Systém napájania paliva. Vstrekovacie systémy, popis a princíp činnosti

Systém prívodu paliva je potrebný na to, aby palivo pretekalo z palivovej nádrže, jeho ďalšia filtrácia a tiež tvorba zmesi kyslík a palivo s premiestnením do valcov motora. V súčasnosti existuje niekoľko typov palivových systémov. Najobvyklejším v 20. storočí bol karburátor, ale dnes je injekčný systém stále populárnejší. Bolo tu aj tretie - mono-shot, čo bolo dobré iba v tom, že to trochu znížilo spotrebu paliva. Pozrime sa podrobnejšie na systém injektorov a pochopíme jeho princíp fungovania.

Všeobecné ustanovenia

Väčšina moderných energetických systémov motora je v palive podobná. Rozdiel môže byť len v štádiu tvorby zmesi. Štruktúra palivového systému zahŕňa nasledujúce uzly:

1. Palivová nádrž je kompaktný výrobok s čerpadlom a filtrom na čistenie mechanických častíc. Hlavný účel - skladovanie paliva.
2. Palivové vedenia tvoria komplex hadíc a rúr na prenos paliva z nádrže do systému tvorby zmesi.
3. Miešacie zariadenie. V našom prípade bude otázka o vstrekovačoch. Táto jednotka je navrhnutá tak, aby produkovala emulziu (zmes vzduchu a paliva) a vkladala ju do valcov v zdvihu motora.
4. Blokové riadenie systému tvorby zmesi. Inštaluje sa iba na vstrekovacích motoroch, čo je dôsledkom potreby monitorovania snímačov, vstrekovačov a ventilov.
5. Palivové čerpadlo. Vo väčšine prípadov sa používa ponorná možnosť. Je to malý elektrický motor, ktorý sa pripája k čerpadlu kvapaliny. Mazanie sa vykonáva palivom a dlhodobé používanie vozidla s menej ako 5 litrami paliva môže viesť k poruche elektromotora.

Stručne povedané, vstrekovačom je bodové napájanie paliva tryskou. Elektronický signál pochádza z riadiacej jednotky. Napriek skutočnosti, že vstrekovač má niekoľko významných výhod oproti karburátoru, nebol dlho používaný. Dôvodom bola technická zložitosť výrobku, ako aj nízka udržiavateľnosť častí, ktoré zlyhali. V súčasnej dobe systémy bodového vstrekovania skoro vymenili karburátor. Poďme sa bližšie pozrieť na to, čo je dobré s injektorom a aké sú jeho vlastnosti.

Vlastnosti palivového zariadenia

Auto bolo vždy predmetom pozornosti environmentalistov. Výfukové plyny sa uvoľňujú priamo do atmosféry, ktorá je plná znečistenia. Diagnóza palivového systému ukázala, že množstvo emisií s nesprávnou tvorbou zmesi sa mnohonásobne zvyšuje. Z tohto jednoduchého dôvodu sa rozhodlo o inštalácii katalyzátora. Avšak toto zariadenie vykazovalo dobré výsledky len pri vysokokvalitnej emulzii av prípade akýchkoľvek odchýlok výrazne klesla jeho účinnosť. Rozhodlo sa, že karburátor bude nahradený presnejším vstrekovacím systémom, ktorým je injektor. Prvé varianty zahŕňali veľký počet mechanických komponentov a podľa štúdií sa takýto systém stal horším pri používaní vozidla. To bolo celkom prirodzené, pretože dôležité uzly a pracovné orgány boli znečistené a zlyhali.

Aby sa systém vstrekovania sám opravil, vytvorila sa elektronická riadiaca jednotka (ECU). Spolu s vstavanou lambda sondou, ktorá sa nachádza pred katalyzátorom, to prinieslo dobré výsledky. Je bezpečné povedať, že ceny pohonných hmôt sú dnes dosť vysoké a injektor je dobrý v tom, že šetrí benzín alebo naftu. Okrem toho existujú tieto výhody:

1. Zvýšte výkon motora. Najmä zvýšený výkon o 5-10%.
2. Zlepšenie dynamického výkonu vozidla. Injektor je citlivejší na zmeny zaťaženia a upravuje zloženie samotnej emulzie.
3. Optimálna zmes paliva a vzduchu znižuje množstvo a toxicitu výfukových plynov.
4. Vstrekovací systém je možné ľahko spustiť bez ohľadu na poveternostné podmienky, čo je podstatná výhoda oproti motoru karburátora.

