0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое электронный впрыск на карбюраторном двигателе

Распределённый многоточечный механический впрыск

В настоящее время такие системы не выпускаются, но по дорогам нашей страны ещё долго будут колесить (если им помогут диагносты) автомобили АУДИ, МЕРСЕДЕС, ВОЛЬВО (БМВ и ПОРШЕ уже вымерли). Конечно система примитивная, но не забывайте, что начало выпуска подобных систем — 70-е годы. Наш автопром выпускал в то время только карбюраторные бензиновые двигатели и, к счастью, не стал выпускать ам с механическим впрыском топлива.

Добавим, что такие системы использовались производителями ам из-за слабого развития электроники в то время. Были попытки выпускать автомобили с электронными системами управления и электрическими форсунками в 70-е годы, но ненадежная элементная база часто приводила к отказам электроники и некоторые производители (МЕРСЕДЕС, АУДИ, ВОЛЬВО, РЕНО) пошли по пути использования систем механического впрыска топлива и шли по нему до начала 90 х годов. В ремонте такие системы требуют высокой точности регулировки. Выпускали такие системы только Европейские производители.

Первая схема системы механического впрыска топлива, использующего электромеханический регулятор противодавления и механический регулятор давления топлива приведена ниже. Кратко опишем работу системы.

Система подачи топлива такая же, как и у систем электронного впрыска топлива, только используются более мощные топливные насосы, т. к. рабочее давление топлива до 6,5 bar. Система зажигания с отдельным блоком управления, но с такими же датчиками оборотов на маховике или в трамблёре.

Рис. Электросхема системы управления двигателем автомобиля VW Джетта (82-92): 4 — «лямбда» регулятор, 6 — клапан холостого хода, 9 — регулятор оборотов на этапе прогрева двигателя, 10 — модуль зажигания (коммутатор), 11 — катушка зажигания, 14 — топливный насос высокого давления, 15 — подкачивающий топливный насос, 16 — пусковая форсунка, 27 — регулятор противодавления топлива, 37 — кислородный датчик, 40 — датчик оборотов в распределителе зажигания, 48 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 62 — термовыклютатель, 87 — стартер, 90 — главное (системное) реле, 91 — реле бензонасоса, 101 — блок управления впрыском, 102 — блок управления холостым ходом.

Рассмотрим устройство и принцип построения системы механического впрыска топлива. На рисунке приведена электрическая схема системы «К Jetronic» автомобиля VW Джетта 1,8 л.

Рис. Рабочая схема ам VW Джетта (82-92): 1 — форсунка, 2 — пусковая форсунка, 3 — клапан холостого хода, 4 — перепускной клапан, 5 — расходомер воздуха, 6 — дозатор-распределитель, 7 — регулятор давления топлива, 8 — термовыключатель, 9 — электровакуумный переключатель, 10 — датчик положения дроссельной заслонки, 11 — топливный фильтр, 12 — демпфер, 13 — винт регулировки СО, 14 — регулятор противодавления топлива, 15 — дополнительный топливный бак, 16 — топливный насос высокого давления, 17 — подкачивающий топливный насос, 18 — основной топливный бак.

При вращении двигателя стартером напряжение одновременно поступает на пусковую форсунку, которая кратковременно вступает в работу и обогащает топливовоздушную смесь при низких температурах. Длительность работы пусковой форсунки зависит от термовременного выключателя, который не позволяет «залить» двигатель при продолжительно включённом стартере.

Одновременно вступают в работу системы зажигания и холостого хода. Дополнительное количество воздуха, необходимое для обеспечения горения обогащенной топливовоздушной смеси подаётся через обводной воздушный канал регулятора прогрева 9(19). На холодном двигателе обводной канал открыт, а по мере прогрева перекрывается шторкой.

За счёт разрежения, создаваемого движущимися поршнями, пройдя через фильтрующий элемент, воздух своим потоком поднимает круглую пластину 5 и связанное с ним коромысло, которое, поднимаясь, давит на плунжер дозатора-распределителя топлива. Плунжер поднимается и перепускает топливо в верхние камеры дозатора, откуда оно и попадает к форсункам. Между коромыслом и плунжером дозатора-распределителя установлена пластина с эксцентриком, регулировочным винтом которой можно изменять степень поднятия плунжера и, тем самым, изменять соотношение воздух — топливо, т.е. регулировать состав смеси(СО).

Если система исправна, то топливо через форсунки впрыскивается во впускной коллектор и далее попадает через впускные клапаны в цилиндры, возникают первые «вспышки» двигатель начинает работать, движение поршней становится быстрее, за счёт движения масла происходит уплотнение в цилиндрах, повышается разрежение во впускном коллекторе и воздух всё сильнее поступает (засасывается) в двигатель. Напомним, что это система постоянного впрыска, т.е. форсунка «льёт» постоянно, невзирая на то, открыт или закрыт впускной клапан.

