Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Инжекторный двигатель как работает


принцип работы, плюсы и минусы

Современный автомобильный мир ушел на несколько шагов вперед. И это не удивительно, ведь только так можно оставаться на плаву и получать хорошую прибыль. Особенно это касается силовых установок, которые устанавливаются на автомобили. Вы наверняка слышали такое словосочетание, как инжекторный двигатель. По сути, это всем известный карбюратор, только немного видоизмененный.

В нем также происходит процесс сгорания топлива и выделение мощности. Единственное отличие инжектора заключается в новой инжекторной системе подачи топливовоздушной смеси.

История

Многие знают, что первая система по образованию топливовоздушной смеси называлась карбюратор.

Она позволяет подавать топливо непосредственно в каждый цилиндр автомобиля и приводить его в движение. Что касается расположения, то изначально карбюратор устанавливался перед впускным коллектором и готовил качественную смесь.

С некоторым временем потребности современных водителей и конструкторов возросли в несколько раз. Из-за этого система не могла выдавать того желаемого результата, который хотели видеть все. Особенно это касается кораблестроения и самолетостроения. Дело в том, что в этих отраслях нужна огромная мощность и высокий КПД.

В результате этого конструкторы придумали совершенно новую систему, которая немного походила на дизельный двигатель, но имела стандартные свечи зажигания. Все это произошло в начале 40-х годов, именно в это время были сконструированы первые инжекторные двигатели.

Данный скачок позволил получить желаемый результат по мощности, но немного не подходил под экологическую безопасность. В результате, разработки пришлось на время прекратить до начала 70-х годов. Именно в это время американские конструкторы решили возродить подачу топлива непосредственно в цилиндры двигателя и сделать более усовершенствованную систему.

Устройство

В современных инжекторных двигателях топливо подается не самотеком, а при помощи небольшой системы, под названием форсунка.

Ее работа основана на считывании всевозможных датчиков, которые располагаются в двигателе. Благодаря этому топливовоздушная смесь дозируется небольшими порциями и подается именно в тот момент, когда это необходимо.

Что касается самого управления, то все держится на простом блоке управления, так называемом компьютере. Именно он и раздает небольшие команды каждой форсунке.

Инжекторная система имеет следующие компоненты:

  1. Топливная форсунка;
  2. Топливная рампа;
  3. Насос;
  4. Сам блок управления;
  5. И небольшая система датчиков.

Подробнее о каждом компоненте:

  • Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
  • Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
  • Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
  • Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
  • Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.

Принцип работы

  1. В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
  2. Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
  3. В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
  4. В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.

Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:

  1. Впуск;
  2. Сжатие;
  3. Сгорание;
  4. Выпуск.

Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.

В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.

Режимы работы

Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:

  1. При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
  2. Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
  3. После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
  4. При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
  5. При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
  6. Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
  7. В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
  8. Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.

Преимущества и недостатки

Инжектор получил огромную популярность в современном мире. Это обусловлено следующими плюсами:

  1. Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
  2. Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
  3. Двигатель очень экономичный;
  4. Полностью соответствует всем экологическим нормам;
  5. Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.

Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:

  1. Довольно высокая стоимость и обслуживание;
  2. Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
  3. Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
  4. Двигатель очень зависим от напряжения сети.

Типы инжекторной системы

Сейчас можно встретить три типа:

  1. Одноточечный впрыск;
  2. Многоточечный впрыск;
  3. Непосредственный впрыск.

Первый является самым простым и очень распространённым. Он не очень сильно начинен электроникой, что приводит к меньшему эффекту. Большим недостатком такой системы является то, что некая часть топлива теряется во время впрыска. То есть топливная смесь подается через форсунку во впускной коллектор, где происходит распределение по цилиндрам.

Следом идет многоточечный впрыск, который позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр. Благодаря этому у вас не будет возникать вопрос: нужно ли прогревать инжекторный двигатель. Что касается самого распределения, то он мощнее и экономичнее. По многочисленным тестам можно увидеть, что мощность увеличивается на 7 процентов. К основным преимуществам можно отнести автоматическую настройку подачи топлива и впрыскивание вблизи клапана.

