Home » Misc » Работа инжекторного двигателя

Работа инжекторного двигателя


Устройство инжектора и принцип работы инжектора на автомобилях

На сегодняшний день инжекторный (или, говоря по-научному, впрысковый) двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

Содержание статьи:

  • Виды инжекторных систем;
    • Центральная;
    • Распределенная;
    • Непосредственная;
  • Виды электронных форсунок;
  • Принцип работы инжектора;
  • Преимущества инжектора и его недостатки.

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

  • Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
  • Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
  • Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
  • Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
  • Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

  1. Центральная;
  2. Распределенная;
  3. Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Виды электронных форсунок

Существует классификация электронных форсунок, основывающихся на способе впрыска топлива. Выделяют такие три разновидности:

  • Электромагнитная. Зачастую характерна для бензиновых ДВС (и с прямым впрыском тоже). Конструкцию нельзя назвать очень сложной, а основными составляющими её частями выступают клапан с иголкой (электромагнитный), сопло. Контроль за работой указанной форсунки выполняется с помощью ЭБУ, обеспечивающего на обмотке клапана напряжение в наиболее подходящий для этого момент.
  • Электрогидравлическая. По большей части используют на дизельных движках. Являет собой электромагнитный клапан, дополненный камерой управления, а также сливным и впускным дросселями. Рабочий принцип этой разновидности форсунок основывается на участии давления самой топливной смеси в любой момент работы. За деятельностью электрогидравлической форсунки следит ЭБУ, именно он отправляет рабочие сигналы электромагнитному клапану.
  • Пьезоэлектрическая. Считается наиболее удачным устройством среди всех представленных, но может работать только на дизельных агрегатах с системой впрыска Common Rail. Основное преимущество этого типа — быстрота реакции, что гарантирует многократную подачу топлива за один полный цикл. В основе работы пьезоэлемента — гидравлический принцип действия (как и в предыдущем варианте), предусматривающий срабатывание поршня толкателя за счёт увеличения длины пъезоэлемента под воздействием электрического сигнала ЭБУ. Количество подаваемого за один раз топлива определяется продолжительностью такого воздействия и давлением топливной смеси в топливной рампе.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора на автомобилях можно условно поделить на 2 части — механическую составляющую и электронную.

К механической части инжектора относится:

  • топливный бак;
  • электрический бензонасос;
  • фильтр очистки бензина;
  • топливопроводы высокого давления;
  • топливная рампа;
  • форсунки;
  • дроссельный узел;
  • воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенную со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Современная форсунка – электромагнитная, в ее основе лежит соленоид. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Основным элементом электронной части является электронный блок, состоящий из контроллера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

  • Лямбда-зонд, устанавливается в выпускной системе авто, определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах;
  • Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента, определяет количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами;
  • Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), установлен в дроссельном узле, подает сигнал о положении педали акселератора;
  • Датчик температуры силовой установки, располагается возле термостата, регулирует состав смеси в зависимости от температуры мотора;
  • Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), установлен возле шкива коленчатого вала;
  • Датчик детонации, расположен на блоке цилиндров;
  • Датчик скорости, установлен на коробке передач;
  • Датчик фаз,предназначен для определения углового положения распредвала, установлен в головке блока.

Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от всех датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

На основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.

Преимущества инжектора и его недостатки

Если бы в этой системе не было преимуществ, инжекторы не получили бы столь широкое распространение. Надежность инжектора многие могут оспорить, ведь автомобилисты нередко сталкиваются с проблемами и неизлечимыми болезнями системы. Тем не менее, в технологии намного больше плюсов, которые привлекают покупателей и дарят определенные выгоды в поездке.

+ Преимущества — Недостатки
реальное понижение расхода топлива — инжектор может экономить, благодаря интеллектуальному управлению подачей топлива; чистка форсунок — если вы заливаете не слишком качественный бензин или не меняете вовремя фильтры топлива, форсунки будут забиваться и перестанут распылять бензин;
полное сгорание бензина — при правильных настройках инжектор обеспечивает полное сгорание топлива и определенную интенсивность поездки; прошивка «мозгов» в нужных режимах — на старых машинах иногда получается достичь невероятных результатов от перепрошивки, ведь технологии движутся вперед;
более выразительная динамика двигателя — водителю не приходится долгое время ожидать реакции при нажатии педали газа; замена бортового компьютера на более функциональный вариант ЭБУ для вашей модели автомобиля с подходящими настройками;
возможность смены прошивки — с помощью простой процедуры чип-тюнинга можно полностью изменить параметры авто; регулярная смена фильтров, как воздушного, так и топливного, с целью обеспечения нормальной работы инжектора;
технологичность и современность — машина с инжектором зачастую выбрасывает в атмосферу значительно меньше вредных веществ; использование качественного топлива в соответствии с предписанными производителем нормами и подходящим октановым числом;
устойчивая работа в любых условиях — для хорошей работы инжектора не требуется ручное управление заслонкой воздуха, двигатель хорошо заводится в мороз. регулярный сервис, своевременное обращение внимания на определенные недостатки работы автомобиля.

