Инжекторный двигатель троит причины: Форсунки Двигателя, Свечи Зажигания Или Топливная Система

Содержание

Троит двигатель ВАЗ 2115 инжектор 8 клапанов: причины, методы устранения

Многие автомобилисты сталкивались с тем, что троит двигатель на ВАЗ 2115. Причиной, как и во всех случаях, является образование воздушно-топливной смеси или отсутствие искры в одной из цилиндров. Каким образом устранить данную неисправность расскажет эта статья.

Причины неисправности

Перед началом разбора вопроса, стоит понимать, что силовой агрегат требует определенные компоненты, чтобы функционировать. Для нормальной работы двигателя необходимы четыре компонента: воздух, топливо, искра и работающая электроника.

На основании этого можно определить, где именно может скрываться неисправность и определить основные узлы. Троит двигатель ВАЗ 2115 инжектор 8 клапанов, где искать причины:

  • Датчики и ЭБУ.
  • Топливо, а также компоненты его подачи.
  • Воздух.
  • Искрообразование.

Методы устранения

Чтобы правильно найти проблему и устранить ее, автомобилисту стоит необходимо обладать знаниями в конструкции двигателя и его систем, а также иметь инструментарий. Весьма незаменимым элементом, является время и руки, растущие из нужного места. Итак, теперь можно приступить к разбору процессов направленных на устранение неполадки.

Датчики и ЭБУ

Многие механики по ремонту автомобилей рекомендуют перед тем, как лезть в механическую часть проверить программное обеспечение и измерители, которых в современных автомобилях достаточно много.

Так, для начала стоит подключиться к электронному блоку управления двигателем и провести диагностику при помощи специального программного обеспечения. Владельцу транспортного средства потребуется кабель USB-машина, который называется K-line или OBD II, планшет и соответствующее ПО.

После подключения и определения автомобильного оборудования стоит провести диагностические операции. Если выявлена программный сбой, его необходимо удалить и восстановить работоспособность системы.

Также, диагностика покажет, какой из датчиков потерял работоспособность.

Какие датчики отвечают за нормальную работоспособность мотора, а также их выход со строя может привести к троению силового агрегата:

  • Регулятор холостого хода. Если этот измеритель выходит со строя, то двигатель троит на холодную. В таком случае, мотор будет не только троить, но и плохо заводиться.
  • Датчик массового расхода воздуха. Достаточно дорогая деталь в любом автомобиле. Зачастую, она не выходит со строя, а засоряется измерительная сеточка. Для восстановления работы необходимо почистить сеточку.
  • Датчик положения коленчатого вала. Измеряет количество оборотов двигателя, чем регулирует подачу количества топливной смеси.
  • Датчик температуры охлаждающей жидкости влияет на работу системы косвенно, но может повлиять и создать искусственное троение.

Топливо, а также компоненты его подачи

Неотъемлемым элементов образования воздушно-топливной смеси является — горючее. Так, недостаточно его количество приводит к образованию бедной смеси, а вот большое — к богатой, которая может заливать систему.

Первое с чего необходимо начать диагностику является — насос и фильтр. Засоренность элементов может привести к недостаточному количеству горючего поступающего на форсунки. Бензиновый насос находится под задним диваном, куда достаточно просто достаться, а вот фильтрующий элемент крепится на днище за правым задним колесом.

Форсунки — это топливный элемент, который совершает распыление топлива. Засоренность данного узла влияет на количество впрыскиваемого горючего в камеры сгорания. Поэтому, необходимо проводить диагностику довольно часто. Делается это при помощи специального стенда. В случае необходимости стоит заменить элементы.

Воздух

Элементы подачи воздуха достаточно важные, поскольку они влияют непосредственно на образование воздушно-топливной смеси. Так, засоренность дроссельной заслонки или ее подклинивание заставит автомобиль задыхаться, что проведет к эффекту троения или он будет глохнуть. Чтобы очистить данный узел необходимо демонтировать всю дроссельную заслонку. Очищается деталь при помощи жидкости для чистки карбюраторов.

Немаловажным элементом является воздушный фильтр. Если его давно не меняли или он засорился раньше времени, то может создаваться эффект троения. Чтобы устранить неисправность необходимо заменить грязную деталь, на чистый новый элемент.

Искрообразование

Последний узел, который участвует в нормальной работоспособности двигателя, является искрообразователь. В состав этого узла входят: свечи зажигания и высоковольтные провода.

Зачастую, из-за неправильной работы системы впрыска свечи зажигания либо прогорают или будут залиты бензином, что не дает возможность нормально поджигать топливо, поскольку между контактами нет пространства.

Чтобы диагностировать и устранить неисправность нужно выкрутить элементы. Для этого следует снять наконечники высоковольтных проводов со свечей. А далее, при помощи свечного ключа выкрутить элементы. Так, осмотрев каждую свечу можно определить, в каком она находится состоянии.

Если нет свечного стенда для проверки искры, то стоит обратиться к «дедовскому» методу и сделать это на машине.

С высоковольтными проводами все проще. Их стоит демонтировать с подкапотного пространства. Для этого отсоединяем наконечники со свечей, а затем с катушки зажигания. Проверяются элементы при помощи мультиметра. На тестере необходимо поставить «промер» сопротивления и замерить каждый проводок. Показатель должен быть в районе 5 оМ. Если отклонение слишком большое, то провод подлежит замене.

Вывод

Определено, что причина, почему троит двигатель ВАЗ 2115, является отсутствие одного из важных элементов: топливо, искра или воздух. Также, было установлено, что на холодную ВАЗ может троить из-за неисправности датчиков, такого как регулятор холостого хода.

явные и редкие причины « NewNiva.ru

Почему троит двигатель

Если вы заметили, что троит двигатель на газу, дизеле или на бензине, значит, топливная смесь в цилиндрах сгорает неправильно, в результате мотор начинает сильно вибрировать. Однако не всегда вибрация считается троением, ведь вибрировать ДВС может по множеству причин.

Когда троит двигатель, причины могут быть следующие:

  • момент зажигания неправильно выставили;
  • воздух снаружи подсасывается в вакуумном усилителе тормозов;
  • двигатель троит чаще всего потому, что свечи зажигания пришли в негодность;
  • случился пробой высоковольтных проводов;
  • конденсатор сломан;
  • во впускном коллекторе подсасывается воздух;
  • клапаны либо поршни прогорели;
  • поршневые кольца нуждаются в замене;
  • нарушены фазы газораспределения;
  • рокеры клапанов износились;
  • прокладки ГБЦ прогорели либо пробиты;
  • маслосъемные колпачки пришли в негодность, они затвердели, пробиты либо разрушились;
  • троит двигатель, если карбюратор отрегулирован неверно;
  • износился подшипник поворотной пластины либо вал прерывателя-распределителя;
  • необходимо заменить воздушный фильтр;
  • разгерметизация системы из-за того, что деформировалась либо пришла в негодность мембрана вакуумного регулятора угла опережения зажигания;
  • установлены свечи зажигания, которые не подходят для данного мотора.

То есть троит двигатель после того, как происходит нарушение оптимальных условий для сгорания топливно-воздушной смеси по причине механического износа либо неисправности ДВС. Троение возникает из-за того, что состав топливной смеси не соответствует требуемому, ее поджигание происходит не вовремя, поджечь заряд невозможно.

Учитывая эту информацию, получится исключить часть систем, а оставшиеся продиагностиовать. Прежде всего стоит проверить топливную систему. Когда троит двигатель, инжектор также может быть причиной этого. Следует продиагностировать и систему подачи воздуха на впуске, а затем системы зажигания. В некоторых ситуациях двигатель троит, потому что вышел из строя датчик ЭСУД.

Далее разберем подробнее каждую из причин, почему троит двигатель. Троение проявляет себя всегда одинаково, однако устранить неполадку будет легче, если автовладелец разбирается в причинах данной неисправности. Вышеперечисленные причины приводят к тому, что один или несколько цилиндров мотора отказывают. ДВС теряет мощность на высоких оборотах, на низах, во время разгона, после прогрева, а также на холодную двигатель троит.