В системе используется регулятор противодавления топлива 14(20), который «облегчает» поднятие плунжера дозатора-распределителя топлива на режимах прогрева двигателя и режимах полной нагрузки, когда необходимо впрыскивать большее количество топлива.

В системах разных производителей использовались конструктивные особенности. По положению дроссельной заслонки и оборотам двигателя определялся режим принудительного холостого хода — форсунки переключались на режим минимального впрыска топлива; по положению дроссельной заслонки определялся режим максимальных нагрузок, часть давления топлива снималась с надплунжерного пространства в обратную магистраль, плунжер поднимался легче и топлива к форсункам поступало больше; по сигналам кислородного датчика определялся состав отработанных газов и если смесь постоянно «бедная» или «богатая» блок управления направлял корректирующие импульсы на «лямбда» клапан, который предназначен для перепуска части топлива в обратную магистраль и, тем самым, производилась корректировка состава смеси.

В 80 с годы систему «К» доработали, добавили некоторые узлы с электрическим управлением, поэтому добавилась буква «Е» и получилась системы «КЕ». Такие системы выпускались с индексами «КЕ-Jetronic» и «КЕ-Motronic», причем «Motronic» было несколько модификаций.

На электрической схеме приведённой на рисунке показана система «КЕ-Jetronic» ам ФОРД Эскорт 1,6RS. Отличительной особенностью систем «КЕ» от «К», является использование принципиально другого дозатора топлива с электрическим регулятором давления топлива и датчиком положения коромысла расходомера воздуха. Использование новых элементов позволило продлить жизнь системам механического впрыска топлива до начала 90-х, хотя уже в 80 с годы почти все производители перешли на использование систем электронного впрыска топлива.

Рис. Электросхема системы управления двигателем ам ФОРД Эскорт 1,6RS: 3 — топливный насос высокого давления, 6 — клапан холостого хода, 9 — регулятор оборотов на этапе прогрева двигателя, 11 — катушка зажигания, 16 — пусковая форсунка, 21 — регулятор давления топлива, 24 — переключатель, изменяющий степень наддува турбиной, 40 — датчик оборотов в распределителе зажигания, 42 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 43 — датчик температуры воздуха, 45 — датчик детонации, 48 — термовыключатель, 50 — датчик положения расходомера воздуха, 53 — датчик положения дроссельной заслонки в закрытом положении, 54 — датчик положения дроссельной заслонки в открытом положении, 87 — стартер, 93 — главное(системное) реле, 101 — блок управления впрыском, 103 — блок управления зажиганием.

Система работает следующим образом. При вращении двигателя стартером датчик оборотов — 40(21)(в данном случае датчик на эффекте Холла) передаёт сигналы в ЭБУ зажиганием — 103(21). Питание на датчик Холла подаётся через ЭБУ. Реле бензонасоса 93(21) замыкает контакты подачи «+» на включение бензонасоса только после получения сигнала от ЭБУ на ножку 1. Этот же сигнал одновременно является управляющим для блока управления впрыском.

Включается бензонасос — 3(21) и создаёт рабочее давление в системе(за 2-3 сек.). В системах «КЕ» использовался блок управления зажиганием, который «анализировал» сигналы от датчиков температуры, датчика детонации, положения дроссельной заслонки, положение расходомера воздуха и подавал импульс на катушку зажигания в рассчитанное время. Катушка зажигания повышает напряжение и по высоковольтному проводу передаёт импульсы напряжения на крышку разносчика напряжения, от которого по высоковольтным проводам напряжение попадает к свечам зажигания каждого цилиндра.

Рис. Рабочая схема ам ФОРД Эскорт l,6RS: 1 — форсунка, 2 — термовыключатель, 3 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 4 — пусковая форсунка, 5 — клапан холостого хода (прогрева), 6,11 — регулятор давления топлива, 7,15 — электрогидравлический регулятор давления топлива, 8 — датчик положения расходомера воздуха, 9 — узел дроссельной заслонки, 10 — топливный насос высокого давления, 12 — демпфер, 13 — топливный фильтр, 14 — воздушный фильтр, 16 — датчик положения дроссельной заслонки (х.х.), 17 — датчик положения дроссельной заслонки (максим, нагрузка), 18 — впускной коллектор, 19 — дозатор-распределитель, 20 — винт регулировки СО.

Эти системы быстрее реагировали на изменившиеся условия работы двигателя, но все-равно значительно уступали системам дискретного (электронного) впрыска топлива. Использование систем механического впрыска топлива требовало чёткой работы всех составляющих элементов и точной ручной регулировки. При всех недостатках, в своё время это был значительный шаг вперёд в разработке и применении новых систем питания и управления двигателем.