Несмотря на то, что инжектор дороже в обслуживании и более прихотлив к качеству бензина, его надежность и возможность широкой настройки параметров опережает на сотни шагов вперед карбюратор. В конце концов, за определенный пробег два типа мотора могут выйти одинаково в цене, только карбюратору нужно будет чаще уделять внимание, а инжектор сделать один раз и надолго.

Принцип работы инжекторного двигателя

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) основан на сгорании небольшого количества топлива в ограниченном объеме. При этом высвобождающаяся энергия преобразуется за счет движения поршней в механическую энергию. Дозированное количество топлива обеспечивается карбюратором или специальным устройством – инжектором. Двигатели с такими устройствами называются инжекторными. Рабочий принцип инжекторного двигателя прост – подача в нужный момент времени нужного количества топлива в нужное место.

Содержание

  1. Как работает ДВС
  2. О карбюраторе, его достоинствах и недостатках
  3. Про инжекторные моторы
  4. Устройство впрыска
  5. Виды впрысковых систем
  6. Одноточечный впрыск
  7. Многоточечный впрыск
  8. Непосредственный впрыск

Как работает ДВС

Чтобы ясно понимать различие между двумя типами силовых устройств, необходимо предварительно коснуться того, как вообще работает ДВС. Существует несколько отличающихся типов, из которых самыми распространенными будут:

  1. бензиновые;
  2. дизельные;
  3. газодизельные;
  4. газовые;
  5. роторные.

Принцип работы мотора лучше всего можно понять на примере бензинового двигателя. Самый популярный из них – четырехтактный. Это означает, что весь цикл преобразования энергии, образующейся при сгорании топлива, в механическую осуществляется за четыре такта.
Устройство двигателя таково, что последовательность выполнения тактов следующая:

  • впуск – заполнение цилиндров топливом:
  • сжатие – подготовка топлива к сгоранию;
  • рабочий ход – преобразование энергии сгорания в механическую;
  • выпуск – удаление продуктов сгорания топлива.

Для обеспечения работы двигателя у каждого из них своя задача. Во время первого такта поршень опускается из верхнего положения до крайнего нижнего, открывается клапан (впускной) и цилиндр начинает заполняться топливно-воздушной смесью. Во втором такте клапана закрыты, а движение поршня происходит от нижнего положения к верхнему, смесь в цилиндре сжимается. Когда он доходит до верхнего положения, на свече проскакивает искра и поджигается смесь.

При ее сгорании образуется повышенное давление, которое заставляет двигаться поршень от верхнего положения к нижнему. После его достижения под действием инерции вращения коленвала поршень начинает двигаться опять вверх, при этом срабатывает выпускной клапан, продукты сгорания топлива выводятся наружу из цилиндра. Когда поршень дойдет до верхнего положения, закрывается выпускной, но зато открывается впускной клапан и весь цикл работы повторяется.

Все описанное выше можно увидеть на видео

Здесь необходимо сделать небольшое дополнение. Раз мы рассматриваем бензиновый мотор, то в нем подача бензина в цилиндры двигателя возможна различными способами. Исторически первой была разработана подача и дозировка бензина при помощи карбюратора. Это специальное устройство, которое обеспечивает необходимое количество топливно-воздушной смеси (ТВС) в цилиндрах.

Топливно-воздушной называется смесь воздуха и паров бензина. Она приготавливается в карбюраторе, специальном устройстве, для их смешивания в нужной пропорции, зависящей от режима работы двигателя. Будучи достаточно простым по своему устройству, карбюратор длительное время успешно работал с бензиновым мотором.
Однако по мере развития автомобиля выявились недостатки, с которыми в сложившихся к тому времени условиях уже было трудно мириться разработчикам двигателя. В первую очередь это касалось:

  • топливной экономичности. Карбюратор не обеспечивал экономного расходования бензина при внезапном изменении режима движения машины;
  • экологической безопасности. Содержание в отработанных газах токсичных веществ было достаточно высоким;
  • недостаточной мощности двигателя из-за несоответствия ТВС режиму движения автомобиля и его текущему состоянию.

Чтобы избавиться от отмеченных недостатков был реализован иной принцип подачи топлива в мотор – с помощью инжектора.

