Системы впрыска топлива современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновые и дизельные системы. Впрыск топлива в двигатель.

Впрыск топлива в двигатель - Исполнительные механизмы Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска Механические системы впрыска топлива Виды инжекторов Таблица - основные датчики

Датчик фаз (PH) — Определяет положение распределительного вала. Необходим для точного определения времени впрыска в системах ступенчатого (последовательного) впрыска. В случае неисправности или отсутствия датчика система переключается на параллельную (групповую) систему впрыска.

Для бензиновых двигателей используются следующие системы впрыска: Центральная инъекция (одна инъекция), распределенная инъекция (несколько инъекций), комбинированная инъекция и прямая инъекция.

Центральный впрыск

При центральном впрыске топливо подается через форсунку на впускном коллекторе. Поскольку имеется только одна форсунка, такая система впрыска называется моновпрыском.

Эта система уже не актуальна и не используется в более новых автомобилях, однако она присутствует в некоторых старых версиях некоторых марок.

Преимуществами моноинъекции являются надежность и простота использования. Недостатками являются плохие экологические характеристики двигателя и высокий расход топлива.

Распределенный впрыск

При многократном впрыске двигатель питает каждый цилиндр отдельно, который оснащен собственной форсункой. В этом случае HFO производится только во впускном коллекторе.

Большинство бензиновых двигателей сегодня оснащены распределенным впрыском топлива. Преимуществами этой системы являются высокая экологичность, оптимальный расход топлива и умеренные требования к качеству потребляемого топлива.

Непосредственный впрыск

Одна из самых современных и передовых систем впрыска топлива. Система работает за счет впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания цилиндров.

Прямой впрыск топлива позволяет добиться качественного состава топливной смеси на всех этапах работы двигателя для улучшения процесса сгорания, увеличения мощности двигателя и снижения токсичности выхлопных газов.

Недостатками этой системы впрыска являются ее сложная конструкция и высокие требования к качеству топлива.

Комбинированный впрыск

Он представляет собой комбинацию систем прямого и распределенного впрыска. Он часто используется для снижения выбросов токсичных компонентов и выхлопных газов с целью достижения высокого уровня чистоты двигателя.

Все системы впрыска топлива для бензиновых двигателей могут быть оснащены механическими или электронными блоками управления, причем последние являются наиболее совершенными, так как обеспечивают наилучшую экономичность двигателя и экологические характеристики.

Подача топлива в таких системах может быть непрерывной или дискретной (импульсной). По мнению экспертов, импульсная подача топлива является наиболее практичной и эффективной и в настоящее время используется во всех современных двигателях.

Виды систем впрыска дизельных ДВС

В современных дизельных двигателях используются такие системы впрыска, как насос-форсунки, common rail, рядный впрыск или распределительный впрыск (топливный насос высокого давления).

Наиболее популярными и передовыми из этих систем являются системы впрыска Common Rail и насос-форсунки, которые мы более подробно рассмотрим ниже.

ТНВД является центральным компонентом топливной системы любого дизельного двигателя.

В дизельных двигателях топливная смесь может впрыскиваться либо в форкамеру, либо непосредственно в камеру сгорания (прямой впрыск).

Сегодня предпочтение отдается непосредственному впрыску, который тише и менее скользкий, чем предварительный впрыск, но обладает гораздо более важной характеристикой — экономичностью.

Система впрыска насос-форсунки

В этой системе топливная смесь впрыскивается в двигатель под высоким давлением через центральный блок — насос впрыска.

Как следует из названия, главная особенность этой системы заключается в том, что один блок (насос инжектора) выполняет две функции одновременно: Создание и нагнетание давления.

Конструктивным недостатком этой системы является то, что насос оснащен постоянным приводом распределительного вала (который невозможно заменить), что приводит к быстрому износу конструкции. По этой причине производители все чаще выбирают систему впрыска Common Rail.

Система впрыска Сommon Rail (аккумуляторный впрыск)

Это более совершенная система впрыска топлива для большинства дизельных двигателей. Его название происходит от основного элемента конструкции: топливопровода, который является общим для всех инжекторов. Common rail означает просто общую рампу.

В этой системе топливо подается к форсункам из рампы, которая также известна как аккумулятор высокого давления, из-за чего система получила свое второе название — аккумуляторная система впрыска.

В системе Common Rail существует три фазы впрыска — предварительный впрыск, основной впрыск и последующий впрыск. Это снижает шум и вибрацию двигателя, делает процесс самовоспламенения топлива более эффективным и уменьшает выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Существуют механические и электронные устройства для управления системами впрыска в дизельных двигателях. Механические системы позволяют контролировать рабочее давление, количество и время впрыска топлива. Электронные системы позволяют более эффективно управлять дизельным двигателем в целом.

Сегодня предпочтение отдается непосредственному впрыску, который тише и менее скользкий, чем предварительный впрыск, но обладает гораздо более важной характеристикой — экономичностью.

Системы впрыска дизельного топлива

Системы впрыска топлива в бензиновых автомобилях являются системами непрямого сгорания, т.е. топливо впрыскивается во впускной коллектор или впускное отверстие, а не в камеру сгорания. Это обеспечивает равномерное смешивание бензина с воздухом перед его поступлением в камеру сгорания.

Однако во многих дизельных двигателях используются системы прямого впрыска, что означает, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом. В системах непрямого впрыска топливо впрыскивается в специальную форкамеру, соединенную с головкой цилиндра через узкий канал.

В цилиндр поступает только воздух, который в результате сжатия нагревается до такой степени, что топливо, впрыснутое в конце такта, само воспламеняется.

Первичное впрыскивание

Современные системы впрыска бензина являются непрямыми. Специальный насос подает сжатое топливо из бака в моторный отсек, где оно распределяется (опять же под давлением) по цилиндрам.

В зависимости от системы, топливо направляется во впускной коллектор через форсунку, напоминающую распылитель, или в форсунку для создания мелких брызг топлива. Проходя через впускной коллектор или форсунку, топливо смешивается с воздухом и попадает в камеру сгорания.

В некоторых автомобилях топливо поступает в каждый цилиндр через отдельную форсунку. Это сложный и дорогостоящий процесс, поэтому чаще всего используются системы с одним впрыском, т.е. одна форсунка распределяет топливо по всем цилиндрам. Наконец, существуют системы, в которых один инжектор питает два цилиндра.

Форсунки

Форсунки, через которые впрыскивается топливо, имеют спиралевидное сопло, ведущее к впускному коллектору или головке цилиндра, и расположены под углом так, чтобы поток топлива был направлен к впускному клапану.

Существует два типа форсунок, в зависимости от типа системы впрыска. В первом методе топливо впрыскивается непрерывно, т.е. топливо впрыскивается во впускной канал в течение всего времени работы двигателя. Другими словами, инжектор действует как форсунка, которая разделяет поток топлива на капли, фактически не регулируя его. Количество впрыскиваемого топлива увеличивается или уменьшается с помощью механического или электронного устройства управления, т.е. владелец автомобиля просто открывает и закрывает кран.

В системах прерывистого впрыска топливо подается отдельными дозами, при этом момент впрыска совпадает с моментом впуска цилиндра. Как и в системах непрерывного впрыска, системы прерывистого впрыска управляются механическими или электронными блоками управления.

В более ранних системах использовались механические устройства, которые управляли потоком топлива с помощью механических деталей. Недостатком этих систем была их сложность и высокая нагрузка на двигатель.

Сегодня вместо механических систем используются электронные системы управления впрыском топлива. Они относительно дешевы и более надежны.

Оцените статью