Установка электронного впрыска Январь 5.1

В данной статье мы подробно расскажем как установить электронный Январь впрыск на Ауди 100, в данном случае это Ауди 100 С4 с двигателем 2.3 (на джетронике), хотя установить Январь можно и на другие двигатели.

Читать еще:  Двигатель akg ауди а8 характеристики

Прежде всего хотим сказать, что установка электронного впрыска Инвент или Лискар технически значительно проще и считается более правильной, но если Вы не хотите дополнительно переплачивать 10-30 тысяч рублей, то эта статья для Вас, ведь установка “Января” на ауди обходится значительно дешевле.

В нашем случае самостоятельная установка Января обошлась в 15 тысяч рублей, хотя на многих вещах можно было сэкономить и впринципе реально уложиться даже в 10 тысяч! К тому же после установки Января нам удалось продать родной дозатор топлива за 5 тысяч рублей!

Ближе к делу, начнем со списка запчастей, которые нам нужны с примерными ценами (почти все цены представлены за б/у детали, новые нет смысла покупать даже мелкие датчики, так как очень много брака):

1. ЭБУ Январь 5.1.1-71 (если вместо ДМРВ хотите поставить ДАД, то нужен блок 5.1-41 или 5.1-61) — 1000-4000р.
2. Проводка к ЭБУ (Косу проводки лучше всего брать родную к купленному ЭБУ) — 500-1500р.
3. Форсунки Bosch 0 280 158 107 (Волга) (5шт.) (можно использовать Вазовские форсунки) — 1000-3000р.
4. Разъем (фишка) “Лира” под пятую форсунку. — 30р.
5. ДМРВ Siemens 20.3855 (Волга) (Можно взять ДМРВ БОШ, но Сименсы более живучие) — 1000-2000р.
6. Фишка к ДМРВ — 60р.
7. Прямоугольная топливная рампа (ВАЗ) — 400р. (Вазовская рампа потребует доработки, сварки аргоном, токарных работ, но можно купить готовую рампу за 2300 рублей у представителя Инвента в городе Брянск: https://www.drive2.ru/users/monkry/). Если пожелаете изготовить рампу самостоятельно или с помощью сварщика/токаря, то ниже в статье будет прикреплен чертеж рампы.
8. Регулятор давления топлива (ВАЗ) — 300-600р.
9. Топливный насос (ВАЗ) (Можно оставить и родной насос) — 500-700р.
10. Шкив коленвала (с любого инжекторного ВАЗа) — 100-200р.
11. ДПКВ (ВАЗ) — 150р.
12. Крепление для ДПКВ (Делается легко из металлического уголка, желательно использовать немагнитный материал) — 0р.
13. Воздушный патрубок (ВАЗ) — 100-200р.
14. Воздушный патрубок (Москвич 2141) — 70р.
15. Дроссельная заслонка ВАЗ 56 мм. (Можно оставить родную или другую вазовскую) — 500-1200р.
16. Датчик Положения Дроссельной Заслонки (ДПДЗ) — 200-300р.
17. Регулятор Холостого Хода (РХХ) — 200р.
18. Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — 70р.
19. K-line адаптер для перепрошивки ЭБУ — 500р.
20. Колодка ЭБУ и провода для k-line адаптера. — 0р.
21. Хомуты с запасом и топливные шланги (большие хомуты под ДМРВ и маленькие под топливные магистрали) — 300р.

Итого у нас получается примерно 8000-15000 рублей. Цена очень примерная, в разных регионах разные цены. В нашем случае все обошлось в 15 тысяч, с учетом того, что пару раз ломалась трубка на рампе (приходилось снова обращаться к сварщику), к тому же сильно экономить мы не пытались.

Теперь подробнее об установке:

  1. Для начала нужно снять бампер, радиатор, телевизор, в общем обеспечить свободный доступ к шкиву коленвала, нам его нужно снять и вместе с вазовским репером отдать токарю, чтобы от поставил вазовский зубчатый репер на наш гладкий шкив коленвала.
  2. Так же нужно изготовить крепление ДПКВ из металлического уголка, лучше всего использовать немагнитный материал (аллюминий, дюраль например), крепление ДПКВ должно быть достаточно толстым и жестким, чтобы ДПКВ сидел жестко и не колебался при работе двигателя.
  3. Снимаем фланец и отдаем токарю на расточку вместе с вазовским датчиком температуры, чтобы он нарезал нужную нам резьбу.
  4. Рейку покупаем у товарища https://www.drive2.ru/users/monkry/ или отдаем Вазовскую рампу сварщику и токарю на доработку, чертежи прилагаются: Rampa_5_tsilindr
  5. Стачиваем ухо крепления пусковой форсунки на нижней половине впускного коллектора. (Иначе топливная рампа не встанет).
  6. ЭБУ с проводкой тянем в салон к штатному месту или же оставляем и закрепляем в подкапотном пространстве.
  7. Пятая форсунка подключается параллельно четвертой, для этого и нужна дополнительная фишка типа “лира”
  8. Для того чтобы работала диагностика, необходимо восстановить k-line линию (если на машине-доноре был иммоблиайзер). Для этого ставим перемычку между 8 и 19 контактами фишки иммобилайзера или бортового компьютера.
  9. ЭБУ для работы требуется питание:1 плюс постоянный, я взял его от плюсовой колодки под капотом.
    2 плюс по включению зажигания, я взял его с колодки под рулем, найти можно тестером.
  10. Делаем фишку под выбранный ДМРВ.
  11. Протягиваем провода к датчикам и собираем всю конструкцию. У каждого датчика свои штекеры, так что ничего не перепутаете. Завести и прокатиться можно будет на стандартной прошивке Января 5.1.1-71. В целом даже на родной прошивке машина поехала очень даже хорошо, но не очень хорошо заводилась и обороты холостого хода были выше чем надо.
  12. Заливаем доработанную прошивку, которую Вы можете скачать тут: Audi100-C3-KU-AT-J5V13I02
    Для работы с ЭБУ нам понадобится k-line адаптер и софт (Combiloader для заливки прошивки, ChipTuningPRO для редактирования прошивки, например для заливки тарировки под ДМРВ и программа OpenDiagFree или Diagnostic Tool для диагностики.)

Если не поймете как пользоваться этими программами, просто поищите в интернете инструкцию, все очень просто.

В Вконтакте есть небольшая группа, в которой Вы сможете обсудить вопросы по установке с другими людьми: https://vk.com/club48802983

Система впрыска топлива

Система впрыска топлива — система подачи топлива, основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется путём принудительного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр.

Система массово устанавливается на бензиновых автомобильных двигателях начиная с 1980-х годов; автомобили с такой системой питания часто называют инжекторными. В авиации на поршневых моторах такая система начала применяться значительно раньше — с 1930-х годов, но по причине низкого уровня электронной техники и точной механики тех лет оставалась несовершенной. Наступление реактивной эры привело к прекращению работ над системами впрыска топлива. «Второе пришествие» впрыска в авиацию (легкомоторную) произошло уже в конце 1990-х годов.

Содержание

  • 1 Устройство
    • 1.1 Классификация
    • 1.2 Управление системой подачи топлива
    • 1.3 Принцип работы
  • 2 Достоинства
  • 3 Недостатки
  • 4 История
    • 4.1 Появление и применение систем впрыска в авиации
    • 4.2 Применение систем впрыска в автомобилестроении
  • 5 Производители систем впрыска
    • 5.1 Система впрыска фирмы «Bendix»
    • 5.2 Системы впрыска «Bosch»
    • 5.3 Системы впрыска «General Motors»
    • 5.4 Системы впрыска «VAG»
  • 6 См. также
  • 7 Примечания
  • 8 Ссылки

Устройство [ | ]

В инжекторной системе подачи впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками — инжекторами.

Классификация [ | ]

По точке установки и количеству форсунок:

  • Моновпрыск, центральный впрыск, или одноточечный впрыск[1] — одна форсунка на все цилиндры, расположенная, как правило, на месте карбюратора (на впускном коллекторе). В настоящее время непопулярна ввиду возросших экологических требований: начиная с Евро-3 экологический стандарт требует индивидуальной дозировки топлива для каждого из цилиндров. Моновпрыски отличались простотой и очень высокой надёжностью, прежде всего из-за того, что форсунка находится в относительно комфортном месте, в потоке холодного воздуха.
  • Распределённый впрыск, или многоточечный впрыск[1] — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе вблизи впускного клапана. В то же время различают несколько типов распределённого впрыска:
  • Одновременный — все форсунки открываются одновременно.
  • Попарно-параллельный — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед тактом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливо-воздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. В современных моторах используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке датчика положения распределительного вала (так называемой фазы).
  • Фазированный впрыск — каждая форсунка управляется отдельно и открывается непосредственно перед тактом впуска.
  • Непосредственный впрыск[2] — впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.

Управление системой подачи топлива [ | ]

В настоящее время системами подачи топлива управляют специальные микроконтроллеры, этот вид управления называется электронным. Принцип работы такой системы основан на том, что решение о моменте и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков. На ранних моделях системы подачи топлива, в роли контроллера выступали специальные механические устройства.