Systém vstrekovania paliva a jeho zariadenie

Najprv treba poznamenať, že moderné vstrekovacie motory sú vybavené vstrekovačmi, ktorých počet sa rovná počtu valcov. Medzi sebou sú vstrekovače spojené rampou. Tam je palivo udržiavané pod nízkym tlakom a vytvára jeho elektrický spotrebič - benzínové čerpadlo. Množstvo vstrekovaného paliva závisí priamo od trvania otvorenia vstrekovača, ktoré je určené riadiacou jednotkou. K tomu sa berú indikátory z rôznych snímačov, ktoré sú inštalované vo vozidle. Teraz budeme zvažovať hlavné z nich:

1. Rozchod náboja vzduchu. Slúži na stanovenie plnosti valcov so vzduchom. V prípade poruchy sa odčítanie ignoruje a tabuľkové údaje sa považujú za hlavné ukazovatele.
2. Snímač polohy škrtiacej klapky odráža zaťaženie motora, čo je spôsobené polohou škrtiacej klapky, cyklickou náplňou vzduchu a otáčkami motora.
3. Teplotný snímač chladiacej kvapaliny. S pomocou tohto regulátora sa realizuje ovládanie elektrického ventilátora a korekcia prívodu paliva, ako aj zapaľovania. V prípade poruchy nie je potrebná okamžitá diagnostika palivového systému. Teplota sa vykoná v závislosti od trvania ICE.
4. Snímač polohy kľukového hriadeľa (kľukový hriadeľ) je potrebný na synchronizáciu systému ako celku. Regulátor vypočítava nielen otáčky motora, ale aj jeho polohu v určitom časovom bode. Keďže ide o polárny snímač, ak zlyhá, ďalšia prevádzka vozidla nie je možná.
5. Kyslíkový senzor je potrebný na stanovenie% kyslíka v plynoch emitovaných do atmosféry. Informácie z tohto regulátora sa prenášajú do počítača, ktorý v závislosti od údajov upravuje emulziu.

Stojí za to venovať pozornosť tomu, že nie všetky vozidlá s injektorom sú vybavené senzorom kyslíka. Majú len tie vozidlá vybavené katalyzátorom s normami toxicity "Euro-2" a "Euro-3".

Typy vstrekovacích systémov: jednobodové vstrekovanie

V súčasnosti sa všetky systémy aktívne používajú. Sú klasifikované podľa počtu dýz a miesta dodávky paliva. Existujú tri vstrekovacie systémy:

• Jednobodový (jednorazový);
• Viacbodové (distribučné);
• direct.

Najprv sa pozrime na jednorazové vstrekovacie systémy. Boli vytvorené hneď po karburátore a boli považované za pokročilejšie, ale teraz z mnohých dôvodov postupne strácajú svoju popularitu. Existuje niekoľko nepopierateľných výhod takýchto systémov. Hlavnými z nich je značná spotreba paliva. Vzhľadom na to, že ceny pohonných hmôt sú dnes pomerne veľké, je takýto injektor skutočný. Je zaujímavé, že tento systém obsahuje o niečo menej elektroniky, takže je spoľahlivejší a stabilnejší. Keď sa informácie zo snímačov prenášajú na ovládací prvok, okamžite sa menia vstrekovacie parametre. Je veľmi zaujímavé, že takmer akýkoľvek karburátor môže byť prevedený na jednobodové vstrekovanie bez významných štrukturálnych zmien. Hlavnou nevýhodou takýchto systémov spočíva v nízkej akcelerácii spaľovacích motorov, ako aj v usadzovaní významného množstva paliva na stenách nádrže, hoci tento problém bol vlastný karburátorovým modelom.

