Інжекторний бензиновий двигун

1. Історія застосування інжектора на бензинових двигунах
2. Пристрій і принцип роботи інжекторних двигунів
3. Роль комп'ютерного управління в роботі системи упорскування
4. Переваги та недоліки інжекторних двигунів

Наши партнеры ArtmMisto

Інжекторний двигун - це основний тип двигуна внутрішнього згоряння, який використовується в сучасних автомобілях.

За способом подачі паливної суміші всі бензинові двигуни діляться на карбюраторні і інжекторні. У карбюраторних моторах для подачі палива і утворення суміші відбувається в механічному пристосуванні під назвою карбюратор , А в інжекторних двигунах суміш утворюється безпосередньо в приймальному колекторі, куди паливо впорскується за допомогою електронно-керованих форсунок.

Історія застосування інжектора на бензинових двигунах

Першу механічну систему упорскування, прообраз сучасного інжекторного двигуна, розробила фірма BOSCH. Система була встановлена ​​на серійному автомобілі Mercedes Benz 300SL в 1954 році. Зміни в системі подачі палива не були кардинальними - замість карбюратора використовувався механізм дозування з однієї форсункою, який мав електронне управління. Пізніше таку конструкцію назвуть «Моновприск» . Дозування подачі відбувалася більш точно за обсягом, але не в кожен циліндр окремо, а централізовано, як в карбюраторі.

Одну з перших систем електронного розподіленого уприскування під назвою Electrojector розробила американська фірма Bendix Corporation в 1957 році

після винаходи розподіленого уприскування подача палива до кожного циліндра стала проводиться індивідуально. У цій системі уприскування освіту паливної суміші відбувається в безпосередній близькості від впускних клапанів кожного циліндра. Паливо надходить до форсунок по трубопроводу і розпорошується ними в колектор. Робота кожної форсунки регулюється. За рахунок цього контроль дозування палива і вприскування в кожний циліндр вдалося підняти на новий рівень.

Але конструктори не зупинилися на цьому і розробили систему з безпосереднім уприскуванням палива . Перший подібний серійний двигун вперше продемонстрував концерн Mitsubishi в 1996 році. У ньому повітря підводиться до кордону камери згоряння і впускного клапана, і тільки в самому циліндрі він зустрічається зі струменем бензину.

Пристрій і принцип роботи інжекторних двигунів

Потужність двигуна залежить від обсягу суміші повітря і бензину, в одиницю часу надходить в камеру згоряння. Необхідність заміни карбюратора на більш досконале пристрій виникла через те, що в механічному пристрої (в даному випадку, в карбюраторі) не вдається реалізувати досить швидкий відгук на зміну навантаження на двигун.

В Японії електронно-керований розподілене уприскування для серійного автомобіля запропонувала компанія Toyota. Це була опція для моделі Celica 1974 року

У инжекторной системі подача палива проводиться уприскуванням у впускний колектор за допомогою форсунок. Ця система подачі паливо-повітряної суміші складніше, але більш гнучкими і оперативніше карбюратора.

Схема роботи системи упорскування інжекторного бензинового двигуна включає в себе збір інформації, її обробку та подачу електронного сигналу на виконавчі пристрої, в даному випадку, на форсунки .

Механічна складова цієї системи складається з бензонасоса, перепускного клапана паливної магістралі ( регулятора тиску ), Пристрої для підтримки холостого ходу двигуна, і форсунок.

Форсунки бувають механічними і з електричним приводом. В якості приводу використовується електромагніт або п'єзоелемент .

форсунка

Бензин розпорошується форсункою під тиском через дуже маленький отвір. З одного боку, це дозволяє добитися високої точності дозування і відмінного розпилу, з іншого, якість палива для інжекторних двигунів має величезне значення. Забите отвір не зможе добре розпилювати паливо, а значить, і оптимальної горючої суміші не вийде.

Асоціація NASCAR заборонила використання карбюраторів на гоночних автомобілях однойменної ліги тільки в 2012 році

Електронно-керована форсунка виконує команди комп'ютера і подає необхідну кількість палива в змінювані відповідно до поточної навантаженням, точно розраховані проміжки часу. У бензинових двигунах з розподіленим уприскуванням з форсунками взаємодіють свічки , Які відіграють роль виконавчого пристрою. Отримавши електричний імпульс, форсунка під тиском впорскується паливо в циліндр або впускний колектор і перекриває подачу після спрацьовування свічки.

Блок керування двигуном

Роль комп'ютерного управління в роботі системи упорскування

Найскладнішою складової інжекторних бензинових двигунів є електронний блок управління . У його схему входять ПЗУ - постійне запам'ятовуючий пристрій, ОЗП - оперативний запам'ятовуючий пристрій і мікропроцесор. Він обробляє надходять від датчиків електронні сигнали, аналізує інформацію і порівнює з даними, що зберігаються в пам'яті комп'ютера. Вбудована програма враховує особливості різноманітних режимів роботи двигуна і зовнішні умови, в яких йому доводиться працювати. Якщо в інформації виявляються розбіжності, комп'ютер видає команди виконавчим механізмам для корекції.

Застосування розподіленого уприскування уможливило появу системи відключення частини циліндрів двигунів великого обсягу

Датчики, що збирають інформацію про роботу двигуна, діють спільно з ЕБУ. Вони розташовані на різних вузлах, що входять в конструкцію двигуна. Серед стандартних приладів збору інформації: датчик масової витрати повітря ; датчик положення дросельної заслінки; датчик детонації; датчик температури охолоджуючої рідини; датчик положення колінчастого валу і інші. на 16-клапанних двигунах додатково встановлюється датчик фаз.

Процес роботи інжекторної системи упорскування виглядає наступним чином: датчик витрати повітря вимірює надходить в двигун масу газу і передає дані комп'ютера. На основі цієї інформації і з урахуванням інших поточних параметрів - температури повітря і самого двигуна, швидкості обертання колінчастого вала , Ступеня і швидкості відкриття дросельної заслінки - комп'ютер розраховує оптимальну кількість палива на даний обсяг повітря і подає електричний імпульс необхідної тривалості на форсунки. Приймаючи цей імпульс, вони відкриваються і під тиском впорскують паливо в впускний колектор .

Переваги та недоліки інжекторних двигунів

Головна перевага інжекторних бензинових двигунів - економічність. Вона становить 10-20% в порівнянні з карбюраторними двигунами. Крім того, в разі застосування інжектора вдається отримати з того ж робочого об'єму двигуна велику потужність. Також, безперечною перевагою таких двигунів є менший вміст шкідливих речовин у вихлопних газах.

Мінусом можна вважати те, що в разі появи несправності в системі інжекторного вприскування, діагностику і ремонт можуть виробляти лише кваліфіковані фахівці. Складність подібного професійного обслуговування і є основним недоліком інжекторних бензинових силових установок.