Для большей наглядности рекомендуем изучить видео, пройдя по следующей ссылке:

Причина 1. Неверно выставленный момент зажигания

Когда троит двигатель, причины – в инжекторе или свечах зажигания. Однако если вы слышите специфическое похлопывание, а мотор словно подпрыгивает, то, скорее всего, момент зажигания выставлен неверно. Чтобы удостовериться в этом, следует обратить внимание на звук работы ДВС на низах, ведь на высоких оборотах он будет работать ровно, и вы не сможете заметить пропуски тактов.

Послушайте, как работает мотор. Двигатель троит на холостых? Когда вы начинаете движение, а обороты повышаются, троение проходит? Значит, проблема в раннем зажигании.

Все, что потребуется сделать, это отрегулировать систему, потратив на это немного времени.

Причина 2. Подсос атмосферного воздуха в вакуумном усилителе тормозов

На вашем авто установлен вакуумный усилитель тормозов? Тогда подсос воздуха может происходить из-за того, что диафрагма, клапан либо шланг пришли в негодность. Проникающий в систему воздух смешивается с топливной смесью, которая становится бедной. В итоге ее воспламенение в цилиндре происходит плохо. Свеча зажигания намокает, искра не образуется, топливо не поджигается.


В этом случае вы заметите, что троит двигатель как на холодную, так и на горячую, а также на холостых оборотах.

Чтобы определить, что причина троения в подсосе воздуха, придется выяснить, где именно система вакуумного усилителя разгерметизировалась. Сделать это будет непросто.

Причина 3. Неисправная свеча зажигания 

Если троит двигатель, свечи могут быть одной из причин этой неисправности. Как только мотор прогреется, троение проходит либо становится незаметным.

После обнаружения цилиндра с неработающей свечей следует открутить ее и изучить. Посмотрев на данную деталь, можно понять, в каком состоянии находится ДВС. Получив эту информацию, надо своевременно провести ремонтные работы, чтобы сохранить силовой агрегат в рабочем состоянии и избежать капитального ремонта.

Посмотрите, какого цвета изолятор центрального электрода. Понять, что свеча исправна, будет легко. В этом случая изолятор будет светлый либо светло-коричневый. Изолятор потемнел? Необходимо найти причину, почему это произошло. На нем вы обнаружили масло или копоть? Значит, топливная смесь переобогащена, она заливает свечу или же ее закидывает смазкой. В итоге искра не может нормально образовываться.

Почему это происходит:

  • мотор постоянно работает на холостых во время прогрева;
  • пришел в негодность обратный клапан системы питания;
  • компрессия в цилиндре недостаточно высокая;
  • фазы газораспределения нарушены;
  • форсунки функционируют неправильно;
  • сломался кислородный датчик.

Когда изолятор будет осмотрен, обратите внимание на корпус свечи. На нем не должно быть никаких повреждений, вертикальных полосок и точек черного цвета. При их обнаружении необходимо установить новую свечу, ведь старая пробивается.

Последнее, что следует сделать, — проверить, насколько хорошо образуется искра. Придется не просто замкнуть боковой электрод на массу, эта процедура поможет понять лишь то, в рабочем ли состоянии находится свеча. Определить качество искрообразования можно так: расположите свечу на расстоянии 1,5–2 см от массы, затем включите стартер.

Причина 4. Пробитые высоковольтные провода или конденсатор 

Если случился пробой высоковольтных проводов, можно заметить, что двигатель троит на холодную. Когда машина прогреется, троение становится меньше или вообще проходит. Если же двигатель троит на горячую, значит, причина в другом.

Проще всего понять, что причина троения в пробое высоковольтных проводов либо конденсатора, — провести их визуальный осмотр в темноте, когда ДВС будет заведен. Если есть пробой, вы увидите искры. Решение — устанавливаем новые провода и конденсатор. Еще один способ проверки — определить сопротивление, используя мультиметр.

Осматривая провода, изучите их наконечники. Их цвет должен быть однотонным, без каких-либо серовато-коричневых вкраплений и серого налета.

Чтобы устранить троение, временно можно изолировать пришедший в негодность провод, используя изоленту. Однако затем следует заменить его.

Причина 5. Подсос воздуха во впускном коллекторе

Если подсасывает воздух, значит, мотор неисправен, в результате чего и появляется данный симптом. Произойти это может после проведения ремонтных работ, когда сборка была выполнена с ошибками. Изношенная прокладка также может стать причиной подсоса воздуха. Причем сильнее троит двигатель при нажатии на газ.

Причина 6. Прогар клапанов или поршней

Чтобы определить эту неисправность, придется измерить компрессию, а затем разобрать мотор. Из-за того что выполнить эту процедуру непросто, следует исключить другие причины троения, прежде чем приступать к проверке клапанов и поршней. Если случился прогар, то двигатель троит постоянно – на низах, на высоких оборотах, при заведении и после прогрева.

Причина 7. Сломанные, изношенные или деформированные поршневые кольца 

Двигатель троит по данной причине достаточно редко. Чтобы проверить, исправны ли поршневые кольца, придется выполнить замеры компрессии в цилиндре. Затем в него добавляют смазки и снова замеряют компрессию. В случае если наблюдается ее повышение, то проблема в кольцах. Из-за такой поломки мотор начинает перегреваться. Не стоит откладывать ремонт.

Причина 8. Неправильно отрегулированные клапаны или сильно изношенные рокеры

Когда регулировка неправильная, открытие и закрытие клапанов происходит несвоевременно и не полностью. В итоге в цилиндр не попадает весь объем топливной смеси, отработавшие газы отводятся не полностью. В итоге двигатель троит.

Кроме того, в цилиндре сильнее образуется нагар. От того, насколько изношены рокера, зависит и степень открытия клапанов. Если износ большой, открытие и закрытие будет неполным.


Если причина в этом, то троит двигатель во время прогрева. Когда мотор немного поработает, благодаря тепловому расширению зазоры становятся меньше, и на горячую двигатель практически не троит.

Причина 9. Неисправный трамблер

Почему еще троит двигатель? Причина — изношенные вал, втулки и подшипники трамблера. В результате износа образуется зазор между контактами: возникает пропуск тактов. Троение возникает на холодную, после прогрева практически исчезает. Происходит это также благодаря тепловому расширению: зазоры становятся меньше.

Причина 10. Забитый воздушный фильтр

Забитый фильтр плохо пропускает воздух, топливная смесь становится переобогащенной. Все, что необходимо сделать, это установить новый воздушный фильтр. Если причина в этом, то двигатель троит на холодную. Троение также наблюдается на прогретом моторе при нажатии на газ, ведь в этом случае ему необходимо больше воздуха.

Специалисты не рекомендуют халатно относиться к двигателю, если он троит. Следует как можно быстрее выполнить диагностику, чтобы найти причину этого, и провести необходимый ремонт. Только так можно избежать неприятных последствий и сохранить мотор в рабочем состоянии.

Мнение автолюбителей о причинах троения двигателя

1. Не троит, а прямо колбасит, или причина в свече

«Как все было: еду я с Урала, топлива мало, залил на «Роснефть» 10 литров, при этом в бачке было 20–25. Продолжаю двигаться на скорости 140–150. Останавливают меня полицейские, притормозил и понимаю, что троит двигатель. Сразу понял, что бензин нехороший. Добрался до дома, заправился на нормальной заправке. Ничего не изменилось, только троить стало сильнее.


Начал рассуждать так: перерасход масла есть, четвертый цилиндр постукивает, решил, что свечку надо заменить. В сервис не поехал, решил своими руками отремонтировать.

После разборки обнаружил, что на четвертом бронепровод плохой, искра слабая.

Свечи, естественно, были в ужасном состоянии. На четвертом цилиндре свечка черная, в грязи, на других то же самое. Только на втором цилиндре свечка в порядке. Очистил загрязнения со свечей, контакты на проводах, поставил обратно. Теперь двигатель больше не троит».

2. Диагностика троения двигателя своими руками

«Если троит двигатель на холостых оборотах, проверьте свечи и катушки.


Конечно, случается всякое, может произошло пригорание поршня, тогда двигатель не просто троит, а еще и дым идет. Но прежде всего проверяем свечи и катушки. Так или иначе, но по свече можно обнаружить неисправный цилиндр».

3. Даже если двигатель троит, ремонт может занять минуту

«Поздно вечером заметил, что двигатель троит на ходу. Проверять ничего не стал. На другой день 30 километров до сервиса доехал на 3 цилиндрах. Там стали выяснять, какой цилиндр отказал. Демонтировали бачок с омывающей жидкостью, изучили катушки, заметили, что фишка четвертого цилиндра отошла. Защелкнули ее и теперь двигатель не троит. Самое главное, что на «приборке» ошибка не высветилась».