Keďže dýza je v tomto prípade len jedna, nachádza sa na sacieho potrubia namiesto karburátora. Vzhľadom k tomu, že tryska stála na dobrom mieste a bola neustále pod prúdom studeného vzduchu, jej spoľahlivosť bola na najvyššej úrovni a dizajn bol veľmi jednoduchý. Vypláchnutie palivového systému jednobodovým vstrekovaním netrvalo veľa času, keďže stačilo vyfúknuť len jednu trysku, ale zvýšené environmentálne požiadavky viedli k tomu, že začali rozvíjať iné modernejšie systémy.

Viacbodové vstrekovacie systémy

Distribuovaná injekcia je považovaná za modernejšiu, komplexnejšiu a menej spoľahlivú. V tomto prípade je každý valec vybavený izolovanou dýzou, ktorá je umiestnená v nasávacom potrubí v bezprostrednej blízkosti nasávacieho ventilu. V dôsledku toho sa emulzia vydáva oddelene. Ako bolo uvedené vyššie, pri tejto injekcii môže byť výkon motora zvýšený na 5-10%, čo sa prejaví pri jazde na ceste. Ďalším zaujímavým bodom je, že tento systém dodávania paliva vstrekovačom je dobrý v tom, že vstrekovač je umiestnený veľmi blízko k nasávaciemu ventilu. Tým sa minimalizuje pokles spotreby paliva na stenách kolektora, čím sa dosiahnete významné úspory paliva.

Existuje niekoľko typov injekcie s viacerými bodmi:

1. Súčasné - otvorenie všetkých vstrekovačov sa uskutočňuje súčasne.
2. Paralelne paralelné - otvory v pároch. Jeden vstrekovač sa otvára do sacieho zdvihu a druhý pred výfukový zdvih. V súčasnosti sa takýto systém používa iba v prípade núdzového štartovania motora s vnútorným spaľovaním v prípade poruchy fázy (senzor polohy kľukového hriadeľa).
3. Postupne - každý injektor je riadený samostatne a otvára sa pred zdvihom nasávania.

V tomto prípade je systém dosť komplexný a spolieha sa výlučne na presnosť elektroniky. Napríklad vyplachovanie palivového systému bude vyžadovať oveľa viac času, pretože je potrebné vypláchnuť každú trysku. A teraz poďme ďalej a zvážime ďalší populárny typ injekcie.

Priame vstrekovanie

Vstrekovacie vozidlá s takýmito systémami môžu byť považované za najšetrnejšie voči životnému prostrediu. Hlavným účelom zavedenia tejto metódy vstrekovania je zlepšenie kvality palivovej zmesi a mierne zvýšenie účinnosti motora vozidla. Hlavné výhody tohto riešenia sú nasledovné:

• Starostlivé nastriekanie emulzie;
• Vytvorenie vysokokvalitnej zmesi;
• Efektívne použitie emulzie v rôznych štádiách ICE.

Na základe týchto výhod môžeme povedať, že takéto systémy šetria palivo. To je zvlášť zreteľné pri pokojnej jazde v mestských podmienkach. Ak porovnáme dve autá s rovnakým objemom motora, ale s rôznymi vstrekovacími systémami, napríklad priamymi a viacbodovými, okamžitý systém bude mať oveľa lepšie dynamické vlastnosti. Výfukové plyny sú menej toxické a kapacita prijímaného litra bude o niečo vyššia kvôli chladeniu vzduchom a skutočnosti, že tlak v palivovom systéme je trochu vyšší.

Treba však venovať pozornosť citlivosti systémov priameho vstrekovania na kvalitu paliva. Ak vezmeme do úvahy normy Ruska a Ukrajiny, obsah síry by nemal byť vyšší ako 500 mg na 1 liter paliva. Zároveň európske normy znamenajú, že obsah tohto prvku je 150, 50 a dokonca aj 10 mg na liter benzínu alebo nafty.