Про инжекторные моторы

У них есть еще одно название – впрысковые двигатели что, в общем-то, никоим образом не изменяет сути происходящих явлений. По выполняемой работе впрыск напоминает принцип, реализуемый в работе дизеля. В двигатель в нужный момент через форсунки инжектора впрыскивается строго дозированное количество топлива, и оно поджигается искрой со свечи, хотя при работе дизеля свеча не используется.

Весь цикл четырехтактного ДВС, рассмотренный ранее, остается неизменным. Основное отличие в том, что карбюратор готовит ТВС за пределами двигателя, и она потом поступает в цилиндры, а у инжекторного двигателя последних моделей бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Как это происходит, можно в деталях увидеть на видео

Подобное устройство мотора позволяет решить те проблемы, которые возникают при работе карбюратора. Использование инжектора обеспечивает по сравнению с карбюраторным вариантом следующие преимущества мотору:

  • повышение мощности на 7-10%;
  • улучшение показателей топливной экономичности;
  • снижение уровня токсичных веществ в составе выхлопных газов;
  • обеспечение оптимального количества топлива, зависящее от режима движения автомашины.

Это только основные достоинства, которые позволяет получить инжекторный двигатель. Однако у каждого достоинства есть и свои недостатки. Если карбюраторный мотор чисто механический и его можно отремонтировать практически в любых условиях, то для управления инжекторным требуется сложная электроника и целая система датчиков, из-за чего работы (регламентные и ремонтные) необходимо проводить в условиях сервисного центра.

Устройство впрыска

Если посмотреть, как выглядит устройство ДВС с впрыском вместо карбюратора, то можно выделить:

  • контроллер впрыска – электронное устройство, содержащее программу для работы всех составных узлов системы;
  • форсунки. Их может быть как несколько, так и одна, в зависимости от используемой системы впрыска;
  • датчик расхода воздуха, определяющий наполнение цилиндров в зависимости от такта. Сначала определяется общее потребление, а потом программно пересчитывается необходимое количество для каждого цилиндра;
  • датчик дроссельной заслонки (ее положения), устанавливающий текущее состояние движения и нагрузку на двигатель;
  • датчик температуры, контролирующий степень нагрева охлаждающей жидкости, по его данным корректируется работа двигателя и при необходимости начинается работа вентилятора обдува;
  • датчик фактического нахождения коленчатого вала обеспечивающий синхронизацию работы всех составных узлов системы;
  • датчик кислорода, определяющий его содержание в выхлопных газах;
  • датчик детонации контролирующий возникновение последней, для ее устранения по его сигналам меняется значение опережения зажигания.

Вот примерно так выглядит в общих чертах система, обеспечивающая впрыск топлива, принцип работы должен быть вполне понятен из ее состава и назначения отдельных элементов.

Виды впрысковых систем

Несмотря на достаточно простое описание работы инжекторного мотора, приведенное ранее, существует несколько разновидностей, осуществляющий подобный принцип работы.

Одноточечный впрыск

Это самый простой вариант реализации принципа впрыска. Он практически совместим с любым карбюраторным двигателем, разница заключается в применении впрыска вместо карбюратора. Если карбюратор во впускной коллектор подает ТВС, то при одноточечном впрыске во впускной коллектор впрыскивается через форсунку бензин.

Как и в случае с карбюраторным мотором, при такте впуск двигатель всасывает готовую топливно-воздушную смесь, и его работа практически не отличается от работы обычного двигателя. Преимуществом такого мотора будет лучшая экономичность.

Многоточечный впрыск

Представляет дальнейший этап совершенствования инжекторных моторов. Топливо по сигналам от контроллера подается к каждому цилиндру, но тоже во впускной коллектор, т.е. ТВС готовится вне цилиндра и уже в готовом виде поступает в цилиндр.
В таком варианте реализации принципа инжекторного двигателя возможно обеспечить многие из преимуществ, присущие впрысковому двигателю и отмеченные ранее.

Непосредственный впрыск

Является следующим этапом развития инжекторных двигателей. Впрыск топлива выполняется прямо в камеру сгорания, чем обеспечивается наилучшая эффективность работы ДВС. Итогом такого подхода является получение максимальной мощности, минимального расхода топлива и наилучших показателей экологической безопасности.

Инжекторный ДВС является следующим этапом в развитии бензинового мотора, значительно улучшающий его показатели. В моторах, использующих систему впрыска топлива, возрастает мощность, а также экономическая эффективность их работы, они отличаются значительно меньшим отрицательным влиянием на окружающую среду.