4. Почему троит двигатель: ищем причину по шагам

«Если при запуске двигатель троит, то придерживайтесь следующей последовательности при проверке мотора (2108–2120). В ней учтены две характеристики: вероятность поломки и простота диагностики.

  • Проверьте высоковольтные провода. Лучше, если у вас всегда с собой будут провода про запас от первой свечи, с его помощью, по очереди заменяя, можно проверить внутреннее состояние рабочего провода.
  • Посмотрите, исправен ли трамблер и бегунок.
  • Продиагностируйте свечи. Пусть даже они стоят разные, главное, чтобы они были исправны, не грязные, а зазор был небольшой. Свечи давно не меняли? Значит, причина того, что троит двигатель, в них. Лучше возить с собой запасную свечу, с ее помощью получится проверить другие, по очереди заменяя их.
  • Проверьте, в каком состоянии контакты разъемов системы зажигания. Разъемы снимаем, датчики Холла, коммутатор, после проверки не забудьте их установить на место. Иногда этого будет достаточно, чтобы троение ушло.
  • Посмотрите, не испортилось ли соединение низковольтных проводов на катушке зажигания. Не должно быть загрязнений на контактах «Б» и «К», они должны быть затянуты. Рекомендуют открутить их, смазать и поставить на место. Один автовладелец боролся с сыростью так: обмотал катушку пленкой. Так поступать не стоит. Когда катушку переустановили повыше с заводского места, необходимо проверить заземление.
  • Посмотрите, в каком состоянии клеммы аккумулятора, проводки питания системы зажигания, заземление мотора. Если причина в этом, то стартер может также не работать.


Если после такой диагностики причина, почему троит двигатель, не найдена, приступаем к проверке карбюратора и компрессии».

5. Троит двигатель? Меняем СТО

«Заметил, что на моем авто троит двигатель. Проблема возникла после того, как отрегулировали клапаны. Но я сразу не сообразил, почему появилось троение.

Спустя какое-то время причину нашли все-таки. Выяснилось, что тепловой зазор на впускном клапане слишком большой. Вот так круто их отрегулировали мастера. То есть открытие клапана происходило на меньшее расстояние, наполнение цилиндра было недостаточное по сравнению с другими.

https://www.youtube.com/watch?v=ephtWvjupAo


Однако случается такое, конечно, нечасто, так же как и потеря компрессии на одном из цилиндров».

Читать новости о новой Ниве

На холодную двигатель троит как только прогреется становится нормально

Многие владельцы транспортных средств сталкиваются с ситуацией, когда на холодную двигатель троит, а как только прогреется выравнивается и целый день работает. Многие ломают голову в поисках причин данной неисправности, в итоге меняют подряд запчасти, едут на диагностику и делают дорогостоящие ремонты. Разберемся в последовательности действий при поиске причин троения при запуске, особенно когда машина еще и глохнет.

Диагностика не ровной работы на холодную

Основная проблема в поиске неисправности в том, что двигатель может троить кратковременно. Этот момент нужно уловить и найти причину. Особенно актуально, когда автомобиль проверяется в автосервисе. Машину нужно оставить на ночь, чтобы диагносты смотрели ее на холодную. Иначе на горячую, когда мотор работает нормально, найти причину будет тяжело.

Механика двигателя

В первую очередь нужно замерить компрессию на холодный двигатель. Показатель не должен отличаться от стандартного значения для данного типа мотора. Как правило, для распространенных атмосферных бензиновых двигателей 12-13 атм считается нормой. Если показатель отличается на 1-2 атм стоит задуматься о проблеме в самой механике двигателя.

Если отличие по компрессии не более 1-2 атм нужно замерить тепловые зазоры клапанов, при ручной регулировке газораспределительного механизма (ГРМ).

Если конструкцией предусмотрена автоматическая регулировка за счет гидрокомпенсаторов, обратить внимание на стук со стороны клапанного механизма. При пропадании звука с прогревом снять гидрокомпенсаторы, проверить их работоспособность.

Первичная проверка гидриков производится на моторе, со снятием клапанной крышки. Не снимая распредвала, поставив кулачки в верхнее положение, чтобы не давило на клапан давить на гидрокомпенсатор. Он не должен нажиматься. В противном случае заменить или промыть.

В случае низкой компрессии, проверить с маслом, если показатель увеличится, все дело в поршневой группе. При незначительном увеличении компрессии отремонтировать головку блока цилиндров. Масло при попадании на негерметичные поршневые кольца закрывает микронные щели и давление увеличивается.

Одним из видов механических повреждений является пробитая прокладка головки блока цилиндров. В зависимости от места прогара прокладки будет уходить охлаждающая жидкость, попадать в масло, уходить масло или попадать обратно в тосол. Если пробивает между цилиндрами, то будет теряться компрессия.

Самой дорогостоящей проблемой является трещина в ГБЦ и шорт блоке. Выявить тяжело, устранить дорого. Металл в зависимости от температуры расширяется и сжимается, поэтому двигатель может троить именно на холодную.

Проблема с механикой двигателя является самой распространенной причиной троения на холодную.  

Состояние инжектора на холодную

Второй и очень значимой проблемой современных моторов является качество топлива, которое мы заливаем каждый день на заправках. Минусы даже не в качестве самого бензина, а в наличии воды и конденсата. Влага попадает в заправочные емкости под землю с грунтовых вод, дождей и образуется за счет конденсата. Его бывает в огромных количествах. Насос при заборе бензина захватывает и закачивает все это к нам в баки. Как быть при такой ситуации.

Нужно постоянно делать профилактику топливной системы: промывка форсунок каждые 30000 км пробега и заливать чистый спирт в бак в количестве 350-500 грамм на 20-30 литров бензина.

На холодный мотор грязная форсунка не дает правильного распыла и объема топлива в камеру сгорания. Соответственно топливно-воздушная смесь нарушает свои пропорции и не воспламеняется. Система инжектора не справляется, в следствии двигатель при заводке начинает троить. С разогревом вода в сопле форсунки уходит и мотор работает ровно.

Подсосы воздуха

Распространенный вид неисправности на холодную. Резинки на форсунках, прокладки впускного коллектора с холодом сжимаются и пропускают лишний воздух, что приводит к нарушению стехиометрического состава смеси. Воспламенить такую смесь практические невозможно, так как происходит резкое увеличение объема молекул кислорода. А пробить искре эти молекулы, как известно из курса физики, очень тяжело.

Проверить подсос воздуха нужно дымогенератором. Они есть у диагностов в автосервисах. Можно сделать самодельный прибор из пластиковых бутылок и сигареты. Информации про них очень много в сети. Проверять подсосы воздуха нужно на холодный мотор.

В основном подсосы возникают через сальники форсунок, которые стоят в самой головке блока цилиндров, либо во впускном коллекторе. Есть старые методы диагностики, с помощью пролива мыльным раствором, но он очень ошибочный. Но за неимением ничего и это хорошее подспорье.

Вторым местом в рейтинге подсосов является прокладка между впускным коллектором и головкой блока цилиндров. Также можно пролить жидкостью это место и при появлении пузырей воздуха заменить прокладки. Дымогенератор является точной диагностикой.

Бываю случаи, когда трескается коллектор внутри и найти такую трещину очень тяжело.

Распространенным местом не герметичности впускной системы является схема продувки адсорбера. Так называемая продувка бака. Шланги, сам фильтр, клапан имеют резиновые уплотнители, которые со временем трескаются, разрушаются, смягчаются и пропускают лишний воздух в систему. Чтобы исключить данную причину, можно заглушить на время штуцер системы продувки адсорбера на впускном ресивере и понаблюдать.

Данная система является нормой экологии. В связи с этим полностью выводить шланг с бака является нарушением экологических норм!

Система зажигания на холодную

Здесь основной секрет кроется в катушке, модуле зажигания. Первичная цепь и корпус играть в зависимости от температуры и начинает пробивать искру на холодную. Бывают случаи, когда автомобиль вообще не хочет запускаться, так как в этот момент первичная цепь замкнута и искрообразования нет.    

Также тепловые расширения происходят и в месте контакта свечей и конца высоковольтного провода. При расширении металла, контакт на столько расширен, что искра бьет в бок на массу двигателя, не попадая в камеру сгорания. Топливно-воздушная смесь не воспламенится и двигатель троит при утреннем запуске.

