Розподілене уприскування палива

Історія створення розподіленого впорскування

Перше пристосування, що нагадує сучасну систему розподіленого уприскування палива, придумав для своїх двигунів англійський інженер і винахідник Герберт Стюарт ще в кінці XIX століття.

Першу російську систему вприскування для бензинових авіаційних двигунів розробили в 1916 році конструктори Микулин і Стечкин

Надалі його ідеї розвинули і удосконалили Роберт Бош і Клесси Каммінс, і конструкція вже в двадцяті роки знайшла масове застосування в паливної системи дизельних двигунів. Першу російську систему вприскування для бензинових авіаційних двигунів розробили в 1916 році конструктори Микулин і Стечкин.

Вперше система розподіленого уприскування бензину була застосована на двигуні, винайденому шведським інженером Йонасом Хессельманом в 1925 році. Згідно з задумом Хессельмана, паливо необхідно було впорскувати в кожен циліндр ближче до кінця такту стиснення, щоб займання відбувалося вже безпосередньо перед початком ходу поршня вниз. Двигун Хессельмана зазвичай працював на бензині, а потім при роботі використовувався бензин або гас.

Прямий впорскування палива в кожен циліндр використовувався в авіаційних двигунах часів Другої світової виробництва Junkers, Daimler-Benz і BMW з метою забезпечити пілотам можливість виконувати фігури вищого пілотажу без ризику зупинки мотора. На німецьких авіаційних двигунах використовувалася адаптована система вприскування дизельного палива фірми Bosch. Пристрої називалися карбюраторами, але пальне подавалося не самопливом, а за допомогою насосів високого тиску.

Перші серійні системи керування розподіленим уприскуванням були механічними, їх виробництво в 1951 початку компанія Bosch

Першу систему розподіленого уприскування, керовану електронікою, виробництва італійської фірми Caproni-Fuscaldo встановила на гоночний автомобіль Alfa Romeo 6C2500 в 1940 році. Шестициліндровий двигун був забезпечений індивідуальними форсунками.

Перші серійні системи керування розподіленим уприскуванням були механічними. Їх виробництво в 1951 початку компанія Bosch. Одним з перших такий системою в 1954 оснастили легендарне купе Mercedes-Benz 300 SL «Крило чайки». Надалі механічні системи почали встановлювати і на більш масові моделі, наприклад, на автомобілі Audi 100.


Паливна рейка з форсунками і регулятором тиску.

Епоха електронного управління системами уприскування бензину почалася у вісімдесяті роки з появою дешевих мікропроцесорів. Першим серійним автомобілем з інжектором, керованим електронним контролером на основі мікропроцесора, був Rambler Rebel 1957 року фірми Nash - частини американського автомобільного концерну AMC. Система вприскування називалася Electrojector, і її застосування дозволило підняти потужність восьмициліндрового двигуна "Бунтаря" на 60 л. с.

Види розподіленого уприскування палива

В системі розподіленого уприскування палива в кожен циліндр впорскується окремої форсункою. Існує кілька різновидів розподіленого уприскування. Розрізняються вони за часом відкриття форсунок. Наприклад, у разі одночасного уприскування всі форсунки відкриваються разом. Якщо форсунки відкриваються попарно, впорскування називається попарно-паралельним.

Сполучною ланкою між сучасною системою розподіленого уприскування і карбюратором був моновприск - система, з керованою комп'ютером єдиною форсункою

Більшість сучасних автомобілів оснащено системами фазированного уприскування. В цій системі кожна форсунка управляється індивідуально і відкривається в найбільш вдалий з точки зору закладеної в блоці управління програми момент, тобто безпосередньо перед початком такту уприскування.

Як правило, у паливній системі фазированного вприскування в керуючій програмі передбачено два додаткових режиму: прогріву і аварійний режим. У разі їх залучення фазоване упорскування замінюється попарно-паралельним. Це дозволяє двигуну в період прогріву працювати в інтенсивному режимі і на відносно високих обертах. В аварійному режим, у разі несправності одного з датчиків, показання якого впливають на кількість уприскуваного палива, забезпечується безперебійна робота двигуна при різному навантаженні. Як правило, підставою для включення аварійного режиму стає несправність основного датчика, показаннями якого керується блок управління при дозуванні палива, - датчика фази або, інакше, датчика положення розподільчого валу.

Останній тип розподіленого уприскування - прямий впорскування, що представляє собою різновид фазированного. У цій системі паливо впорскується не у впускний колектор, а безпосередньо в камеру згоряння кожного циліндра.

Принцип роботи розподіленого уприскування палива

Управління системою уприскування сучасного автомобіля здійснює комп'ютер, в автомобільній термінології носить назву електронного блоку управління двигуном.

Для обчислення оптимального моменту для відкриття паливних форсунок і часу, протягом якого вони повинні залишатися відкритими, блок управління використовує свідчення різних датчиків.

Маса повітря, що надходить у двигун, вимірюється датчиком масової витрати повітря. Це один з найважливіших показників. Крім нього, при визначенні кількості палива комп'ютер спирається на дані по температурі двигуна, температури всмоктуваного повітря, швидкості обертання колінчастого валу, кута відкриття дросельної заслінки і динаміки її відкриття. Розрахувавши кількість палива, яке може повністю згоріти при даній масі повітря в циліндрах, комп'ютер подає сигнал форсунок на відкриття. Сигналом служить електричний імпульс потрібної тривалості. Під час подачі сигналу форсунки залишаються у відкритому положенні, і паливо, яке в магістралі знаходиться під тиском впорскується у впускний колектор.

Плюси і мінуси розподіленого уприскування палива

Перше і основне перевагу розподіленого уприскування палива – економічність. Крім того, у зв'язку з більш повним згоранням палива за один цикл автомобілі з розподіленим уприскуванням завдають менше шкоди навколишньому середовищу шкідливими викидами. При точного дозування палива ймовірність виникнення несподіваних збоїв у роботі при екстремальних режимах (подолання крутого підйому, наприклад) зведена практично до нуля.

Застосування розподіленого уприскування продовжило життя багатьом популярним автомобілів, які були б зняті з виробництва у зв'язку з низькою паливною економічністю

Недолік систем розподіленого уприскування в досить складною і цілком залежить від електроніки конструкції. У зв'язку з великою кількістю електронних компонентів діагностика і ремонт систем розподіленого уприскування можливі тільки в умовах професійного сервісного центру.

Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read
Recommended to read