Система впрыска топлива: определение, функции, типы, работа

Знаете ли вы, как топливо подается в камеру сгорания в автомобильных двигателях? Я уверен, что вы думаете не о карбюраторе, а о топливной форсунке . В настоящее время они больше всего ушли в прошлое, особенно для двигателей внутреннего сгорания. Используемый эффективный процесс известен как система впрыска топлива .

Впрыск топлива – это введение топлива в двигатели внутреннего сгорания, в основном автомобильные двигатели, с помощью инжектора. Этот процесс был введен для соблюдения законов о выбросах и эффективности использования топлива. За год производители автомобилей увидели большие преимущества топливных форсунок, с которых начинается падение карбюраторов.

С 1980 года впрыск топлива стал альтернативой карбюраторам на бензиновых двигателях. Итак, разница между впрыском топлива и карбюратором заключается в том, что впрыск топлива распыляет топливо через маленькую форсунку под высоким давлением. В то время как карбюраторы полагаются на всасывание топлива в воздушный поток через трубку Вентури.

Исследования показали, что все дизельные двигатели по своей конструкции используют впрыск топлива. Газовые двигатели могут использовать бензин с непосредственным впрыском, при котором топливо подается непосредственно в камеру внутреннего сгорания. Также можно использовать непрямой впрыск, когда топливо смешивается с воздухом перед тактом впуска.

Сегодня мы подробно рассмотрим определение, функции, детали, типы, принцип работы, проблемы, а также преимущества и недостатки системы топливных форсунок в автомобильных двигателях.

Прочтите: Все, что вам нужно знать об автомобильном поршне

Содержание

  • 1 Что такое топливная форсунка?
  • 2 Функции топливной форсунки 
  • 3 Основные части системы впрыска топлива
      • 3.0.1 На приведенном ниже рисунке показаны основные части топливной форсунки:
  • 4 Типы системы впрыска топлива
    • 4. 1 Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню
    • 4.2 Одноточная или дроссельная внедрение тела:
    • 4.3. :
  • 5 Принцип работы
      • 5.0.1 Посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять работу системы впрыска топлива:
  • 6 Симптомы неисправных топливных форсунок и способы их предотвращения
  • 7 Преимущества и недостатки системы впрыска топлива
    • 7.1 Преимущества:
    • 7.2 Недостатки
    • 7.3 Пожалуйста, поделитесь!

Что такое топливная форсунка?

Топливные форсунки представляют собой небольшие форсунки с электронным управлением для распыления топлива под высоким давлением в камеру сгорания двигателя. Он содержит клапаны, которые способны открываться и закрываться много раз в секунду.

До появления топливных форсунок карбюратор широко использовался в двигателях, и этот двигатель все еще существует. Фактически, многие другие машины, такие как газонокосилки и бензопилы, все еще используют карбюраторы. Но поскольку компонент усложнился, пытаясь контролировать все требования к автомобилю, выпущена лучшая альтернатива.

Карбюраторы, впервые замененные системой впрыска топлива с корпусом дроссельной заслонки. Эта система также известна как одноточечная или центральная система впрыска топлива. Это электрически управляемые топливные форсунки в корпусе дроссельной заслонки.

Это была почти лучшая альтернатива, позволяющая автопроизводителям не вносить радикальные изменения в конструкцию двигателя.

Постепенно, по мере разработки новых двигателей, многоточечный впрыск топлива заменил дроссельный впрыск. Этот многоточечный впрыск топлива также известен как портовый, многоточечный или последовательный впрыск топлива.

Система содержит топливные форсунки для каждого цилиндра, которые распыляют прямо на впускной клапан. Он обеспечивает более точную дозировку топлива и более быструю реакцию.

Функции топливной форсунки

Ниже приведены функции топливных форсунок в двигателе внутреннего сгорания:

  • Основная цель системы впрыска топлива в дизельных двигателях заключается в том, что на их конструкцию сильно влияет компонент,
  • Топливо Форсунки помогают доставлять топливо в цилиндры.
  • Улучшает рабочие характеристики двигателя, уровень выбросов и уровень шума.
  • Топливо подается под чрезвычайно высоким давлением впрыска.
  • Изготовленные из него материалы рассчитаны на более высокие нагрузки и долговечность, соответствующие условиям работы двигателя.
  • Еще одно назначение системы впрыска – своевременный впрыск топлива. То есть момент впрыска контролируется.
  • Необходимо подавать правильное количество топлива, чтобы обеспечить требуемую мощность двигателя. Вот почему дозирование впрыска контролируется.
  • Инжектор изготовлен с большей точностью изготовления и допуском, чтобы обеспечить его эффективность работы. Это также позволяет избежать утечки.
  • Топливная форсунка распыляет топливо на очень мелкие частицы топлива, благодаря чему каждая маленькая капля топлива испаряется и подвергается процессу сгорания.
  • Достаточное количество кислорода для смешивания с распыляемым топливом и обеспечения полного сгорания.