Проблемы с электронной системой управления

Одним из ярких примеров плавающей неисправности на холодную является автомобиль отечественного производства ВАЗ марки калина. Блок управления находится в консоли под шлангом печки, откуда постоянного капает охлаждающая жидкость. Вся проблема в хомуте, который зажимает шланг отопителя. Чтобы его поджать нужно разобрать всю панель. Это дорогостоящая операция и не всегда сразу найдешь в чем проблема. На данных автомобилях ЭБУ сразу же надо перемещать в другое место. Даже незначительное попадание тосола на схему блока управления выводит его из строя. Дорожки начинают замыкать, пропадают импульсы на катушку или форсунки. С разогревом проблема может уходить.

При дефектах или устаревании дорожек и микросхем электронного блока управления, мотор может троить на любом автомобиле на холодную. Также мелкие неприятности с контактами могут проявляться в моторном жгуте.

Проблема с расширением пластмассы существует и в датчиках системы управления. Особенно дело касается резистивных элементов. К такому узлу относится датчик абсолютного давления в ресивере, который выдает сигнал на длительность открытия бензиновых форсунок. Топливная смесь готовится в зависимости от показания разряжения во впускном коллекторе. При нарушении в механической части датчика, значения давления будут не корректны и смесь будет либо обогащенной, либо обеднённой. Воспламенения в цилиндре не будет и мотор будет троить. С разогревом работа датчика восстанавливается и двигатель работает ровно. Контакты в разъеме также имеют немаловажную роль.

Топливная система на холодную

Признаки воды в баке, топливном насосе, магистралях и форсунках особенно проявляются зимой на холодный мотор. Капли воды замерзают, двигатель троит или не заводится. Нужно проверить давление топлива на холодную. Значение варьируется от 3 — 4 АТМ в зависимости от типа мотора. Если регулятор давления топлива расположен в баке, то значение как правило 4 атм. При низком давлении движок будет троить на холодную. После растворении льда по мере разогрева давление в рампе становится нормой.

Как уже было сказано, чтобы не столкнуться с такой неисправностью, нужно делать профилактику влаги. На прилавках есть специальные осушители и вытеснители воды. К примеру фирмы, «Тритон». Можно взять любой, главное, чтобы в составе был концентрированный спирт. Он смешивается с водой и выходит через выпускную систему. Детонацию и влияние на механические части двигателя не оказывает.

Заключение

Можно сказать, что поиск причин почему троит двигатель является самой сложной неисправностью. В связи с тем, что троение проходит с разогревом и уловить этот момент очень сложно, но деваться некуда. Лучше всего найти специалиста, который занимается конкретной маркой автомобиля. Он имеет большой опыт именно с этими моторами и найдет причину скорее всего даже на горячую.

причины неисправностей, симптомы поломки и их устранение — Статьи

Многие владельцы авто сталкивались с ситуацией, когда двигатель троит при запуске. И тут уместен вопрос, почему именно троит, а не четверит или двоит? Ответ кроется в том, что ранее силовые агрегаты автотранспорта имели четыре цилиндра, а при поломке одного из них работали только оставшиеся три. В такой ситуации звучать мотор начинал иначе, а сама поломка ДВС получила собственное имя – троение.

Причины неисправности

Необходимо понимать, что если двигатель троит на холодную, то чаще всего его неправильная работа вызвана одной из таких проблем, как:

  • в камеру сгорания не поступает топливная смесь;
  • топливо нечем воспламенить.

В обоих случаях наблюдаются схожие симптомы.

Однако это далеко не все причины, по которым силовой агрегат авто троит, поскольку рассматриваемая проблема заключается в неисправности цилиндра не всегда. Так, сегодня транспортные средства агрегатируются дизельными и инжекторными моторами, оснащенными множеством датчиков, БУ и прочей электронной начинкой, повреждения которой способны спровоцировать аналогичный эффект.

По этой причине владельцам высокотехнологичных транспортных средств необходимо поручить поиск причин почему троит авто опытным специалистам СТО, что особенно актуально в отношении дорогих зарубежных автомобилей последних поколений.

Двигатель авто может троить не только на холодную, а различных режимах эксплуатации, что можно оценить по снижению мощности, которая падает на оборотах (включая холостые), в процессе разогрева агрегата и после этого. Момент, когда наблюдаются нарушения в работе силовой установки нужно отследить, и лишь затем определять причинно-следственные связи.

Нередко возникают ситуации, когда причины троения весьма банальны, вроде загрязнения воздушного фильтра.

Эксплуатация автотранспорта

Отвечая на вопрос, можно ли пользоваться автомобилем, когда по каким-либо причинам двигатель троит, скажем, что практиковать подобное специалисты не рекомендуют. В такие моменты имеет место повышенный расход горючего, который возрастает на 50-100 процентов, а топливная смесь, не сгоревшая в поврежденном цилиндре, вызывает неприятности вроде:

  • разрушения катализатора;
  • образования налета на датчиках;
  • смешивания топлива со смазкой в картере;

В этот список следует добавить и загрязнение атмосферы выхлопными газами с повышенным содержанием вредных веществ.

Если эти аспекты вас не пугают, тогда отметим и факт того, что когда троит двигатель (инжектор или дизель) на коленвал, ЦПГ и блок ДВС приходятся повышенные нагрузки, увеличивающие степень износа деталей. Поэтому езда с подобной неисправностью может стать причиной серьезной поломки силового агрегата, требующей существенных финансовых расходов на восстановление его работоспособности.

Симптоматика поломки

Обычно водители узнают о рассматриваемых проблемах по характерному звучанию мотора, звуку выхлопа и возникающим вибрациям. К тому же, на приборной панели загорается индикатор «ЧекЭнджин».

Определить троение мотора также позволяют:

  • нестабильные обороты на холостом ходу;
  • падение мощностных показателей;
  • увеличенный расход горючего;
  • вибрации кузова и/или блока ДВС.

Тут нужно учитывать, что подобная симптоматика способна указать и на иные неисправности, а потому нужен комплексный подход к выявлению причины.

Устранение поломки

Зная главные причины, вызывающие проблемы с цилиндром, а также признаки троения силового агрегата, рассмотрим варианты решения проблем.

Выставление момента зажигания

Если данная характеристика установлена некорректно и поэтому отказал один из цилиндров, тогда можно заметить, что работающий двигатель немного подпрыгивает, а каждый прыжок сопровождается характерным хлопком.

Диагностировать рассматриваемую поломку необходимо лишь на малых оборотах, поскольку в ином режиме работа мотора стабилизируется, что не позволяет заметить пропуск такта одним цилиндром.

Заметив подпрыгивания силового агрегата и/или указанные шумы, необходимо обратится к механикам, поскольку момент зажигания в силовом агрегате авто выставлен неверно (очень рано).

Проверка свечей зажигания

Неправильное искрообразование также может вызывать троение ДВС на холодную. Тут нужно понимать, что подобные сбои имеют место лишь в некоторых температурных режимах силовой установки. Так, достаточно часто вибрации и шумы почти полностью пропадают в прогретой машине.

В такой ситуации сначала необходимо определить не функционирующий цилиндр. Это можно сделать, поочередно отсоединив наконечники высоковольтных проводов от свечей зажигания. После каждого отключения нужно вслушаться в работу мотора. Изменение звука будет свидетельствовать об исправном цилиндре, а если звучание не изменится – о неисправном.

Определив место поломки, следует извлечь свечу их гнезда и оценить её состояние путем визуального осмотра. Если изолятор свечи зажигания светлый или же коричневатый, то деталь работоспособна, а иначе деталь подлежит замене. В последнем случае также следует определить причину произошедшего. Так, следы масла или нагара на изоляторе указывают на то, что в камеру сгорания подается чрезмерно обогащенная смесь, что приводит к нарушению искрообразования, поскольку не свечу попадает масло или её заливает топливо.

Загрязнение свечей зажигания может происходить и в силу:

  • малой компрессии;
  • поломки датчика кислорода;
  • повреждения форсунок или клапана системы питания;
  • нарушения фаз газораспределения;
  • очень частого прогрева авто, во время которого ДВС функционирует на холостых оборотах.