Непосредственный впрыск используется во многих современных автомобилях. Его особенность состоит в том, что подача топлива происходит непосредственно в каждый цилиндр. Ни одной капли смеси не будет расходоваться впустую. Если у вас возникает вопрос надо ли прогревать двигатель, то ответ очень простой. Это зависит от самого производителя и его рекомендаций. Некоторые рекомендуют прогревать силовой агрегат не очень долго, чтобы не навредить всем деталям. Каждый должен сам ответить на вопрос, надо ли ему прогревать двигатель, изучив рекомендации к своему авто.

Как работают двигатели прямого впрыска

Какой двигатель продвинет ваш следующий автомобиль или грузовик? Если вы возились с идеей купить дизель для экономии топлива (попробуйте почти 50 миль на галлон для Volkswagen Jetta TDI), ну, возможно, вам пока не придется отказываться от надежного и знакомого бензинового двигателя.

Это потому, что одна из технологий, которая делает дизели настолько скупыми на топливо, также применяется к бензиновым двигателям. Это называется прямой впрыск, и это относится к тому, как топливо попадает в помещение с контролируемым взрывом двигателя, более известное как камера сгорания.

В бензиновом двигателе садового сорта с впрыском топлива бензин идет более окольным путем, чем при прямом впрыске. Этот косвенный подход приводит к всевозможной неэффективности при сжигании топлива и может привести к потере большого количества полезной энергии - и вы не получите максимум за деньги, потраченные на насос.

Однако в двигателе с непосредственным впрыском топливо пропускает период ожидания, которое оно должно было бы прожить в стандартном двигателе, и вместо этого направляется прямо в камеру сгорания.Это позволяет топливу гореть более равномерно и тщательно. Для водителя это может привести к увеличению пробега и большей мощности колес.

В прошлом прямой впрыск создавал слишком много технических препятствий, чтобы сделать его полезным для массового рынка бензиновых автомобилей. Но с прогрессом в технологиях и повышенным давлением, чтобы сделать автомобили более чистыми и эффективными, создается впечатление, что прямой впрыск бензина - или GDI, как это упоминается в отраслевом жаргоне - останется здесь.Фактически, большинство крупных автопроизводителей планируют или планируют в скором времени внедрить бензиновые автомобили, которые используют преимущества этой системы экономии топлива и повышения производительности.

Узнайте больше о гайках и болтах - а также поршнях и клапанах - прямого впрыска.

,

Как работает система впрыска топлива

Для двигатель для бесперебойной и эффективной работы необходимо обеспечить необходимое количество топливо смесь воздуха в соответствии с широким спектром требований.

Система впрыска топлива

Автомобили с бензиновым двигателем используют непрямой впрыск топлива. Топливный насос отправляет бензин в отсек двигателя, а затем инжектор впрыскивает его во впускной коллектор. Для каждого цилиндра имеется либо отдельный инжектор, либо один или два инжектора во впускной коллектор.

Традиционно топливно-воздушная смесь контролируется карбюратор инструмент, который ни в коем случае не совершенен.

Его основным недостатком является то, что один карбюратор, снабжающий цилиндр двигатель не может дать каждому цилиндру одинаковую топливно-воздушную смесь, поскольку некоторые цилиндры находятся дальше от карбюратора, чем другие.

Одним из решений является поместиться двойные карбюраторы, но их сложно правильно настроить. Вместо этого многие автомобили в настоящее время оснащены двигателями с впрыском топлива, где топливо доставляется точными выбросами.Оснащенные таким образом двигатели обычно более эффективны и мощнее карбюраторных, они также могут быть более экономичными, а также менее токсичными. выбросы ,

Впрыск дизельного топлива

впрыск топлива система в бензиновых автомобилях всегда косвенная, бензин впрыскивается во впускной многообразие или входной порт, а не прямо в камеры сгорания , Это гарантирует, что топливо хорошо смешивается с воздухом до его попадания в камеру.