Прочтите: Знакомство с системой смазки двигателя

Основные части системы впрыска топлива

Ниже приведены основные функциональные детали, обеспечивающие работу системы впрыска топлива в автомобильных двигателях, и названия компонентов топливной форсунки:

Основные части системы впрыска топлива разделены на две части, которые включают сторону низкого и высокого давления, части низкого давления - это топливный бак, топливный фильтр и насос подачи топлива. В то время как сторона высокого давления включает насос высокого давления, топливную форсунку, аккумулятор, форсунку топливной форсунки. Впрыскивающая форсунка имеет различные конструкции срабатывания для различных типов систем впрыска топлива.

Поскольку топливо необходимо перекачивать из топливного бака в систему форсунок, эта роль отводится топливной системе низкого давления. Принимая во внимание, что от топливной форсунки до камеры сгорания находится система высокого давления. Ниже приведена роль следующих частей, указанных выше:

  • Топливный бак – часть, в которой хранится топливо.
  • Топливный насос – перекачивает топливо из топливного бака в систему впрыска топлива.
  • Топливный насос – эта деталь является расходомером и нагнетателем топлива для впрыска.
  • Регулятор – подача топлива в соответствии с нагрузкой.
  • Топливная форсунка – подает топливо от ТНВД к цилиндрам.
  • Топливный фильтр – для фильтрации грязи, абразивных и абразивных частиц, блокирующих систему впрыска.
На изображении ниже показаны основные части топливной форсунки:

Система впрыска топлива работает полностью точно, чтобы обеспечить правильное количество топлива для любых условий эксплуатации. Блок управления двигателем (ECU) используется для контроля большинства частей входных датчиков. Ниже приведены несколько деталей, в которых используется датчик для точной работы:

  • Кислородный датчик — обратите внимание на количество кислорода в выхлопе, что позволяет ЭБУ определить, богатая или бедная топливная смесь. Вносит соответствующие коррективы.
  • Датчик положения дроссельной заслонки – этот датчик контролирует положение дроссельной заслонки, чтобы знать, сколько воздуха поступает в двигатель. ЭБУ быстро реагирует на изменения, увеличивая или уменьшая расход топлива по мере необходимости.
  • Датчик массового расхода воздуха – сообщить ЭБУ количество топлива, поступающего в двигатель.
  • Датчик температуры охлаждающей жидкости – определяет, когда двигатель достигает надлежащей рабочей температуры для ЭБУ.
  • Датчик абсолютного давления в коллекторе – определить давление воздуха во впускном коллекторе.
  • Датчик частоты вращения двигателя – контролирует частоту вращения двигателя, поэтому используется для расчета ширины импульса.
  • Датчик напряжения – определяет системное напряжение в автомобиле, чтобы знать, когда ЭБУ поднимает холостой ход. это может быть при падении напряжения, что указывает на высокую электрическую нагрузку.

Читать: Обычные и нетрадиционные типы автомобильных шасси

Типы систем впрыска топлива

Ниже приведены распространенные типы систем впрыска топлива, используемые в старых и современных автомобилях:

Присоединяйтесь к нашему информационному бюллетеню Система впрыска топлива является самой ранней и простой системой впрыска топлива, пришедшей на смену карбюраторам. Он содержит одну или две форсунки в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.

Эта инжекторная система не является точной, как предыдущая система, но по сравнению с карбюраторами она лучше контролируется, дешевле и проще в обслуживании.

Распределенный или многоточечный впрыск топлива:

В многоточечных топливных форсунках сепараторные форсунки находятся в каждом цилиндре у его впускного отверстия. Вот почему эту систему иногда называют портовым инжектором, который выпускает пары топлива близко к месту впуска, обеспечивая их полное всасывание в цилиндр.

Одним из преимуществ этой форсунки является более точный расход топлива по сравнению с одноточечным. Он также идеально подходит для достижения требуемого соотношения топлива и воздуха и практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе.

Последовательный впрыск топлива:

Этот тип топливных форсунок также известен как последовательный впрыск топлива или временной впрыск. Это тип многоточечного впрыска, хотя в базовом многоточечном впрыске используется несколько форсунок. Все они распыляют топливо одновременно или последовательно, в результате чего топливо задерживается на 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу.

Преимущество последовательного впрыска топлива заключается в том, что система быстрее реагирует, если водитель делает резкое изменение. Это связано с тем, что клапан должен ждать открытия следующего впускного клапана, а не полного оборота двигателя.

Непосредственный впрыск:

Непосредственный впрыск обычно используется в дизельных двигателях, хотя начинает применяться и в бензиновых двигателях. Иногда его называют DIG для бензина с непосредственным впрыском. При этом топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, минуя клапаны.

Измерение топлива более точное, чем другие типы впрыска топлива. Непосредственный впрыск топлива дает инженерам еще одну возможность влиять на то, как именно происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя исследует, как топливно-воздушная смесь циркулирует в цилиндрах. А также мотыгой взрыв идет от точки воспламенения.

Непосредственный впрыск в бензиновом двигателе может обрабатывать такие вещи, как форма цилиндров и поршней. Кроме того, расположение портов и свечей зажигания, время, продолжительность и интенсивность искры. Количество свечей зажигания на цилиндр. Все это влияет на то, насколько полно и равномерно сгорает топливо в бензиновом двигателе.

Принцип работы

Работа системы топливных форсунок довольно интересна и проста для понимания. Основная работа идет от топливной форсунки к камере сгорания после подачи в нее топлива из топливного бака.

Как было сказано ранее, топливная форсунка представляет собой механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за распыление топлива. На форсунку подается питание, и электромагнит перемещает поршень, который открывает клапан. Этот клапан позволяет топливу под давлением выбрасываться через крошечное сопло. Форсунка предназначена для распыления топлива, благодаря чему топливо легко сгорает.

Количество времени, в течение которого топливная форсунка остается открытой, определяет количество топлива, подаваемого в двигатель. Это известно как «ширина импульса» и контролируется устройством ECU. Система топливных форсунок монтируется непосредственно на впускной коллектор, так что топливо может распыляться непосредственно на впускной клапан.

Внутри обычного инжектора находится пружина, удерживающая игольчатый клапан в закрытом положении. Он удерживает этот игольчатый клапан до тех пор, пока линия высокого давления не достигнет определенного значения. Существует трубка, называемая «топливной рампой», которая подает топливо под давлением к форсункам.

Правильное количество топлива подается к необходимым частям. Различные части двигателя оснащены датчиками, которые передают ЭБУ информацию о количестве топлива и при необходимости вносят коррективы. Различные датчики были перечислены и описаны выше в этой статье.

Посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять работу системы впрыска топлива:

Прочтите: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

Симптомы неисправных топливных форсунок и способы их предотвращения на топливной форсунке после перегрузки, и если ее регулярно не обслуживать, она может привести к серьезным неисправностям или забиться. Ниже приведены признаки неисправных топливных форсунок и способы их предотвращения:

  • Rough engine performance
  • Complications while starting the vehicle
  • Fuel odors
  • Oil thinning
  • Failed emission
  • Engine fails to reach the full RPM
  • Poor performance of the vehicle
  • Catastrophic engine failure
  • Smoke emission
  • Повышенный расход топлива
  • Загрязнение

Проблема часто возникает в топливной форсунке, когда она загрязнена, содержит частицы углерода, масляное топливо или скопление остатков, что приводит к засорению топливных форсунок. Проблемы возникают после того, как корзина фильтра собирает мусор, который препятствует протеканию через нее топлива.

Правильный способ предотвращения выхода из строя топливных форсунок – регулярное техническое обслуживание. Деталь автомобиля должна проходить регулярный осмотр. Несмотря на то, что топливные форсунки имеют большие допуски, все же следует проводить проверку компонентов.

Для более надежного результата, добавление влагопоглощающего этанола или добавок, визуальный контроль, проведение ультразвуковой очистки. Кроме того, поможет фактическая схема потока для испытаний объема и распыления.

Преимущества и недостатки системы впрыска топлива

Преимущества:

Ниже перечислены преимущества системы впрыска топлива:

  • Точная топливно-воздушная смесь обеспечивает максимально возможную топливную экономичность и мощность.
  • Процесс сгорания значительно эффективнее в инжекторном двигателе.
  • Двигатели с впрыском топлива более экономичны, а также обеспечивают максимальный и минимальный уровень выбросов.
  • В двигателях с впрыском топлива исключен холодный пуск, что устраняет необходимость в ручной блокировке.
  • Он также используется на современных спортивных мотоциклах.
  • Система впрыска топлива автоматически балансирует топливно-воздушную смесь с учетом окружающей обстановки.
  • Вибрация двигателя снижена, а проблема загрязнения свечей зажигания сведена к минимуму.