Особое внимание следует уделить целостности корпуса свечи, на котором не должно быть сколов или трещин, черных точек или же полос. Любой из указанных дефектов является поводом для замены свечи.

Чтобы понять эффективность работы свечи, нужно поднести её к массе. Появление ярко-синей искры укажет на исправную свечу, в противном случае можно констатировать, что ДВС троит из-за её выхода из строя.

Когда яркость искры невысокая или же она попросту отсутствует, тогда имеет место поломка коммутатора, катушки зажигания или же проводки.

Именно из-за неработоспособных свечей обычно троят инжекторные силовые агрегаты. Цилиндр может не работать и по другим причинам, но свечи следует проверять в первую очередь.

Пробой в высоковольтных проводах

Одной из причин, способных спровоцировать троение мотора на холостом ходу, является пробой в проводке. Определить целостность изоляции проводов легко в темноте, где при заведенном моторе хорошо заметны искры, пробивающиеся наружу. Однако бывают ситуации, когда пробой образуется внутри изоляции. В такой ситуации темнота не позволит определить неисправность, а потому потребуется мультиметр, которым необходимо замерить номинальное сопротивление.

Оптимальными параметрами сопротивления является показатель в 20 кОм. При существенном отклонении значений или же обнаружении искр провода следует заменить. Перед покупкой новой проводки ориентируйтесь на длину поврежденных проводов, чтобы не приобрести короткие или чрезмерно длинные аналоги.

Заключение

Завершая обзор причин троения силовой установки и вариантов решения этой проблемы, еще раз посоветуем не откладывать решение в «долгий ящик». Использование автомобиля в таком состоянии может потребовать дорогостоящего ремонта в дальнейшем.

Заметив же симптомы троение, в первую очередь следует проверить свечи зажигания, которые чаще всего вызывают подобные проблемы. Также скажем, что устанавливать свечи, наиболее доступные в ценовом плане, не самое мудрое решение. Более качественные модели стоят немногим дороже, но эти затраты вполне оправданы.

Самостоятельно не всегда удается установить причину неисправности работы двигателя и ответить не вопрос: почему же троит двигатель? Определение причин неисправностей требует наличия специального оборудования, а так же опыта в сфере ремонта двигателей. Специалисты компании  «Восток-Авто» с удовольствием помогут Вам в этом. Для этого просто заполните форму, размещенную ниже.

Мотор троит на холодную (причины неисправности, как выявить)

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 6 мин. Просмотров 187

Нестабильная работа мотора автомобиля после запуска, вибрация и скачки оборотов ДВС на холостом ходу, изменение звука работы двигателя — эти признаки свидетельствуют о троении двигателя. Это означает, что один из цилиндров автомобиля не работает либо работает в неустановленном режиме.

Троение ДВС связано с неисправностями в различных системах автомобиля – в системах электрооборудования, зажигания или питания; а также с неисправностями клапанов головки блока цилиндров либо деталей цилиндропоршневой группы.

Если при запуске двигатель троит на холодную, то автомобиль лучше не эксплуатировать. Неработающий цилиндр приведет к повышенному расходу топлива, снижению мощности автомобиля, повышению износа ЦПГ, выходу из строя катализатора и элементов системы зажигания. Поэтому не стоит надолго откладывать поиск и устранение причин троения двигателя при прогреве.

Как определить неработающий цилиндр

Для выяснения причины троения ДВС сначала определите неисправный цилиндр. Сделать это просто даже без опыта и специальных инструментов. Для этого запустите двигатель и поочередно отсоединяйте высоковольтные провода от свечей зажигания. Если после разъединения провода звук работы двигателя изменился, это говорит об исправности данного цилиндра. При отключении неисправного цилиндра от системы зажигания в работе ДВС не произойдет никаких изменений, и он будет работать в том же режиме.

Прежде чем тестировать мотор, надо соблюсти меры безопасности, так как высока вероятность получения удара электрическим током от высоковольтных проводов. При выдергивании высоковольтного провода держаться нужно за колпачок в месте его прилегания к проводу.

Почему троит на холодную бензиновый ДВС

Бензиновые двигатели можно разделить на две категории: карбюраторные и инжекторные. Разница заключается в том, что устройство карбюраторного ДВС проще и правильно диагностировать причину его троения можно, не обладая опытом и специальным инструментом. Инжекторные моторы в системе зажигания и электрооборудования имеют множество электронных датчиков. Их исправность влияет на работу двигателя. В инжекторных ДВС принцип смесеобразования отличается от карбюраторных. Определить неисправность топливных форсунок и правильность подачи топлива  сложно. И если заклинившую форсунку можно выявить, так как она не будет подавать топливо, то правильность подачи топлива определить без специального оборудования нельзя. Поэтому точная диагностика причины троения инжекторного мотора возможна в автосервисе, но сначала попробуйте выявить причину сами. Неисправность может быть связана со свечой зажигания.

Ещё кое-что полезное для Вас:

Троить бензиновый двигатель может по нескольким причинам:

  1. Неисправна свеча зажигания. Выкручиваем свечу из неработающего цилиндра и осматриваем ее. У работающей свечи электроды светлого или коричневатого цвета, а корпус не поврежден и не покрыт черными точками (полосами). Если на свечах нагар, копоть или они мокрые, на корпусе трещины или черные отметины (в случае пробоя), то это говорит о ее неисправности. Проверить ее можно, поменяв местами со свечой из работающего цилиндра. И если ранее функционировавший цилиндр перестал работать, а неисправный цилиндр заработал, то проблема троения ДВС на холодную заключалась в свече зажигания и ее надо заменить.
  2. Неисправны высоковольтные провода. Проверить исправность проводов можно перестановкой рядом стоящих с исправного на неисправный. Если перестал работать ранее работавший цилиндр, то меняем провода. Кроме того, в темноте неисправные высоковольтные провода  искрят.
  3. Неисправны катушка зажигания или трамблер. Для проверки работоспособности трамблера и катушки зажигания  возьмите исправную свечу зажигания, подключите к высоковольтному проводу, поднесите ее к массе автомобиля так, чтобы электрод был на удалении 1-2 см, и прокрутите ДВС стартером. Если возникла хорошая, яркая искра, это свидетельствует об исправности катушки и трамблера.
  4. Неисправен вакуумный усилитель тормозов. На троение ДВС влияет исправность вакуумного усилителя тормозов. Для его диагностики  отсоедините от него шланг, который ведёт к двигателю, и закупорьте его. Если работа мотора нормализовалась, то меняйте вакуумник.
  5. Неисправность топливной системы.Если диагностика деталей электрооборудования доказала их исправность, то ДВС троит по причине неисправности топливной системы. Владельцам инжекторных машин требуется компьютерная диагностика для установления причины троения на холодную, а собственникам карбюраторных моторов – грамотный и опытный карбюраторщик.
  6. Некачественное топливо. Бензин плохого качества имеет более низкие характеристики, поэтому холодный мотор современного автомобиля может троить. Устранить данную причину можно промывкой топливных форсунок (для инжектора) либо карбюратора.  Слейте некачественное топливо из бака, иначе элементы топливной системы придется промывать вновь. Заправляйтесь на проверенных автозаправках.
  7. Износ деталей цилиндропоршневой группы. Отличительной особенностью троения бензинового мотора с неисправной цилиндропоршневой группой будет наличие отработавших газов в картере, что можно проверить, отсоединив шланг сапуна от воздушного фильтра.
  8. Прогар клапанов. При прогаре клапана слышны прострелы.

Почему троит на холодную двигатель на дизельном топливе

Причин троения дизельного двигателя на холодную меньше. Связано это с принципом его работы и отсутствием системы зажигания.

Дизельный мотор троит на холодную по следующим причинам:

  1. Неисправны свечи накала. Проверить свечу накала на работоспособность можно мультиметром, но он не покажет качество накала свечи. Кроме того, они часто закисают в посадочном отверстии и высок риск их облома при выкручивании, что приведет к необходимости разборки и ремонта ДВС.
  2. Низкая компрессия. В отличие от бензиновых моторов в дизельных при низкой компрессии холодный двигатель троит, но с выходом на рабочие температуры троение исчезает. Для проверки компрессии необходим компрессометр. Измеряют компрессию через отверстие для топливных форсунок, при этом надо отключить подачу топлива.
  3. Неисправность топливной системы. В связи со сложностью настройки и диагностики топливной аппаратуры дизельных ДВС работоспособность их деталей проверяется только на специализированных стендах. При этом топливные насосы высокого давления можно отремонтировать, а топливные форсунки подлежат замене.

