Інжекторний двигун бензиновий

Інжекторний двигун – це основний тип двигуна внутрішнього згоряння, який використовується в сучасних автомобілях.

За способом подачі паливної суміші всі бензинові двигуни діляться на карбюраторні і інжекторні. В карбюраторних двигунах для подачі палива і утворення суміші відбувається в механічному пристосуванні під назвою карбюратор, а в інжекторних двигунах суміш утворюється безпосередньо в приймальному колекторі, куди паливо впорскується за допомогою електронно-керованих форсунок.

Історія застосування інжектора на бензинових двигунах

Першу механічну систему вприскування, прообраз сучасного інжекторного двигуна, розробила фірма BOSCH. Система була встановлена на серійному автомобілі Mercedes Benz 300SL в 1954 році. Зміни в системі подачі палива не були кардинальними - замість карбюратора використовувався механізм дозування з однією форсункою, який мав електронне управління. Пізніше таку конструкцію назвуть «моновприск». Дозування подачі відбувалася більш точно за обсягом, але не в кожен циліндр окремо, а централізовано, як в карбюраторі.

Одну з перших систем електронного розподіленого уприскування під назвою Electrojector розробила американська фірма Bendix Corporation в 1957 році

Після винаходу розподіленого уприскування подача палива до кожного циліндра стала проводиться індивідуально. У цій системі упорскування утворення паливної суміші відбувається в безпосередній близькості від впускних клапанів кожного циліндра. Паливо надходить до форсунок по трубопроводу і розпорошується ними в колектор. Робота кожної форсунки регулюється. За рахунок цього контроль дозування палива і вприскування у кожний циліндр вдалося підняти на новий рівень.

Але дизайнери не зупинилися на цьому і розробили систему з безпосереднім уприскуванням палива. Перший такий серійний двигун вперше продемонстрував концерн Mitsubishi в 1996 році. В ньому повітря підводиться до межі камери згоряння і впускного клапана, і лише в самому циліндрі він зустрічається зі струменем бензину.

Пристрій і принцип роботи інжекторних двигунів

Потужність двигуна залежить від об'єму суміші повітря і бензину, в одиницю часу надходить в камеру згоряння. Необхідність заміни карбюратора на більш досконалий пристрій виникла із-за того, що в механічному пристрої (в даному випадку, в карбюраторі) не вдається реалізувати досить швидкий відгук на зміну навантаження на двигун.

В Японії електронно-керований розподілене впорскування для серійного автомобіля запропонувала компанія Toyota. Це була опція для моделі Celica 1974 року

У інжекторної системи подача палива здійснюється уприскуванням у впускний колектор за допомогою форсунок. Ця система подачі паливо-повітряної суміші складніше, але гнучкіше та оперативніше карбюратора.

Схема роботи системи упорскування інжекторного бензинового двигуна включає в себе збір інформації, її обробку та подання електронного сигналу на виконавчі пристрої, в даному випадку, на форсунки.

Механічна складова цієї системи складається з бензонасоса, перепускного клапана паливної магістралі (регулятора тиску), пристрою для підтримки холостого ходу двигуна, і форсунок.

Форсунки бувають механічними і з електричним приводом. В якості привода використовується електромагніт або п'єзоелемент.

Форсунка

Бензин розпорошується форсункою під тиском через дуже маленький отвір. З одного боку, це дозволяє добитися високої точності дозування і відмінного розпилу, з іншого, якість палива для інжекторних двигунів має величезне значення. Забите отвір не зможе добре розпилювати паливо, а значить, і оптимальної горючої суміші не вийде.

Асоціація NASCAR заборонила використання карбюраторів на гоночних автомобілях однойменної тільки ліги в 2012 році

Електронно-керована форсунка виконує команди комп'ютера і подає необхідну кількість палива змінюються відповідно до поточної навантаженням, точно розраховані проміжки часу. У бензинових двигунах з розподіленим уприскуванням з форсунками взаємодіють свічки, що грають роль виконавчого пристрою. Отримавши електричний імпульс, форсунка під тиском впорскує паливо в циліндр або впускний колектор і перекриває подачу після спрацьовування свічки.


Блок управління двигуном

Роль комп'ютерного управління в роботі системи упорскування

Найскладнішою складовою інжекторних бензинових двигунів є електронний блок управління. У його схему входять ПЗУ - постійне запам'ятовуючий пристрій, ОЗП - оперативний запам'ятовувальний пристрій і мікропроцесор. Він обробляє надходять від датчиків електронні сигнали, аналізує інформацію та порівнює з даними, що зберігаються в пам'яті комп'ютера. Вбудована програма враховує особливості різноманітних режимів роботи двигуна і зовнішні умови, у яких йому доводиться працювати. Якщо в інформації виявляються розбіжності, комп'ютер видає команди виконавчим механізмам для корекції.

Застосування розподіленого уприскування зробило можливим появу системи відключення частини циліндрів двигунів великого обсягу

Датчики, що збирають інформацію про роботу двигуна, діють спільно з ЕБУ. Вони розташовані на різних сайтах, що входять в конструкцію двигуна. Серед стандартних приладів збору інформації: датчик масової витрати повітря; датчик положення дросельної заслінки; датчик детонації; датчик температури охолоджуючої рідини; датчик положення колінчастого вала та інші. На 16-клапанних двигунах додатково встановлюється датчик фаз.

Процес роботи інжекторної системи упорскування виглядає наступним чином: датчик витрати повітря вимірює надходить у двигун масу газу і передає дані комп'ютера. На основі цієї інформації і з урахуванням інших поточних параметрів - температури повітря і самого двигуна, швидкості обертання колінчастого валу, ступеня і швидкості відкриття дросельної заслінки - комп'ютер розраховує оптимальну кількість палива на даний об'єм повітря і подає електричний імпульс необхідної тривалості на форсунки. Приймаючи цей імпульс, вони відкриваються і під тиском впорскують паливо у впускний колектор.

Достоїнства і недоліки інжекторних двигунів

Головна перевага інжекторних бензинових двигунів - економічність. Вона становить 10-20% в порівнянні з карбюраторними двигунами. Крім того, у разі застосування інжектора вдається отримати з того ж робочого об'єму двигуна велику потужність. Також безперечною перевагою таких двигунів є менший вміст шкідливих речовин у вихлопних газах.

Мінусом можна вважати те, що у разі появи несправності в системі інжекторного упорскування, діагностику і ремонт можуть здійснювати лише кваліфіковані фахівці. Складність такого професійного обслуговування і є основним недоліком інжекторних бензинових силових установок.

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