Прочтите: Двухтактный двигатель: все, что вам нужно знать

Недостатки

Несмотря на все преимущества системы впрыска, некоторые ограничения все же существуют. Ниже приведены недостатки системы:

  • Это сложное устройство с электронным управлением, работающее с несколькими электронными датчиками.
  • Техническое обслуживание и ремонт системы очень ограничены. То есть не всякая мастерская может работать.
  • Система впрыска топлива довольно дорогая.
  • Настоятельно рекомендуется использовать качественные материалы и топливо.
  • Не существует решения с низкой стоимостью и низкой производительностью.

Таким образом, система впрыска топлива полностью заменила карбюраторы в автомобильных двигателях. мы обсудили его функции, одной из которых является подача топлива под высоким давлением в цилиндр. Системы впрыска топлива разных типов, включающие дроссельную и многоканальную, также выявлены ее составляющие на стороне низкого и высокого давления. это работает, симптомы и преимущества и недостатки системы впрыска топлива.

Это все для этой статьи. Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей. Спасибо!

СИСТЕМА ВПРЫСКА: КОМПОНЕНТЫ, ТИПЫ И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ

«Топливная форсунка представляет собой механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за распыление (впрыск) нужного количества топлива в двигатель, чтобы создать подходящую воздушно-топливную смесь для оптимального горение».

Технология создана в начале 20 века и впервые реализована на дизельных двигателях. К последней трети 20-го века он также стал популярным среди обычных бензиновых двигателей.

Электронный блок управления (ECU в системе управления двигателем) определяет точное количество и конкретное время необходимой дозы бензина (бензина) для каждого цикла, собирая информацию с различных датчиков двигателя. Таким образом, ЭБУ посылает командный электрический сигнал правильной продолжительности и времени на катушку топливной форсунки. Таким образом, открывается форсунка, и бензин проходит через нее в двигатель.

На одну клемму катушки форсунки напрямую подается 12 вольт, которые контролируются ЭБУ, а другая клемма катушки форсунки разомкнута. Когда ЭБУ определяет точное количество топлива и время его впрыска, он активирует соответствующую форсунку, переключая другую клемму на массу (массу, т.е. отрицательный полюс).

КОМПОНЕНТЫ

Задачей системы впрыска топлива является дозирование, распыление и распределение топлива по воздушной массе в цилиндре. В то же время он должен поддерживать требуемое соотношение воздух-топливо в соответствии с нагрузкой и частотой вращения двигателя.

* Насосные элементы:

Для подачи топлива из топливного бака в цилиндр.

* Элементы дозирования:

Для измерения подачи топлива в зависимости от скорости и нагрузки на двигатель

* Управление дозированием:

Для регулировки нормы дозирующих элементов при изменении нагрузки и частоты вращения двигателя.

* Контроль смеси:

Для регулировки соотношения топлива и воздуха в зависимости от нагрузки и скорости.

* Распределительные элементы:

Для распределения дозируемого топлива поровну между цилиндрами.

* Регулятор времени:

Для фиксации запуска и остановки процесса смешения топлива с воздухом.

ТИПЫ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК

1. Подача сверху – Топливо поступает сверху и выходит снизу.

2. Боковая подача – топливо поступает сбоку через штуцер форсунки внутри топливной рампы.

3. Форсунки корпуса дроссельной заслонки – (TBI) Расположены непосредственно в корпусе дроссельной заслонки.

ТИПЫ СИСТЕМ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

1. Одноточечный или дроссельный впрыск топлива

Также называемый одноточечным, это был самый ранний тип впрыска топлива, появившийся на рынке. Все автомобили имеют впускной коллектор, через который чистый воздух сначала поступает в двигатель. TBFI работает, добавляя правильное количество топлива в воздух, прежде чем оно будет распределено по отдельным цилиндрам. Преимущество TBFI в том, что он недорогой и простой в обслуживании. Если у вас когда-нибудь возникнут проблемы с инжектором, вам нужно будет заменить только один. Кроме того, поскольку этот инжектор имеет довольно высокий расход, его не так просто засорить.

С технической точки зрения системы дроссельной заслонки очень надежны и требуют меньше обслуживания. При этом впрыск в корпус дроссельной заслонки сегодня используется редко. Транспортные средства, которые все еще используют его, достаточно старые, поэтому техническое обслуживание будет более проблематичным, чем с более новым автомобилем с меньшим пробегом.

Еще одним недостатком TBFI является его неточность. Если вы отпустите педаль акселератора, в воздушной смеси, подаваемой в ваши цилиндры, все еще будет много топлива. Это может привести к небольшой задержке перед замедлением, а в некоторых автомобилях это может привести к выбросу несгоревшего топлива через выхлопную трубу. Это означает, что системы TBFI далеко не так экономичны, как современные системы.