Принцип работы [ | ]

В контроллер при работе системы поступает со специальных датчиков информация о следующих параметрах:

  • положении и частоте вращения коленчатого вала;
  • массовом расходе воздуха двигателем;
  • температуре охлаждающей жидкости;
  • положении дроссельной заслонки;
  • содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью);
  • наличии детонации в двигателе;
  • напряжении в бортовой сети автомобиля;
  • скорости автомобиля;
  • положении распределительного вала (в системе с последовательным распределённым впрыском топлива);
  • запросе на включение кондиционера (если он установлен на автомобиле);
  • неровной дороге (датчик неровной дороги);
  • температуре входящего воздуха.
Читать еще:  Что за двигатель змз 5311

На основе полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами:

  • топливоподачей (форсунками и электробензонасосом),
  • системой зажигания,
  • регулятором холостого хода,
  • адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система есть на автомобиле),
  • вентилятором системы охлаждения двигателя,
  • муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле),
  • системой диагностики.

Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать большое число программных функций и данных с датчиков. Также, современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения и многие другие характеристики и спецификации. Ранее использовалась механическая система управления впрыском.

Для оперативного выявления неисправностей инжектора используется компьютерная диагностика инжекторной системы подачи топлива [3] .

Достоинства [ | ]

Преимущества по сравнению с двигателями, оборудованными карбюраторной системой подачи топлива (в контексте двигателей, имеющих электронный блок управления):

  • Существенное уменьшение расхода топлива даже на ранних системах (например у автомобиля «Нива» ВАЗ-21214, оснащённого инжекторной системой первых поколений, расход топлива в среднем на 30-40 % меньше, чем у аналогичного автомобиля ВАЗ-21213, оснащённого карбюратором). Современные системы обеспечивают расход топлива примерно в 2 раза ниже, чем у последних поколений карбюраторных автомобилей аналогичной массы и рабочего объёма.
  • Значительный прирост мощности двигателя, особенно в области низких оборотов.
  • Упрощается и полностью автоматизируется запуск двигателя.
  • Автоматическое поддержание требуемых оборотов холостого хода.
  • Более широкие возможности управления двигателем (улучшаются динамические и мощностные характеристики двигателя).
  • Не требует ручной регулировки системы впрыска, так как выполняет самостоятельную настройку на основе данных, передаваемых датчиками кислорода, а также на основе измерения неравномерности вращения коленвала.
  • Поддерживает примерно стехиометрический состав рабочей смеси, что существенно уменьшает выброс несгоревших углеводородов и обеспечивает максимальный эффект использования окислительно-восстановительных каталитических нейтрализаторов. В результате выбросы токсичных продуктов сгорания снизились во много раз. Например, выбросы окиси углерода у последних поколений карбюраторных автомобилей составляли примерно 20-30 г/кВт⋅ч, у инжекторных автомобилей Евро-2 — уже 4 г/кВт⋅ч, а у автомобилей, выпущенных по нормам Евро-5 — всего 1,5 г/кВТ⋅ч.
  • Широкие возможности для самодиагностики и самонастройки параметров, что упрощает процесс технического обслуживания автомобиля. Фактически инжекторные системы, начиная с Евро-3, вообще не требуют никакого периодического обслуживания (требуется только замена вышедших из строя элементов).
  • Лучшая защита автомобиля от угона. Не получив разрешение от иммобилайзера, блок управления двигателем не производит подачу топлива в двигатель.
  • Возможность уменьшения высоты капота, так как элементы системы впрыска расположены по бокам двигателя, а не над двигателем, как большинство автомобильных карбюраторов.
  • В карбюраторных системах при неработающем двигателе или при работе на небольших оборотах за счет испарения бензина из карбюратора весь тракт, начиная от воздушного фильтра и до впускного клапана, наполнены горючей смесью, объём которой в многоцилиндровых двигателях достаточно велик. При неисправностях в работе системы зажигания или неправильно отрегулированных зазорах в клапанах возможен выброс пламени во впускной коллектор и воспламенения в нём горючей смеси, что вызывает громкие хлопки и может привести к пожару или повреждению приборов системы питания. В инжекторных системах бензин подаётся только в момент открытия впускного клапана соответствующего цилиндра и накопления горючей смеси во впускном тракте не происходит.
  • Работа карбюратора зависит от его положения в пространстве. Например, большинство автомобильных карбюраторов работает с серьёзными нарушениями при крене автомобиля уже в 15 градусов. У инжекторных систем такой зависимости нет.
  • Работа карбюратора сильно зависит от атмосферного давления, что особенно критично при работе автомобильных двигателей в горах, а также для авиационных двигателей. У инжекторных систем такой зависимости нет.