Много дизельные двигатели Однако используйте прямой впрыск, при котором дизель впрыскивается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом. Другие используют косвенный впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается в специальную камеру предварительного сгорания, которая имеет узкий проход, соединяющий его с крышка цилиндра ,

Только воздух втягивается в цилиндр. Так сильно греется компрессия что распыленное топливо впрыскивается в конце такт сжатия самостоятельно воспламеняется.

Основная инъекция

Все современные системы впрыска бензина используют непрямой впрыск. Специальный насос отправляет топливо под давление из топливный бак в машинный отсек, где, находясь под давлением, он распределяется индивидуально по каждому цилиндру.

В зависимости от конкретной системы топливо подается во впускной коллектор или во впускной канал через инжектор , Это работает так же, как спрей сопло из шланг , гарантируя, что топливо выходит в виде мелкого тумана.Топливо смешивается с воздухом, проходящим через впускной коллектор или порт, и топливно-воздушная смесь поступает в сгорание камера.

Некоторые автомобили имеют многоточечный впрыск топлива, где каждый цилиндр питается от своего инжектора. Это сложно и может быть дорого. Чаще всего используется одноточечный впрыск, когда один инжектор подает все цилиндры, или один инжектор на каждые два цилиндра.

Форсунки

Форсунки, через которые распыляется топливо, вкручиваются сначала в форсунки либо во впускной коллектор, либо в головку цилиндров и расположены под углом так, что распыление топлива запускается по направлению к впускному отверстию. клапан ,

Инжекторы одного из двух типов, в зависимости от системы впрыска. Первая система использует непрерывный впрыск где топливо впрыскивается во впускной канал все время работы двигателя. Инжектор просто действует как распылительная форсунка, разбивая топливо на мелкие брызги - он фактически не контролирует поток топлива. Количество распыляемого топлива увеличивается или уменьшается с помощью механического или электрического блока управления - другими словами, это все равно что включать и выключать кран.

Другая популярная система синхронизированный впрыск (импульсный впрыск) где топливо доставляется пакетами, чтобы совпасть с индукционный инсульт цилиндра. Как и в случае непрерывного впрыска, синхронизированный впрыск также может контролироваться либо механически, либо электронно.

Самые ранние системы были с механическим управлением. Их часто называют впрыском бензина (сокращенно PI), а поток топлива контролируется механическим регулятором в сборе. Эти системы страдают недостатками механической сложности и плохой реакцией на отключение газа.

Механические системы в настоящее время в значительной степени заменены электронный впрыск топлива (для краткости известен как EFi). Это благодаря повышению надежности и снижению стоимости электронных систем управления.

Типы топливных форсунок

A механическая топливная форсунка

Могут быть установлены два основных типа инжекторов, в зависимости от того, механически или электронно управляется система впрыска.В механической системе инжектор Подпружиненный в закрытое положение и открывается давлением топлива.

Электронный инжектор

Инжектор в электронной системе также закрыт пружиной, но открывается электромагнит встроенный в корпус инжектора. электронный блок управления определяет, как долго инжектор остается открытым.

Механический впрыск топлива

Lucas механическая система впрыска топлива

В системе Lucas топливо из бака подается под высоким давлением в топливный аккумулятор.Оттуда он проходит в распределитель топлива, который посылает взрыв топлива в каждый инжектор, откуда он запускается во впускной канал. Поток воздуха контролируется откидным клапаном, который открывается в ответ на педаль акселератора. Когда воздушный поток увеличивается, распределитель топлива автоматически увеличивает поток топлива к инжекторам, чтобы правильно сбалансировать топливовоздушную смесь. Для холодного запуска, дросселя на приборной панели или, на более поздних моделях, микропроцессорного блока управления вводит в действие специальный инжектор холодного запуска, который впрыскивает дополнительное топливо для создания более богатой смеси.Как только двигатель прогрелся до определенной температуры, термовыключатель автоматически отключает инжектор холодного запуска.

Механический впрыск топлива использовался в 1960-х и 1970-х годах многими производителями на своих спортивных автомобилях и спортивных седанах. Одним из типов, установленным на многих британских автомобилях, включая Triumph TR6 PI и 2500 PI, была система Lucas PI, представляющая собой систему времени.