Сложность диагностики троения дизельных моторов на холодную требует наличия специального оборудования, знаний и опыта, поэтому лучше обратиться в специализированный сервис и доверить эту работу профессионалам.

Как выявить причины троения двигателя

Далее рассмотрим порядок действий при поиске и устранении причины троения мотора на холодную без использования специальных инструментов.

  1. Определяем, какой цилиндр не работает.
  2. Осматриваем свечи зажигания и проверяем их работоспособность.
  3. Проверяем высоковольтные провода.
  4. Проверяем исправность трамблера и катушки зажигания.
  5. Проверяем вакуумный усилитель тормозов.
  6. Заменяем неисправную деталь на новую.
Видео: Троит на холодную.16V.Ремонт ВАЗ 2110

Двигатель подтраивает на холостых оборотах: особенности, причины и рекомендации

Иногда владельцы автомобилей отмечают, что на холостых оборотах двигатель работает нестабильно или троит. Обычно в салоне при этом ощущаются повышенные вибрации. При этом, если поднять обороты холостого хода, когда мотор под небольшой нагрузкой, работа ДВС стабилизируется. Давайте узнаем причины, по которым двигатель подтраивает на холостых, а также ознакомимся с рекомендациями профессионалов по устранению неполадки.

Как определить, что мотор на самом деле троит?

Самая первая и главная задача водителя при обнаружении подобной неполадки состоит в том, чтобы точно определить, что один из цилиндров не работает. Для этого можно использовать встроенные в автомобиль средства диагностики. Если двигатель старый, то о поисках неработающего цилиндра будет рассказано далее.

В целом показатели «троения» двигателя следующие. В салоне будет ощущаться дребезг и вибрация, которые пропадают при нажатии на газ. Также один из симптомов – долгое прогревание автомобиля при низких температурах. Можно услышать данную неполадку – работа мотора будет неритмичной, слышится выпадение одного такта.

Если подтраивает двигатель «Приоры» 16 клапанов на холостых, то это будет сопровождаться потерями мощности и повышением расхода топлива. Если на панели приборов загорелась лампа «Проверьте двигатель», а также имеются и другие симптомы из списка выше, то мотор однозначно троит.

Причины нестабильной работы двигателя

На самом деле причин такой работы ДВС достаточно. Среди них – свечи, а также различные датчики. Одной из причин может быть и загрязненный отложениями инжектор – он не в состоянии распылять топливо, поэтому оно просто льется. Диагностику следует начинать от простого к сложному. Можно использовать метод исключения. Далее мы рассмотрим самые популярные версии.

Свечи автомобиля

В основном источником того, что двигатель подтраивает на холостых оборотах, являются свечи. Если одна из них не будет работать правильно, то двигатель будет потряхивать – не работает один из цилиндров.

Для выяснения того, какая из свечей не работает, можно применить старый способ. Несмотря на то, что данный метод диагностики старинный, с его помощью можно очень быстро и эффективно отыскать неработающую свечу.

Нужно запустить двигатель и затем по очереди снимать свечной колпачок с каждого цилиндра. Если при сдергивании провода со свечи мотор будет пытаться заглохнуть, значит свеча в полностью рабочем состоянии. Если же на сдергивание колпачка мотор никак не реагирует, значит свеча в данном цилиндре не работает.

Есть и другой метод. Можно после работы двигателя на холстом ходу выкрутить свечи и осмотреть их визуально. Обычно выявить неработающую свечу можно даже невооруженным взглядом. Она будет залита топливом. Еще на ней не будет характерного нагара. Неисправную свечу нужно заменить и тогда работа двигателя нормализуется.

ВВ-провода

Если двигатель подтраивает на холостых, то проблема может быть связана с работой системы зажигания. Виной всему оказываются бронепровода, которые чаще всего выходят из строя. Если провод имеет повреждения, тогда искра будет пробивать и, естественно, на свече искры не будет. Топливная смесь в цилиндре не будет воспламеняться. Провода лучше всего проверять с помощью мультиметра.

Среди неисправностей проводов можно выделить проблемы с контактами в местах соединения со свечами или с катушкой. Также токопроводящая жила может иметь различные повреждения. Если разрушена изоляция, то это будет сопровождаться пробоями и утечкой тока. Кроме того, к неисправностям относят и повышенное сопротивление провода. Это также негативно влияет на искрообразование и работу системы зажигания.

Диагностика проводов

Если двигатель подтраивает на холстах, тогда специалисты рекомендуют убедиться в исправности проводов.

Один из самых простых способов диагностики – это применение исправного провода. Его устанавливают на каждый из цилиндров. Если после этих действий двигатель стал работать стабильно, тогда стоит заменить весь комплект.

Чтобы найти пробой, нужно дождаться, когда на улице станет темно. В темноте открывают капот и запускают двигатель. Пробой, если он есть, будет хорошо виден – искра будет пробивать в месте пробоя.

Если имеется дополнительный изолированный шнур, то также можно проверить исправность ВВ-проводов. Нужно зачистить концы, а затем один конец провода замыкают на «массу». Вторым концом водят по поверхности шнура – следует особое внимание уделить изгибам, колпачкам, местам соединений. Если имеется пробой, тогда между ним и проводом образуется искра.

Наконец, можно проверить сопротивление, используя для этого мультиметр. Прибор переводят в режим для проверки сопротивления. Затем контакты мультиметра подключают к двум концам провода. Если шнур исправен, то сопротивление его будет в пределах 3,5 кОм до 10 кОм. Если порог сопротивления выше, тогда провода лучше заменить.

Датчики

Одна из распространенных причин того, почему подтраивает двигатель ВАЗ-2115 на холостых, это датчики. Главный виновник нестабильной работы – это ДМРВ или датчик массового расхода воздуха. Кроме того, стоит обязательно проверить элемент контроля положения дроссельной заслонки или ДПДЗ и регулятор холостого хода. Еще проблемы может создавать ДПКВ (влияет на работу коленвала).

Наряду с проблемами, связанными с датчиками, можно выделить и различные неисправности, связанные непосредственно с самим ЭБУ. Бывают случаи, когда просто слегка подтраивает двигатель “Приоры” на холостых, а диагностика с применением электронных приоров выявляет ошибки, которые невозможно устранить.

Иногда мотор троит из-за популярного сегодня тюнинга ЭБУ. После перепрошивок, которые не рекомендованы производителем, могут появляться характерные симптомы троения.

Топливная система

Продолжая тему современных инжекторных двигателей, следует отметить проблемы, которые связаны с забитыми форсунками. В данном случае впрыск топливной смеси неравномерный, а в результате двигатель подтраивает на холостых.

Специалисты рекомендуют почаще очищать топливную систему, выполнять чистку форсунок, заправляться качественным топливом. Иногда случается так, что проблема появляется после заправки на незнакомых АЗС неизвестным бензином.

Еще одна из причин – это давление топлива. Оно может быть как недостаточным, так и через-чур большим. Если в топливной рампе установлен регулятор давления, то идеальные показатели примерно 2,5 бар на ХХ. Если регулятор находится в баке, тогда давление должно удерживаться на уровне 3,8-4,0 бар. Если давление не соответствует, тогда подтраивает двигатель “Калины” на холостых. Данное явление характерно не только для «Калины», но и для «Приоры».

Подсос постороннего воздуха

Если мотор сильно трясет, если холостой ход очень нестабилен, возможно, что причина связана с подсосом постороннего воздуха. В этом случае смесь чрезмерно обедняется, чем и вызывается троение из-за пропусков зажигания. Рекомендуется проверить на герметичность впускной коллектор.

Следует визуально оценить состояние прокладок, шлангов в вакуумной системе. Также обязательны к проверке уплотнительный кольца на форсунках. Особое внимание нужно обращать на вакуумный усилитель тормозов, его клапан. Обнаружить подсос воздуха в целом несложно – для этого можно использовать обычную сигарету или жидкость для очистки карбюратора в баллончиках.

Если имеется подсос воздуха, то дым от сигареты будет уходить в место подсоса. Если побрызгать место, где может быть подсос, жидкостью, то обороты стабилизируются и вырастут. Если же система полностью герметичная, но все равно двигатель ВАЗ-2114 подтраивает на холостых, тогда причина глубже. Об этом мы поговорим далее.

Клапана и проблемы с ними

На большинстве отечественных авто, как и на некоторых старых иномарках, необходимо с периодичностью в 10-20 тысяч километров регулировать тепловые зазоры клапанов. Если не заниматься регулировками, тогда клапана могут не герметично закрываться или не полностью открываться. По этой причине мотор также может троить на холостых и даже глохнуть. Причина проста и банальна – нарушаются фазы газораспределения.

Случается, что в процессе эксплуатации двигатель клапан прогорает – это обязательно скажется на работе мотора. Обнаружить такую неисправность можно по низкой компрессии в цилиндре. Если проблема связана с обыкновенной выработкой или частичным разрушением колец, тогда специалисты рекомендуют налить в цилиндр немного масла и замерить компрессию с ним. Если в результате замеров компрессия повысилась, тогда нужно заменить поврежденный клапан.

Советы и рекомендации специалистов

Как видно, если двигатель ВАЗ-2110 подтраивает на холостых, то причины такой работы могут быть самые разные. При этом стоит понимать, что различные сбои в работе распределителя зажигания или бензонасоса также могут провоцировать троение. Но в этом случае двигатель будет троить по очереди в каждом цилиндре.

В одних случаях чтобы решить проблему нужно залить качественное топливо, хорошо прогреть двигатель. В других случаях поможет прочистка свечей, замена проводов. И хоть в большинстве ситуаций эти простые действия спасают ситуацию, иногда они могут не работать.

Если в работе двигателя имеются отклонения, то это уже повод, чтобы заменить свечи вместе с фильтрами. Также нужно чистить систему питания, проверять бензонасос и давление топлива. Можно провести и компьютерную диагностику. Но проблемой нужно заниматься сразу – если ее игнорировать, то в будущем это может привести к дорогому ремонту. Не стоит игнорировать данный симптом — лучше заняться поиском проблем вовремя.

Итак, мы рассмотрели причины нестабильной работы двигателя на холостых оборотах, а также выяснили, как можно устранить данную неисправность.

Электронный впрыск топлива, почему это важно и как его быстро создать

Плагин Eclipse для впрыска топлива для SPC5-Studio IDE недавно получил обновления, которые позволяют инженерам быстро создавать приложения электронного впрыска топлива (EFI) для двигателей с одним цилиндр и даже использовать две форсунки с одним цилиндром. Давайте посмотрим, как команды могут создать модуль EFI с микроконтроллером SPC572L64F2 и драйвером L9177A.

Более низкий спрос на выбросы Улучшенный электронный впрыск топлива

Первая система EFI появилась на Volkswagen 1600 в 1967 году, и они по-прежнему доминируют в автомобильной промышленности.Согласно исследованию JP Morgan, проведенному в 2018 году, поскольку доля автомобилей с двигателями внутреннего сгорания сократится до 41% мирового рынка в 2025 году по сравнению с 98% в 2015 году, гибридные автомобили также должны составлять 41%, а электромобили — 18%. %. Традиционные двигатели никуда не денутся, поэтому регулирующие органы продолжают ожидать от них большей эффективности . Например, Euro 6 / VI, последний европейский стандарт на выбросы, ограничивает, помимо прочего, выброс оксида азота (NOx) дизельными автомобилями до 80 мг / км, тогда как бензиновые двигатели не могут превышать 60 мг / км. км.Более того, «17 из 20 членов [G-20] выбрали путь европейского регулирования для контроля выбросов транспортных средств», согласно данным Международного совета по чистому транспорту.

Электронные системы впрыска топлива — отличный способ соответствовать этим стандартам и значительно повысить производительность. Впрыск топлива в топливный клапан — необходимый процесс в любом двигателе внутреннего сгорания. Однако ввести его в оптимальный момент и в оптимальном количестве далеко не так просто. .В автомобиле скорость, нагрузка, высота, внешняя температура и то, запускает ли водитель двигатель или использует круиз-контроль, существенно влияют на время впрыска и количество топлива. Более того, EFI теперь все чаще встречаются за пределами автомобильной сферы. Потребители требуют гораздо лучших характеристик своих двухколесных транспортных средств, придорожного оборудования, газонокосилок, лодок и даже генераторов двигателей внутреннего сгорания. Таким образом, EFI необходимы, и создание их для небольших двигателей может быть простым благодаря двум компонентам ST и нашей IDE.

SPC572L64F2, GTM для EFI… Боже мой!

SPC572L-DISP

SPC572L64F2 — отличный микроконтроллер для электронных систем впрыска топлива из-за наличия общего модуля таймера (GTM101) . Этот IP-адрес может разгрузить основной ЦП для выполнения нескольких задач, что значительно оптимизирует производительность. Например, он может получать информацию от маховика, таким образом определяя положение двигателя, и использовать свой аппаратный блок для увеличения разрешения сигнала перед отправкой сигналов впрыска и зажигания.В нашем предыдущем поколении MCU для приложений EFI главное ядро ​​должно было обрабатывать сигнал от маховика, что отнимало ресурсы для других вычислений. Теперь, когда GTM позаботится об этом, MCU может использовать свое ядро ​​для других процессов, тем самым оптимизируя производительность. Разработчики также могут использовать GTM для вычисления мгновенной скорости или запустить систему управления батареями, используя определенные функции.

SPC572L64F2 является частью нашего второго поколения микроконтроллеров для автомобильных трансмиссий и самым маленьким устройством, которое работает в двигателях с числом цилиндров до четырех .Он обеспечивает соответствие стандарту ISO26262 ASIL-A благодаря функциям безопасности, таким как мониторинг часов и сторожевые устройства, обеспечивающие исключительную надежность. Он также включает в себя блок защиты системной памяти, чтобы гарантировать целостность информации, передаваемой между ядром и контроллерами памяти или периферийными устройствами. Его одно ядро ​​e200z2, 64 КБ SRAM и 1568 КБ флэш-памяти делают его особенно интересным компонентом для небольших двигателей с одним или двумя цилиндрами. Разработчики, которые хотят начать экспериментировать с ним, могут получить SPC572L-DISP, который позволит им использовать периферийные устройства MCU, такие как CAN, UART, LIN или FlexRay, а также воспользоваться двумя портами JTAG для облегчения операций отладки и программирования.Плата полностью поддерживается SPC5-Studio.

L9177A, модуль управления двигателем с 2-канальными драйверами форсунок

Еще одним важным аспектом любой системы EFI является управление двигателем. L9177A — это мощное решение, которое включает в себя драйверы двухканальных форсунок по параллельным линиям или через последовательный интерфейс SPI, что позволяет двигателям с двумя форсунками на один цилиндр или двумя цилиндрами с одним инжектором каждый. Драйвер форсунки, нагреватель датчика O2 и два драйвера реле используют последовательный периферийный интерфейс (SPI) для облегчения разработки.Инженеры могут даже начать свои разработки на оценочной плате EVAL-L9177A, которая также использует SPI для чтения полной диагностической информации . Дополнительно плата защищает все каналы от короткого замыкания, перегрузки по току и перегрева. Команды, которые хотят попробовать EVAL-L9177A, подключают его к разъему на плате SPC56M-Discovery, на которой используется микроконтроллер SPC563M64L7. Однако, как только разработчики ознакомятся с L9177A и SPC572L64F2, будет довольно просто переключиться на индивидуальный дизайн, включающий оба компонента.

SPC5-Studio IDE и SPC5-L9177A-K02 Эталонный дизайн, обеспечение доступности систем EFI

Эталонный дизайн SPC5-L9177A-K02

Отчасти переход от одного MCU SPC5 к другому относительно прост в том, что мы также предоставляем библиотеки для нашей IDE SPC5-Studio, которые значительно облегчают разработку . Независимо от того, разрабатывают ли команды адаптивное переднее освещение или электронную систему впрыска топлива, у нас есть фреймворки, которые сильно помогают разработчикам программного обеспечения.Например, IDE включает библиотеки для универсального модуля таймера SPC572L64F2 для более быстрой оптимизации процессов впрыска или зажигания, среди прочего. Кроме того, команды также могут запросить демонстрационное приложение EFI у ST, чтобы ускорить этап создания прототипа. Это поможет им увидеть, как мы реализовали определенные функции, а также будет действовать как конфигуратор, чтобы быстро определить количество форсунок на цилиндр, маховик и, в конечном итоге, получить функциональное приложение.