Недостатки [ | ]

Основные недостатки двигателей с блоком управления по сравнению с карбюраторными:

  • Высокая стоимость узлов (было актуально примерно до 2005 года).
  • Низкая ремонтопригодность элементов (утратило актуальность в связи с освоением их массового выпуска и повышением надёжности).
  • Высокие требования к фракционному составу топлива.
  • Необходимость в специализированном персонале и оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта, высокая стоимость ремонта (утратило актуальность в связи с массовым распространением мобильных устройств и диагностических программ).
  • Зависимость от электропитания и критически важное требование к постоянному наличию напряжения питания (у более современного варианта, контролируемого электроникой), что долгое время сдерживало применение электронно управляемого впрыска в авиации, на снегоходах и лодочных моторах.
  • Подача бензина под давлением, что в случае ДТП повышает вероятность пожара. Поэтому в ранних системах в цепи бензонасоса был автоматический выключатель, срабатывающий при ударе, а в современный системах отключение бензонасоса при аварийных ситуациях осуществляет контроллер.

История [ | ]

Появление и применение систем впрыска в авиации [ | ]

Карбюраторные системы для работы под углом к горизонту необходимо дополнять множеством устройств либо применять специально спроектированные карбюраторы. Система непосредственного впрыска авиационных двигателей — удобная альтернатива карбюраторной, так как инжекционная система впрыска в силу конструкции работает в любом положении относительно направления силы тяжести.

Первый в России опытный мотор с системой впрыска был изготовлен в 1916 году Микулиным и Стечкиным.

К 1936 году на фирме Robert Bosch были готовы первые комплекты топливной аппаратуры для непосредственного впрыска бензина в цилиндры, которую через год стали серийно ставить на V-образный 12-цилиндровый двигатель Daimler-Benz DB 601. Именно этими моторами объёмом 33,9 л оснащались, в частности, основные истребители Люфтваффе Messerschmitt Bf 109. И если карбюраторный двигатель DB 600 развивал на взлётном режиме 900 л. с., то DB 601 с впрыском позволял поднять мощность до 1100 л. c. и более. Позже в серию пошла девятицилиндровая «звезда» BMW 132 с подобной системой питания — лицензионный авиадвигатель Pratt & Whitney Hornet, который на BMW производили с 1928 года. Он же устанавливался, к примеру, на транспортные самолёты Junkers Ju 52. Авиационные двигатели в Англии, США и СССР в те времена были исключительно карбюраторными. Японская же система впрыска на истребителях «Mitsubishi A6M Zero» требовала промывки после каждого полета и поэтому не пользовалась популярностью в войсках.

Лишь к 1940 году, когда Советскому Союзу удалось закупить образцы новейших германских авиационных двигателей со впрыском, работы по созданию отечественных систем непосредственного впрыска получили новый импульс. Однако серийное производство советских насосов высокого давления и форсунок, созданных на основе немецких, началось лишь к середине 1942 года — первенцем стал звездообразный мотор АШ-82ФН, который ставили на истребители Ла-5, Ла-7 и бомбардировщики Ту-2. Мотор со впрыском АШ-82ФН оказался настолько удачным, что выпускался ещё долгие десятилетия, использовался на вертолётах Ми-4 и самолётах Ил-14.

К концу войны довели до серии свой вариант впрыска и в США. Например, двигатели «летающей крепости» Boeing B-29 тоже питались бензином через форсунки.

Начало реактивной эры привело к прекращению работ по системам впрыска. На тяжёлых и скоростных самолётах применялись турбовинтовые и реактивные двигатели, а поршневые ставились лишь на тихоходные лёгкие маломанёвренные самолёты и вертолёты, которые могли нормально работать и с карбюраторной системой питания.

Применение систем впрыска в автомобилестроении [ | ]

Системы управления двигателем в автомобилестроении начали применяться с 1951 года, когда механической системой непосредственного впрыска бензина производства западногерманской фирмы Bosch был оснащён двухтактный двигатель микролитражного купе 700 Sport, выпущенного фирмой Goliath из Бремена. В 1954 году появилось купе Mercedes-Benz 300 SL («крыло чайки»), двигатель которого оснащался аналогичной механической системой впрыска Bosch [4] . На рубеже 1950—1960-х годов над электронными системами впрыска топлива активно работали Chrysler и ГАЗ. Тем не менее, до эпохи появления дешёвых микропроцессоров и введения жёстких требований к уровню вредных выбросов автомобилей идея впрыска популярностью не пользовалась и только с конца 1970-х их массовым внедрением занялись все ведущие мировые автопроизводители.

Первой серийной моделью с электронным управлением системы впрыска бензина стал седан Rambler Rebel 1967 модельного года, который выпускала фирма Nash, входившая в качестве отделения в состав концерна AMC. Нижневальная V-образная «восьмёрка» Rebel объёмом 5,4 л в карбюраторном варианте развивала 255 л. с., а в заказной версии Electrojector уже 290 л. с. Разгон до 100 км/ч у такого седана занимал менее 8 секунд.