Ak sa zoberieme do úvahy tento systém, vyzerá to takto: dýzy sú umiestnené v hlave blokov valcov. Na základe toho sa injekcia uskutočňuje priamo vo valcoch. Stojí za zmienku, že tento vstrekovací systém je vhodný pre mnoho benzínových motorov. Ako bolo uvedené vyššie, v palivovom systéme sa používa vysoký tlak, pri ktorom sa emulzia privádza priamo do spaľovacej komory, čím sa obije sacie potrubie.

Systém vstrekovania paliva: Lean

Trochu predtým sme diskutovali o priamej injekcii, ktorá bola prvýkrát použitá na autách Mitsubishi, ktorá mala skratku GDI. Stručne zvážime jeden z hlavných režimov - prácu na štíhlej zmesi. Jej podstatou spočíva v tom, že vozidlo v tomto prípade pracuje pri malých zaťaženiach a miernych rýchlostiach až 120 kilometrov za hodinu. Vstrekovanie paliva sa uskutočňuje pomocou horáka v poslednom stupni kompresie. Odrazom od piestu sa palivo zmiešava so vzduchom a padá do zóny zapaľovacej sviečky. Ukazuje sa, že v komore je zmes výrazne vyčerpaná, napriek tomu jej náboj v blízkosti zapaľovacej sviečky môže byť považovaný za optimálny. To stačí na zapálenie, potom sa aj zvyšná emulzia rozsvieti. Taký systém vstrekovania paliva zabezpečuje normálnu prevádzku spaľovacieho motora aj pri pomere vzduch / palivo 40: 1.

Ide o veľmi efektívny prístup, ktorý umožňuje výrazne šetriť palivo. Mali by sme však venovať pozornosť skutočnosti, že otázka neutralizácie výfukových plynov bola prudko zvýšená. Faktom je, že katalyzátor je neúčinný, pretože sa tvorí oxid dusíka. V tomto prípade sa používa recirkulácia výfukových plynov. Špeciálny systém ERG umožňuje zriedenie emulzie odpadovými plynmi. To mierne znižuje teplotu spaľovania a neutralizuje tvorbu oxidov. Napriek tomu tento prístup neumožní zvýšiť zaťaženie motora. Na čiastočné vyriešenie problému sa používa skladovací katalyzátor. Tento druh je veľmi citlivý na horľavinu s vysokým obsahom síry. Z tohto dôvodu je potrebná periodická kontrola palivového systému.

Vytvorenie homogénnej zmesi a dvojstupňový režim

Výkonný režim (homogénna zmes) je ideálnym riešením pre agresívne jazdy v mestských podmienkach, predbiehanie a tiež jazdu po diaľniciach a diaľniciach. V tomto prípade sa používa kužeľovitý horák, je menej ekonomický v porovnaní s predchádzajúcou verziou. Injekcia sa uskutočňuje pri nasávacom zdvihu a vytvorená emulzia má zvyčajne pomer 14,7: 1, čo je blízke stechiometrickému pomeru. V skutočnosti je tento systém automatického zásobovania paliva presne ten istý ako distribučný systém.

Dvojstupňový režim zahŕňa vstrekovanie paliva pri kompresnom zdvihu, ako aj štartovanie. Hlavná úloha - prudký nárast motora. Živým príkladom efektívneho fungovania takéhoto systému je pohyb pri nízkej rýchlosti a ostrý sklon na pedál plynu. V tomto prípade sa pravdepodobnosť výbuchu výrazne zvyšuje. Z tohto jednoduchého dôvodu sa namiesto jednej fázy injekcia dostáva do dvoch.

V prvej fáze sa vstrekuje malé množstvo paliva pri zdvihu nasávania. To vám umožní mierne znížiť teplotu vzduchu vo valci. Môžeme povedať, že vo valci bude veľmi zlá zmes v pomere 60: 1, takže detonácia nie je možná ako taká. V záverečnom stupni kompresného zdvihu sa vstrekuje prúd paliva, čo prináša emulziu bohatým v pomere približne 12: 1. Dnes môžeme povedať, že taký palivový systém motora je zavedený len pre vozidlá európskeho trhu. Je to spôsobené tým, že Japonsko nemá vysoké rýchlosti, preto nie je na motore vysoké zaťaženie. V Európe existuje veľké množstvo rýchlostných ciest a diaľnic, takže vodiči sú zvyknutí rýchlo cestovať a to je veľké zaťaženie ICE.