А высокого давления электрический топливный насос рядом с топливным баком установлены насосы топлива под давлением 100 фунтов на квадратный дюйм до уровня топлива аккумулятор ,Это в основном краткосрочный резервуар это поддерживает постоянное давление подачи топлива, а также пропускает импульсы топлива, поступающие из насоса.

Из аккумулятор топливо проходит через бумагу элемент фильтр и затем подается в блок управления дозированием топлива, также известный как распределитель топлива , Это устройство управляется из распределительный вал и его работа, как следует из названия, заключается в распределении топлива для каждого цилиндра, в правильное время и в правильных количествах.

Количество впрыскиваемого топлива контролируется откидным клапаном, расположенным на воздухозаборнике двигателя.Заслонка находится под блоком управления, поднимается и опускается в ответ на поток воздуха - когда вы открываете дроссель, «всасывание» из цилиндров увеличивает поток воздуха, и заслонка поднимается. Это изменяет положение челночного клапана в блоке управления дозированием, позволяя большему количеству топлива попадать в цилиндры.

Из дозатора топливо подается по очереди к каждому из форсунок. Затем топливо впрыскивается во впускное отверстие в головке цилиндров. Каждый инжектор содержит подпружиненный клапан, который удерживается закрытым под действием давления пружины.Клапан открывается только тогда, когда впрыскивается топливо.

Для холодного запуска нельзя просто перекрыть часть воздушного потока, чтобы обогатить топливно-воздушную смесь, как вы можете с помощью карбюратора. Вместо ручного управления на приборной панели (напоминающей ручку воздушной заслонки) или, на более поздних моделях, data-term-id = "1915"> микропроцессор

,

Основы прямого впрыска | HowStuffWorks

Для непрофессионала лабиринт шлангов, жгутов проводов, коллекторов и труб под капотом автомобиля может показаться пугающим. Но когда дело доходит до бензинового двигателя, просто знайте это: для работы ему нужны топливо, воздух (если быть точным, кислород) и искра.

Два наиболее важных различия между двигателем прямого впрыска и стандартным бензиновым двигателем заключаются в том, как они доставляют топливо и как топливо смешивается с поступающим воздухом.Эти основные предпосылки имеют огромное значение в общей эффективности двигателя.

Прежде чем заглянуть внутрь двигателя с непосредственным впрыском, давайте посмотрим на секунду в жизни стандартного бензинового двигателя (для более полного взгляда на бензиновый двигатель, посмотрите, как работают автомобильные двигатели). Во-первых, топливо поступает через насос из топливного бака, через топливопровод и в топливные инжекторы, которые установлены в двигателе. Инжекторы распыляют бензин в впускной коллектор, где топливо и воздух смешиваются в мелкий туман.Через определенные промежутки времени открываются впускные клапаны, соответствующие различным цилиндрам двигателя. Когда впускной клапан цилиндра открывается, поршень в этом цилиндре опускается, всасывая топливно-воздушный туман из воздушного коллектора сверху в камеру снизу. Когда поршень снова поднимается, он сжимает (сжимает) топливно-воздушную смесь до тех пор, пока он не станет почти в девять раз плотнее, чем это было с самого начала. Затем зажигается свеча зажигания, обозначенная в этом цилиндре, что приводит к взрыву в камере под высоким давлением.Этот небольшой удар толкает поршень вниз с огромной силой, заставляя его поворачивать коленчатый вал и, в конечном итоге, передавать мощность на колеса.

Понял? Довольно сложно, а? Это работает, но с инженерной точки зрения оставляет желать лучшего и довольно расточительно.

Однако, с двигателем с непосредственным впрыском топлива топливо пропускает шаг и добавляет немного эффективности. Вместо того, чтобы болтаться в впускном коллекторе, топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания.С помощью современных компьютеров управления двигателем топливо сгорает именно там, где это необходимо, когда это необходимо [источник: Fueleconomy.gov].

Чтобы узнать больше о том, что делает двигатели с прямым впрыском более эффективными, перейдите на следующую страницу.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.