К началу 2000-х годов системы распределённого и прямого электронного впрыска практически вытеснили карбюраторы на легковых и легких коммерческих автомобилях.

Читать еще:  Чем заменить двигатель на тракторе мтз

Чем отличается Инжектор от Карбюратора

Для наполнения рабочего объёма цилиндров двигателя внутреннего сгорания горючей смесью существуют разные способы. По принципу смешивания бензина с воздухом их можно условно разделить на карбюраторные и инжекторные. Между ними есть принципиальные различия, хотя результат работы примерно тот же, но есть и количественные отличия в точности дозирования.

Более подробно о достоинствах и недостатках бензиновой системы питания двигателей рассмотрим ниже.

Принцип работы карбюраторного двигателя

Для того, чтобы создать в цилиндре условия для горения, бензин надо смешать с воздухом. В составе атмосферы содержится кислород, нужный для окисления углеводородов бензина с выделением большого количества тепла.

Горячие газы имеют значительно больший объём, чем исходная смесь, стремясь к расширению они повышают давление на поршень, который толкает кривошип коленчатого вала и заставляет его вращаться. Таким образом химическая энергия топлива преобразуется в механическую, приводящую автомобиль в движение.

Карбюратор нужен для мелкодисперсного распыления бензина и смешивания его с поступающим в цилиндр воздухом. Одновременно происходит дозирование состава, поскольку для нормального розжига и горения нужен достаточно строгий её массовый состав.

Для этого в карбюраторах помимо собственно распылителей есть несколько дозирующих систем, каждая из которых отвечает за определённый режим работы двигателя:

  • главная дозирующая;
  • система холостого хода;
  • пусковое устройство, обогащающее смесь на холодном двигателе;
  • насос-ускоритель, добавляющий бензин при разгоне;
  • эконостат мощностных режимов;
  • регулятор уровня с поплавковой камерой;
  • переходные системы многокамерных карбюраторов;
  • различные экономайзеры, регулирующие и ограничивающие вредные выбросы.

Чем сложнее карбюратор, тем больше в нём этих систем, обычно они имеют гидравлическое или пневматическое управление, хотя в последние годы развития стали применяться электронные устройства.

Но основной принцип сохранился – топливная эмульсия, образованная совместной работой воздушного и топливного жиклёров, втягивается в поток воздуха, всасываемого поршнями, через распылители в соответствии с законом Бернулли.

Особенности работы инжекторной системы

Основным отличием инжекторов или точнее, систем впрыска топлива, стала подача бензина под давлением.

Роль топливного насоса уже не ограничивается наполнением поплавковой камеры, как это было в карбюраторе, а стала основой для дозирования количества бензина, подаваемого через форсунки во впускной коллектор или даже непосредственно в камеры сгорания.

Существуют механические, электронные и смешанные системы впрыска, но принцип у них один – количество топлива на один цикл работы рассчитывается и строго отмеряется, то есть связь между скоростью воздушного потока и цикловым расходом бензина в непосредственном виде отсутствует.

Сейчас применяются исключительно электронные системы впрыска, где всеми подсчётами занимается микрокомпьютер, имеющий несколько датчиков и непрерывно регулирующий время впрыска. Давление насоса поддерживается стабильным, поэтому состав смеси однозначно зависит от времени открытия электромагнитных клапанов форсунок.

Достоинства карбюратора

Преимуществом карбюратора является его простота. Даже самые примитивные конструкции на старых мотоциклах и автомобилях исправно выполняли свою роль по питанию двигателей.

Камера с поплавком для стабилизации напора на топливном жиклёре, воздушный канал эмульгатора с воздушным жиклёром, распылитель в диффузоре и всё. По мере увеличения требований к моторам конструкция усложнялась.

Однако принципиальная примитивность давала настолько важное достоинство, что и до сих пор карбюраторы кое-где сохранились, на тех же мотоциклах или внедорожной технике. Это надёжность и ремонтопригодность. Сломаться там нечему, единственной проблемой может стать засорение, но разобрать и прочистить карбюратор можно в любых условиях, запчасти не потребуются.

Преимущества инжектора

Но целый ряд недостатков подобных распылителей постепенно привёл к появлению инжекторов. Началось всё с проблемы, возникающей в авиации, когда при перевороте самолётов или даже глубоких кренах карбюраторы отказывались нормально работать. Ведь их способ поддержания заданного давления на жиклёрах основан на гравитации, а эта сила всегда направлена вниз. Давление топливного насоса системы впрыска от пространственной ориентации не зависит.

Вторым важным свойством инжектора стала высокая точность дозирования состава смеси в любых режимах. Карбюратор на это не способен, как бы его не усложняли, а требования экологии росли с каждым годом, смесь должна была сгорать полностью и максимально эффективно, чего требовала также экономичность.