Niečo zaujímavé

Je potrebné venovať pozornosť tomu, že na rozdiel od karburátorových systémov, vstrekovač vyžaduje pravidelnú kontrolu palivového systému. Je to spôsobené tým, že veľký počet zložitých elektronických zariadení môže zlyhať. V dôsledku toho to povedie k nežiaducim následkom. Napríklad prebytočný vzduch v palivovom systéme povedie k porušeniu zloženia emulzie a nesprávneho pomeru zmesi. V budúcnosti to ovplyvňuje motor, nestabilnú prácu, zlyhanie ovládačov atď. Injektor je v podstate komplexným systémom, ktorý určuje, kedy musia byť zásobníky vybavené iskrou, ako dodávať kvalitnú zmes do bloku alebo sacieho potrubia, Kedy otvoriť dýzy a aký podiel vzduchu a benzínu by mal byť v emulzii. Všetky tieto faktory ovplyvňujú synchronizovanú prevádzku palivového systému. Zaujímavé je, že bez väčšiny regulátorov môže stroj pracovať správne bez významných odchýlok, pretože existujú núdzové záznamy a tabuľky, ktoré sa použijú.

Ekonomika ICE v našom prípade závisí od toho, ako správne budú údaje prijaté od riadiacich pracovníkov. Čím presnejšie sú, tým menej sú možné rôzne poruchy palivového systému. Dôležitú úlohu zohráva rýchlosť systému ako celku. Na rozdiel od karburátorov nie je potrebné manuálne nastavenie, čo eliminuje chyby počas kalibračnej práce. Z tohto dôvodu získame kompletnejšie spaľovanie zmesi a lepší systém z ekologického hľadiska.

záver

Na záver je dôležité povedať trochu o nedostatkoch, ktoré sú vlastné vstrekovacím systémom. Hlavnou nevýhodou sú vysoké náklady ICE. Vo veľkej miere budú náklady na tieto jednotky vyššie o približne 15%, čo je významné. Existujú však aj iné nevýhody. Napríklad neúspešný ventil palivového systému sa vo väčšine prípadov nedá opraviť, čo je spôsobené porušením tesnosti, takže ho jednoducho potrebujete zmeniť. Toto platí pre udržiavateľnosť zariadení vo všeobecnosti. Niektoré diely a súčiastky sú oveľa jednoduchšie kúpiť nové, než vyhrať peniaze na ich opravu. Táto kvalita nie je vlastná karburátorom, kde môžete vyriešiť všetky dôležité komponenty a obnoviť ich výkon bez veľkého času a úsilia. Bezpochyby sa elektronický systém dodávky paliva opravuje veľkými silami a prostriedkami. Komplexná elektronika môže byť sotva obnovená na prvý SRT, ktorý padol.

No, hovorili sme s vami o tom, čo je injekčný systém. Ako môžete vidieť, je to veľmi zaujímavé téma pre rozhovor. Stále môžete hovoriť o tom, čo dobré vstrekovače a schopnosť okamžite upraviť motor. Ale už sme spomenuli hlavné body. Pamätajte na to, že palivový systém benzínového motora by sa mal pravidelne kontrolovať na prípadné chyby. Napríklad kvôli nízkej kvalite paliva, ktorá je vlastná našej krajine, sú trysky často zaseknuté. Z tohto dôvodu motor začne pracovať s prerušením, poklesom výkonu, zmes je príliš štíhla alebo naopak. To všetko je veľmi zlé pre auto ako celok, takže je potrebné neustále a pravidelné sledovanie. Okrem toho sa pokúste oživiť len benzín, ktorý radí výrobcovi vášho vozidla.