Основные типы систем подачи топлива в двигатель

Узлы и агрегаты

Поперечное сечение двигателя

Впрыск топлива — это способ доставки топлива к двигателю внутреннего сгорания — так можно сказать в широком смысле. Дизельные двигатели используют гидравлическую систему впрыска топлива, в то время как двигатели с искровым зажиганием (работающие на бензине, КПГ, СНГ, этаноле и т. д.) немного отличаются.

Двигатели с искровым зажиганием можно разделить на системы по типу и расположению топливных форсунок:

SPI — одна форсунка, расположенная в коллекторе, подает топливо во все цилиндры и управляется электроникой. Он имеет узел впрыска, содержащий электромагнитный топливный инжектор, расположенный по центру перед дроссельной заслонкой, и дозирует топливо по частям во впускной коллектор.

Системы Bosch SPI имеют маркировку Mono-Jetronic (впрыск не интегрирован в систему зажигания) или Mono-Motronic (впрыск интегрирован в систему зажигания). Теперь, когда технология продвинулась вперед, они менее эффективны, чем новые приложения, но представляют собой очень важный шаг в развитии движка.

MPI — Маркировка бензиновых двигателей, используемых, в частности, в в автомобилях VW, Seat и Skoda с многоточечным впрыском топлива. В двигателях этого типа каждый цилиндр имеет отдельный инжектор , который расположен в коллекторе перед впускным клапаном.

В эпоху повсеместной электроники время открытия форсунок контролируется компьютером и электроникой, что гарантирует более высокую точность и аккуратность. Это своего рода более сложная инъекция, но очень эффективная и экологически чистая.

В связи с управлением многими форсунками в системе MPI выделяются следующие решения:

  1. Последовательный (SFI — последовательный впрыск топлива) — каждая форсунка управляется независимо и имеет независимо вычисляемый момент срабатывания, иногда также дозу топлива, обычно для каждого цилиндра отдельно
  2. группа — форсунки соединены группами и управляются в зависимости от системы, система рассчитывает дозу для «среднего» цилиндра или коллектора (например, популярные старые системы Ford EECIV)
  3. общий — в настоящее время не используется, система MPI управляется совместно, как одна система SPI, но с несколькими инжекторами.
  4. DI — форсунка находится в цилиндре.

Также следует помнить, что раньше тоже был карбюраторный подвод , внутри которого топливо обогащалось воздухом.

В результате образовалась топливно-воздушная смесь, питающая двигатель.

Огромным преимуществом карбюраторной системы является ее простота и удобство использования.

Когда он был «забит», его легко было снять и почистить. Кроме того, в случае сложного зимнего запуска бензин можно было впрыскивать непосредственно в центральную часть карбюратора, что значительно облегчало запуск.

То же было и в случае нехватки топлива и попыток запуска без топлива — воздух был выпущен в систему, но непосредственно доставленная доза поддерживала двигатель, поэтому топливо снова всасывалось по трубам. К сожалению, сегодня это невозможно.

Но у него были и недостатки: он был безумно неэффективным, тратя много топлива. В незапамятные времена, когда топливо было дешевым, это было не так, но сегодня заправка старого двигателя топливом может быть головной болью.

Впрыск позволил повысить КПД (лучшее смешивание воздуха и топлива), уменьшить сгорание, но также увеличил сложность двигателя, что увеличило затраты на возможный ремонт. Кроме того, системы впрыска более экологичны, и это, видимо, сегодня важно.

Дизельные двигатели (типы впрыска):

Секционный насос — исторически первое устройство для гидравлического впрыска топлива (1910 г.). Представляет собой набор насосов нагнетания топлива (так называемые секции впрыска), каждая секция обслуживает один цилиндр.

Все секции соединены между собой зубчатой ​​рейкой, которая поворотом всех поршней по продольной оси регулирует дозу топлива (мощность двигателя).

Преимущества секционного насоса:

  1. развитая технология изготовления
  2. простой ремонт

Недостатки секционного насоса:

  1. сложность получения соответствующего класса эмиссии
  2. нестабильность оборотов двигателя
  3. сложность точной регулировки дозы топлива для всех секций насоса
  4. высокая стоимость производства (прецизионная обработка многих деталей)
  5. более высокий удельный расход топлива по сравнению с другими технологиями впрыска.