2. Многоточечный впрыск

Многоточечный впрыск просто перемещает форсунки дальше вниз к цилиндрам. Чистый воздух поступает в первичный коллектор и направляется к каждому цилиндру. Инжектор расположен в конце этого порта, прямо перед тем, как он всасывается через клапан в ваш цилиндр.

Преимущество этой системы в том, что топливо распределяется более точно, при этом каждый цилиндр получает свое распыление топлива. Каждая форсунка меньше и точнее, что обеспечивает экономию топлива. Минус в том, что все форсунки распыляют одновременно, а цилиндры срабатывают один за другим. Это означает, что у вас может быть остаточное топливо между периодами впуска, или у вас может быть возгорание цилиндра до того, как форсунка сможет подать дополнительное топливо.

Многопортовые системы отлично работают, когда вы путешествуете с постоянной скоростью. Но когда вы быстро ускоряетесь или убираете ногу с педали газа, эта конструкция снижает либо экономию топлива, либо производительность.

3. Последовательный впрыск

Системы последовательной подачи топлива очень похожи на многоточечные системы. При этом есть одно ключевое отличие. Последовательная подача топлива - это раз. Вместо одновременного срабатывания всех форсунок топливо подается одна за другой. Время согласовано с вашими цилиндрами, что позволяет двигателю смешивать топливо прямо перед тем, как клапан откроется, чтобы всосать его. Такая конструкция позволяет улучшить экономию топлива и производительность.

Поскольку топливо остается в порту только в течение короткого промежутка времени, последовательные форсунки, как правило, служат дольше и остаются чище, чем другие системы. Из-за этих преимуществ последовательные системы впрыска топлива сегодня являются наиболее распространенным типом впрыска топлива в автомобилях.

Единственным недостатком этой платформы является то, что она оставляет меньше места для ошибок. Топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндр только через несколько секунд после открытия форсунки. Если он грязный, засоренный или не отвечает, вашему двигателю будет не хватать топлива. Форсунки должны поддерживать свою максимальную производительность, иначе ваш автомобиль начнет работать с перебоями.

4. Прямой впрыск

Если вы начали замечать закономерность, вы, вероятно, догадались, что такое прямой впрыск. В этой системе топливо впрыскивается прямо в цилиндр, полностью минуя воздухозаборник. Производители автомобилей премиум-класса, такие как Audi и BMW, хотят, чтобы вы поверили, что непосредственный впрыск — это новейшее и лучшее изобретение. Что касаемо характеристик бензиновых автомобилей, то они абсолютно правы! Но эта технология далеко не нова. Он использовался в авиационных двигателях со времен Второй мировой войны, а дизельные автомобили почти все имеют непосредственный впрыск, потому что топливо намного гуще и тяжелее.

В дизельных двигателях непосредственный впрыск очень надежен. Доставка топлива может потребовать много злоупотреблений, а проблемы с техническим обслуживанием сведены к минимуму.

В бензиновых двигателях непосредственный впрыск встречается почти исключительно в автомобилях с высокими характеристиками. Поскольку эти автомобили работают с очень точными параметрами, особенно важно обслуживать вашу систему подачи топлива. Несмотря на то, что автомобиль будет продолжать работать в течение длительного времени, когда им пренебрегают, производительность быстро снизится.

МЕТОДЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Существует два метода впрыска топлива в системе воспламенения от сжатия

1. Впрыск струей воздуха
2. Впрыск безвоздушного или твердого топлива

1. Впрыск струей воздуха

Первоначально этот метод использовался в больших стационарных и судовых двигателях. Но сейчас это устарело. В этом методе воздух сначала сжимается до очень высокого давления. Затем поток этого воздуха впрыскивается вместе с топливом в цилиндры. Скорость впрыска топлива регулируется изменением давления воздуха. Воздух под высоким давлением требует многоступенчатого компрессора, чтобы держать баллоны с воздухом заряженными. Топливо воспламеняется от высокой температуры воздуха, вызванной высокой степенью сжатия. Компрессор потребляет около 10% мощности, развиваемой двигателем, что снижает полезную мощность двигателя. 92. Этот метод используется для всех типов малых и больших дизельных двигателей. Ее можно разделить на две системы

1. Индивидуальная насосная система: в этой системе каждый цилиндр имеет свой индивидуальный насос высокого давления и измерительный блок.

2. Система Common Rail: в этой системе топливо нагнетается многоцилиндровым насосом в систему Common Rail, давление в магистрали регулируется предохранительным клапаном. Отмеренное количество топлива подается в каждый цилиндр из общей топливной рампы.

Это все о системе впрыска топлива. Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт, чтобы получать больше информативных статей. Спасибо, что прочитали это.

Learn more