Особую значимость точность приобрела с появлением каталитических нейтрализаторов, служащих для дожигания вредных веществ в выхлопе, когда некачественное регулирование топлива приводит к выходу их из строя.

Высокая сложность и связанное с этим снижение надёжности системы компенсировалось стабильностью и долговечностью электронных компонентов, не содержащих изнашивающихся деталей, а современные технологии позволяют создать достаточно надёжные насосы и форсунки.

Как отличить инжекторный авто от карбюраторного

В салоне сразу можно отметить наличие ручки управления пусковой системой карбюратора, называемой ещё подсосом, хотя существуют и автоматы пуска, где эта ручка отсутствует.

Блок моновпрыска очень легко спутать с карбюратором, внешне они очень похожи. Отличием является расположение топливного насоса, у карбюратора он расположен на двигателе, а у инжектора утолен в бензобаке, но моновпрыски уже не применяются.

Традиционный многоточечный впрыск топлива определяется по отсутствию общего модуля подачи топлива, здесь имеется только воздушный ресивер, подводящий воздух от фильтра к впускному коллектору, а на самом коллекторе стоят электромагнитные форсунки, по одной на цилиндр.

Примерно аналогично устроен прямой впрыск топлива, только там форсунки стоят на головке блока, подобно свечам зажигания, а топливо подводится через дополнительный насос высокого давления. Очень похоже на систему питания дизельных двигателей.

Для водителя инжекторная система питания является несомненным благом. Не надо дополнительно проводить манипуляции с пусковой системой и педалью газа, за смесь в любых условиях отвечает электронный мозг и делает это безошибочно.

Для остальных важна экологичность инжектора, из выхлопной системы в окружающую среду выделяется практически только относительно безвредный углекислый газ и водяные пары, поэтому карбюраторы на автомобилях безвозвратно ушли в прошлое.

Замена карбюратора на инжектор на автомобильном моторе. Стоит ли?

Многие владельцы карбюраторных двигателей мечтают поставить инжектор. В этой статье описаны плюсы и минусы такого подхода.

Плюсы и минусы карбюратора

Карбюраторы известны давно. Их использовали еще на первых автомобилях. Карбюратор смешивает топливо и воздух в заданной пропорции, поставляя двигателю подготовленную воздушно-топливную смесь. У обычного карбюратора соотношение воздух-топливо зависит от режима работы. При работе на холостых оборотах, когда не нажата педаль газа, работает система холостого хода. Когда педаль нажата, карбюратор работает в обычном режиме. Резкое нажатие на педаль газа приводит к впрыскиванию в поток воздуха дополнительного количества бензина. При работе на максимальных оборотах и полностью нажатой педали газа, увеличивается подача топлива. Все эти системы имеют жесткие настройки, и зависят от размеров жиклеров. Поэтому точная подстройка под изменение работы двигателя невозможна. Карбюратор не способен тщательно перемешать воздух и топливо.

Плюсы и минусы инжектора.

Инжектор обеспечивает впрыск топлива либо в поток воздуха, либо в камеру сгорания.

Переделка двигателя.

Нельзя просто взять и поставить на карбюраторный мотор инжектор хотя бы потому, что на впускном коллекторе карбюраторного двигателя нет отверстий для инжектора. Придется подвергнуть двигатель серьезным переделкам. Необходимо заменить впускной коллектор, установить датчики положения коленчатого вала, для чего придется либо менять шкив коленчатого вала, либо придумывать что-то еще. Для установки датчика детонации придется либо сверлить головку блока цилиндров(ГБЦ), рискуя вывести ее из строя, либо использовать ГБЦ от инжекторного двигателя, подходящую по размерам. А можно попробовать просверлить блок цилиндров, рискуя просверлить водяной или масляный канал.

Переделка электрики.

После этого придется основательно модифицировать электрическую часть автомобиля. Установить электрический бензонасос вместо механического, подключить все датчики к электронному блоку управления(ЭБУ) и найти верную прошивку ЭБУ. Справившись со всем этим, вам придется потратить много времени на настройку всей системы, что сделать самому очень сложно. А обращение к специалистам будет достаточно дорогим, потому что не каждый возьмется настраивать такое чудо техники.

Стоимость работ. Полный комплект деталей для инжектора обойдется в 15-20 тысяч рублей. Если не экспериментировать со сверлением ГБЦ, то придется добавить еще 5-10 тысяч, чтобы взять бу инжекторную ГБЦ на авторазборке. Сюда же добавить стоимость настройки и сложности с регистрированием этого чуда техники в ГИБДД. Дешевле и легче взять бу инжекторный двигатель, и установить его на автомобиль.

Вывод. Поставить инжектор на карбюраторный двигатель можно. Но это выйдет дороже и сложней, чем заменить карбюраторный двигатель на инжекторный.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector