението на дросела, цикъла на въздуха и скоростта на двигателя.
3. Сензор за температура на хладилния агент. С помощта на този контролер се осъществява управлението на електрическия вентилатор и корекцията на подаването на гориво, както и запалването. В случай на неизправност не е необходима незабавна диагностика на горивната система. Температурата се измерва в зависимост от продължителността на двигателя с вътрешно горене.
4. Сензорът за положение на коляновия вал (коляновия вал) е необходим за синхронизиране на системата като цяло. Контролерът изчислява не само оборотите на двигателя, но и неговата позиция в определен момент от време. Тъй като е полярен сензор, ако не успее, по-нататъшната работа на превозното средство не е възможна.
5. Сензоркислородът е необходим за определяне на процента кислород в газовете, изпускани в атмосферата. Информацията от този контролер се предава на ECU, който в зависимост от показанията коригира емулсията.

Заслужава си да се обърне внимание на факта, че не всички превозни средства с инжектор са оборудвани с кислороден сензор. Имат ги само тези автомобили, които са оборудвани с каталитичен конвертор със стандарти за токсичност Евро-2 и Евро-3.

Видове инжекционни системи: едноточково впръскване

В момента всички системи се използват активно. Те се класифицират в зависимост от броя на дюзите и мястото на подаване на гориво. Има общо три инжекционни системи:

• единична точка (единична инжекция);
• многоточково (разпределение);
• незабавно.

Първо, нека разгледаме системите за едноточково впръскване. Те са създадени веднага след карбураторните и се смятаха за по-напреднали, но сега постепенно губят популярността си поради много причини. Има няколко безспорни предимства на такива системи. Основните от тях са значителни икономии на гориво. Като се има предвид, че днес цените на горивата са доста високи, такъв инжектор е уместен. Интересното е, че тази система съдържа малко по-малко електроника, така че е по-надеждна и стабилна. Когато информацията от сензорите се предава към управляващия елемент, параметрите на впръскване се променят незабавно. Много интересно е, че почти всеки карбураторен двигател може да бъде превърнат в едноточково впръскване без значителноструктурни промени. Основният недостатък на такива системи е ниската реакция на газта на двигателя с вътрешно горене, както и отлагането на значително количество гориво върху стените на колектора, въпреки че този проблем беше присъщ и на моделите с карбуратори..

Тъй като в този случай има само една дюза, тя се намира на всмукателния колектор на мястото на карбуратора. Тъй като дюзата беше на добро място и беше постоянно под струя студен въздух, нейната надеждност беше на най-високо ниво, а дизайнът беше изключително прост. Промиването на горивната система с едноточково впръскване не отне много време, тъй като беше достатъчно да се издуха само една дюза, но повишените екологични изисквания доведоха до разработването на други, по-модерни системи.

Системи за многоточково впръскване

Разпределеното впръскване се счита за по-модерно, сложно и по-малко надеждно. В този случай всеки цилиндър е оборудван с изолирана дюза, която се намира във всмукателния колектор в непосредствена близост до всмукателния клапан. Следователно доставката на емулсията се извършва отделно. Както беше отбелязано по-горе, с такова впръскване мощността на двигателя с вътрешно горене може да се увеличи до 5-10%, което ще бъде забележимо при шофиране по пътя. Друг интересен момент: тази система за впръскване на гориво е добра, защото дюзата е разположена много близо до всмукателния клапан. Това свежда до минимум натрупването на гориво по стените на колектора, което води до значителни икономии на гориво.

Има няколко видамноготочково инжектиране:

1. Едновременно - всички дюзи се отварят едновременно.
2. Pair-parallel - отваряне на дюзи по двойки. Единият инжектор се отваря на всмукателния ход, а другият преди изпускателния. Понастоящем такава система се използва само в момента на аварийно стартиране на двигателя с вътрешно горене в случай на повреда на фазата (датчик за положение на коляновия вал).
3. Поетапно - всяка дюза се управлява 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 отнеме много повече време, тъй като всяка инжектора трябва да се промие. Сега нека да продължим и да разгледаме друг популярен вид инжекция.

Директно впръскване

Инжекционните автомобили с такива системи могат да се считат за най-екологични. Основната цел на въвеждането на този метод на впръскване е да се подобри качеството на горивната смес и леко да се повиши ефективността на двигателя на превозното средство. Основните предимства на това решение са както следва:

• внимателно пулверизиране на емулсията;
• формиране на висококачествена смес;
• ефективно използване на емулсията на различни етапи на работа на ICE.

Въз основа на тези предимства можем да кажем, че подобни системи пестят гориво. Това е особено забележимо при тихо шофиране в градски райони. Ако сравним две коли с еднакъв размер на двигателя, но различни системи за впръскване, например директно и многоточково, тогава забележимонай-доброто динамично представяне ще бъде в директната система. Изгорелите газове са по-малко токсични, а обемът на взетия литър ще бъде малко по-висок поради въздушното охлаждане и факта, че налягането в горивната система е леко повишено.

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

Ако разгледаме накратко тази система, тя изглежда така: дюзите са разположени в главата на цилиндъра. Въз основа на това впръскването се извършва директно в цилиндрите. Струва си да се отбележи, че тази система за впръскване е подходяща за много бензинови двигатели. Както бе отбелязано по-горе, в горивната система се използва високо налягане, при което емулсията се подава директно в горивната камера, заобикаляйки всмукателния колектор.

Система за впръскване на гориво: работа на постно

Малко по-високо разгледахме директното впръскване, което беше използвано за първи път при автомобили Mitsubishi, които бяха с абревиатурата GDI. Нека разгледаме набързо един от основните режими – бягане на постна смес. Същността му се крие във факта, че превозното средство в този случай работи при леки товари и умерена скорост до 120 километра в час. Впръскването на горивото се извършва от горелкапоследен етап на компресия. Отразено от буталото, горивото се смесва с въздуха и навлиза в зоната на запалителната свещ. Оказва се, че сместа в камерата е значително изчерпана, но зарядът й в областта на свещта може да се счита за оптимален. Това е достатъчно, за да се запали, след което останалата част от емулсията също се запалва. Всъщност такава система за впръскване на гориво осигурява нормалната работа на двигателя с вътрешно горене дори при съотношение въздух/гориво 40: 1.

Това е много ефективен подход, който спестява много гориво. Но си струва да се обърне внимание на факта, че въпросът за неутрализиране на отработените газове стана остър. Факт е, че катализаторът е неефективен, тъй като се образува азотен оксид. В този случай се използва рециркулация на отработените газове. Специална ERG система ви позволява да разреждате емулсията с отработени газове. Това донякъде понижава температурата на горене и неутрализира образуването на оксиди. Този подход обаче няма да ви позволи да увеличите натоварването на двигателя. За частично разрешаване на проблема се използва катализатор за съхранение. Последният е изключително чувствителен към горива с високо съдържание на сяра. Поради тази причина е необходима периодична проверка на горивната система.

Хомогенно смесване и 2-степенна работа

Режим на мощност (хомогенно смесване) - идеален за агресивно шофиране в градски райони, изпреварване, както и шофиране по магистрали и магистрали. В този случай се използва конична факла, която е по-малко икономична от предишната версия. инжекциясе извършва на всмукателния ход и получената емулсия обикновено има съотношение 14,7:1, тоест близко до стехиометричното. Всъщност тази автоматична система за подаване на гориво е точно същата като разпределителната.

Двустепенният режим предполага впръскване на гориво при такта на компресия, както и стартиране. Основната задача е рязкото увеличение на двигателя. Ярък пример за ефективната работа на такава система е движението при ниски скорости и рязкото натискане на газта. В този случай вероятността от детонация се увеличава значително. Поради тази проста причина, вместо на един етап, инжектирането се извършва на два.

В първия етап, малко количество гориво се впръсква на всмукателния ход. Това ви позволява леко да понижите температурата на въздуха в цилиндъра. Можем да кажем, че цилиндърът ще съдържа изключително постна смес в съотношение 60: 1, следователно детонацията е невъзможна като такава. В последния етап на хода на компресия се впръсква горивна струя, която довежда емулсията до богата в съотношение приблизително 12:1. Днес можем да кажем, че такава горивна система на двигателя е въведена само за превозни средства на европейския пазар. Това се дължи на факта, че високите скорости не са присъщи на Япония, следователно няма големи натоварвания върху двигателя. В Европа има голям брой магистрали и автобани, така че шофьорите са свикнали да карат бързо, а това е голямо натоварване на двигателя с вътрешно горене.

Нещо друго интересно

Струва си да се обърне внимание на факта, че за разлика от карбураторните системи, впръскването изисква редовна проверка на горивната система. Това се дължи на факта, че голям брой сложна електроника може да се повреди. В резултат на това това ще доведе до нежелани последствия. Например излишният въздух в горивната система ще доведе до нарушаване на състава на емулсията и неправилно съотношение на сместа. В бъдеще това се отразява на двигателя, появява се нестабилна работа, отказват контролери и т.н. Всъщност инжекторът е сложна система, която определя кога трябва да се приложи искра към цилиндрите, как да се достави висококачествена смес към цилиндров блок или всмукателен колектор, кога да се отварят инжекторите и какво съотношение въздух и бензин трябва да има в емулсията. Всички тези фактори влияят на синхронизираната работа на горивната система. Интересното е, че без повечето контролери, машината може да работи правилно без значителни отклонения, тъй като има записи и таблици за спешни случаи, които ще се използват.

Ефективността на двигателя с вътрешно горене в нашия случай се определя от това колко верни ще бъдат данните, получени от контролерите. Колкото по-точни са те, толкова по-малко са възможни различни неизправности на горивната система. Скоростта на системата като цяло също играе важна роля. За разлика от карбураторите, тук не се изисква ръчно регулиране и това елиминира грешките по време на работата по калибриране. Следователно ще получим по-пълно изгаряне на сместа и по-добра система от гледна точка на екологията.

Заключение

В заключение си струва да разкажем малко за недостатъците, които са присъщи на инжекционните системи. Основният недостатък е високата цена на двигателите с вътрешно горене. откато цяло цената на такива единици ще бъде по-висока с около 15%, което е значително. Но има и други минуси. Например, повреден клапан на горивната система в повечето случаи не може да бъде ремонтиран поради теч, така че просто трябва да го смените. Това се отнася и за поддръжката на оборудването като цяло. Някои компоненти и части е много по-лесно да се купят нови, отколкото да се харчат пари за техния ремонт. Това качество не е присъщо на карбураторните превозни средства, където можете да сортирате всички важни компоненти и да възстановите тяхната производителност, без да харчите много време и усилия. Без съмнение електронната система за подаване на гориво се ремонтира с големи усилия и средства. Малко вероятно е усъвършенстваната електроника да бъде ремонтирана в първия наличен сервиз.

Е, ние говорихме с вас за това какво представляват инжекционните системи. Както виждате, това е много интересна тема за разговор. Можете да говорите много повече за това какви добри дюзи и възможността за моментално регулиране на двигателя. Но ние вече говорихме за основните моменти. Не забравяйте, че горивната система на бензинов двигател трябва редовно да се проверява за възможни дефекти. Например, поради ниското качество на горивото, което всъщност е присъщо на нашата страна, дюзите често се запушват. Поради това двигателят започва да работи с прекъсвания, мощността спада, сместа става твърде бедна или обратно. Всичко това се отразява много зле на автомобила като цяло, така че е необходимо постоянно и редовно наблюдение. Освен това, опитайте се да зареждате само с бензина, препоръчан от производителя на вашия автомобил.