Как работает инжектор?

Распределительный насос — устройство, используемое в двигателе с воспламенением от сжатия, это крыльчатка насоса, внутри которой находится цилиндр и поршни, обеспечивающие соответствующую дозу топлива. Он также используется для двигателей с непрямым и прямым впрыском.

Распределительный насос имеет следующие преимущества перед секционным насосом:

  1. более точное дозирование топлива, чем в секционном насосе
  2. меньший удельный расход топлива двигателем
  3. стабильность работы (доза топлива не увеличивается с увеличением скорости)
  4. большая чистота выхлопных газов
  5. освоенная технология, достаточно низкая цена
  6. небольшие внешние габариты (простота установки)

Распределительный насос также имеет недостатки, к которым можно отнести:

  • несоблюдение действующих норм чистоты выхлопных газов
  • высокие требования к чистоте топлива (очень малые рабочие зазоры и легкий захват в случае загрязнения)
  • сложность получения стартовой дозы топлива (повышенная доза на время пуска).

Непрямой впрыск

Непрямой впрыск, предлагаемый Mercedes, делает работу дизельного двигателя достаточно тихой и плавной.

Дело в том, что доза топлива в каждом цикле впрыскивается в небольшую форкамеру, которая соединяется с основной камерой сгорания через тонкую трубку.

Возгорание происходит в замкнутом пространстве, и волна пламени выходит из этой небольшой камеры поэтапно.

К сожалению, недостатком решения было то, что нельзя было избежать высоких температур в некоторых областях головы. Более того, запуск такого двигателя требовал чрезмерно высокой степени сжатия, а «выдавливание» выхлопных газов через упомянутый канал приводило к большим потерям энергии.

Прямой впрыск

В этом типе двигателя топливо подается непосредственно в цилиндр.

Двигатели с прямым впрыском обладают такими преимуществами, как:

  1. низкие тепловые потери
  2. низкий удельный расход топлива
  3. возможность получения высоких энергоблоков (после перезарядки)
  4. легко соответствовать строгим экологическим стандартам.

Также у них есть недостатки:

  • более высокие требования к топливу.
  • цена выше, чем у двигателя с непрямым впрыском

Как заменить шайбы под форсунками?

Изменения были внесены за счет новых топливных технологий, основанных на насос-форсунках и системе Common Rail. В этих двигателях косвенный впрыск остался в прошлом. Сегодня практически все производители предлагают современные интегрированные системы впрыска топлива.

Насосные форсунки

В 1997 году компания VW представила новый тип двигателей с насос-форсунками. Это довольно сложная структура, но очень эффективная.

Как следует из названия, насос-форсунка сочетает в себе функции топливного насоса высокого давления и инжектора, управляемого электромагнитным клапаном. На каждый цилиндр приходится по одной насос-форсунке. Топливо к ним доставляется по безнапорным магистралям. Производится только в специальных камерах.

Благодаря небольшому объему высокое давление достигается очень быстро. Его величина, а также начальный и фактический впрыск и количество подаваемого топлива регулируются электронно с помощью электромагнитного клапана. Это гарантирует хорошее сгорание смеси и относительно высокую мощность при относительно низком расходе топлива.

Недостатки:

  • у них не очень высокая культура труда, особенно при пуске в холод.
  • они громко «гремят» и дымят.

Преимущества:

  • имеют отличную производительность
  • они очень эффективны.

Также следует помнить, что возможная замена насос-форсунок стоит очень дорого. В результате VW отказался от этой системы в пользу Common Rail.

 

Система Common Rail

В двигателях с этой системой вместо последовательного топливного насоса используется насос высокого давления, который перекачивает топливо в аккумуляторную батарею, общую для всех цилиндров. Затем из удлинителя топливо подается к инжекторам с электронным управлением, откуда оно впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.

Двигатели Common Rail характеризуются:

  1. работают более плавно, чем насос-форсунки
  2. высокая термодинамическая эффективность,
  3. меньше шума
  4. более низкие выбросы выхлопных газов
  5. легко получить высокие рабочие параметры.

 

Julia
Оцените автора