Мы также работали над эталонным дизайном с Arrow, SPC5-L9177A-K02, который включает в себя SPC572L64F2 и L9177A .Программное обеспечение, которое поставляется с ним, поможет создать базовую систему управления впрыском топлива для одного инжектора и одного цилиндра, и оно уже помогает соответствовать стандартам Euro 4 / IV, Euro 5 / V, Bharat Stage VI, China V и China VI, выбросам стандарты. Однако сама плата открывает пользователям всю мощь своих компонентов, а это означает, что она позволит программистам выйти за рамки демонстрационного приложения и создавать приложения, содержащие до двух цилиндров и до двух инжекторов. Таким образом, это отличное решение для инженеров, которые хотят сосредоточиться на приложениях EFI и хотят сократить время выхода на рынок.

Маленькая система EFI с SPC572L64F2 и L9177A

Что дальше?

Связанные

Процесс горения в двигателе с искровым зажиганием с системой двойного впрыска

1. Введение

В настоящее время впрыск является основным решением подачи топлива в двигатели с искровым зажиганием (SI) . Системы впрыска топлива отличались разным местом подачи топлива в двигатель. Независимо от сложности системы управления, можно выделить следующие типы систем впрыска топлива:

  • впрыск перед дроссельной заслонкой, общий для всех цилиндров — под названием впрыск в корпус дроссельной заслонки — TBI или одноточечный впрыск — SPI (Рисунок 1 a),

  • впрыск в отдельные впускные каналы каждого цилиндра — называется Port Fuel Injection — PFI или Multipoint Injection — MPI (Рисунок 1 b),

  • впрыск непосредственно в каждый цилиндр, с прямым впрыском, — DI (рис. 1 c).

Рисунок 1.

Системы впрыска топлива [1]: а) одноточечный впрыск, б) многоточечный впрыск, в) прямой впрыск; 1 — Подача топлива, 2 — Воздухозаборник, 3 — Дроссель, 4 — Впускной коллектор, 5 — Топливная форсунка (или форсунки), 6 — Двигатель

1.1. Историческая справка о применении систем впрыска топлива в двигателях SI

История применения впрыска топлива в двигателях с искровым зажиганием в качестве альтернативы ненадежным карбюраторам восходит к рубежу 19 и 20 веков.Первая попытка применения системы впрыска топлива для двигателя с искровым зажиганием была предпринята в 1898 году, когда компания Deutz использовала топливный насос ползункового типа в своем стационарном двигателе, работающем на керосине. Также систему подачи топлива первого самолета братьев Райт 1903 года можно узнать как простую, самотечную, систему впрыска бензина [2]. Внедрение форсунки Вентури в карбюратор в последующие годы и различные технологические и материальные проблемы привели к сокращению разработки систем впрыска топлива в двигателях с искровым зажиганием на два следующих десятилетия.Желание получить лучшее соотношение мощности и рабочего объема, чем значение, полученное с карбюратором, привело к возврату к концепции впрыска топлива. Это привело к тому, что первые двигатели с впрыском бензина использовались в качестве движущей силы транспортных средств перед Второй мировой войной и . В авиационной промышленности разработка систем непосредственного впрыска топлива происходила незадолго до и во время Второй мировой войны, и , в основном благодаря компании Bosch, которая с 1912 года проводила исследования в области топливного насоса высокого давления.Первым в мире SI-двигателем с непосредственным впрыском считается силовой агрегат Junkers Jumo 210G, разработанный в середине 30-х годов прошлого века и использованный в 1937 году в одной из модификаций истребителя Messerschmitt Bf-109 [3].

После Второй мировой войны были предприняты попытки использовать впрыск топлива в двухтактные двигатели для уменьшения потерь топлива в процессе продувки цилиндров. Двухтактные двигатели с искровым зажиганием с механическим впрыском топлива в цилиндр применялись в немецких малолитражках Borgward Goliath GP700 и Gutbrod Superior 600, выпускавшихся в 50-х годах 20 века, но без особого успеха.Четырехтактный двигатель с непосредственным впрыском бензина был впервые применен в качестве стандартного в спортивном автомобиле Mercedes-Benz 300 SL в 1955 году [4]. Динамичное развитие автомобильной промышленности в последующие годы привело к тому, что проблема загрязнения окружающей среды автотранспортными средствами стала приоритетной. В сочетании с развитием электронных систем и снижением цен на них это привело к отказу от карбюратора как основного устройства в системе подачи топлива двигателя SI в пользу систем впрыска.Изначально системы впрыска представляли собой упрощенные устройства на базе аналоговой электроники либо с механическим или механико-гидравлическим управлением. В последующие годы вошли в употребление более совершенные цифровые системы впрыска. В настоящее время система впрыска объединена с системой зажигания в одном устройстве, а также управляет вспомогательными системами, такими как изменение фаз газораспределения и рециркуляция выхлопных газов. Электронный блок управления двигателем объединен в сеть с другими модулями управления, такими как ABS, антипробуксовочная система и электронная программа стабилизации.Это необходимо для согласования работы вышеуказанных систем.

Последнее десятилетие 20-го века можно считать окончательным закатом карбюратора, устройства, которое около 100 лет доминировало в топливных системах для двигателей с искровым зажиганием. Также было прекращено производство топливных систем с непрерывным впрыском. Из-за последовательного введения все более строгих стандартов на выбросы выхлопных газов системы центрального впрыска пришлось уступить место многоточечным системам впрыска даже в самых маленьких двигателях транспортных средств.В конце 90-х на рынке снова появились автомобили с искровым зажиганием и непосредственным впрыском топлива. Это наиболее точный способ подачи топлива. Важное преимущество прямого впрыска состоит в том, что испарение топлива происходит только в объеме цилиндра, что приводит к охлаждению заряда и, как следствие, увеличению объемного КПД цилиндра [5]. В 1996 году японская компания Mitsubishi наладила производство двигателя 4G93 GDI объемом 1,8 л для модели Carisma.Новый двигатель имел на 10% больше мощности и крутящего момента и на 20% меньший расход топлива по сравнению с ранее использовавшимся двигателем с системой многоточечного впрыска. На рис.2 представлено поперечное сечение цилиндра двигателя GDI с вертикальным впускным каналом и вид поршня с головкой с характерной чашей.

Рисунок 2.

Характерные особенности двигателя Mitsubishi GDI 4G93 [6]: а) поперечное сечение цилиндра с заметным движением всасываемого воздуха; б) Поршень с чашей в короне

В последующие годы и другие автомобильные концерны начали применять различные двигатели SI с непосредственным впрыском бензина.Здесь следует упомянуть двигатели D4 Toyota, FSI Volkswagen, HPi Peugeot — группа Citroën, SCi Ford, IDE Renault, CGi Daimler-Benz или JTS Alfa Romeo. Процесс образования однородной и слоистой смеси в двигателе FSI представлен на рисунке 3.

Рисунок 3.

Формирование слоистой и однородной смеси в двигателе FSI (Audi AG)

В 2005 году система впрыска D-4S был представлен Toyota Corporation. Эта система впрыска объединяет функции систем MPI и DI.Для него характерно наличие двух форсунок на каждый цилиндр двигателя. Внедрение такой сложной системы впрыска дает увеличение производительности двигателя и снижение расхода топлива по сравнению с двигателями с обоими типами подачи топлива: многоточечной системой и системой прямого впрыска.

1.2. Система двойного впрыска Toyota D-4S

В августе 2005 года Toyota внедрила инновационную систему впрыска топлива в безнаддувный двигатель 2GR-FSE, используемый в спортивном седане Lexus IS350 [7].Этот двигатель отличается очень хорошими характеристиками, умеренным расходом топлива и очень низким уровнем выбросов выхлопных газов. На рынке США Lexus IS350 квалифицируется как автомобиль со сверхвысоким уровнем выбросов [8]. Особенностью двигателя 2GR-FSE является использование двух форсунок на каждый цилиндр. Один из них подает топливо в цилиндр, а второй подает его в соответствующий впускной канал. Расположение форсунок в двигателе показано на рисунке 4.

Рисунок 4.

Поперечное сечение головки блока цилиндров двигателя 2GR-FSE [9]; 1 — топливная форсунка, 2 — форсунка прямого действия

Доля топлива x DI , подаваемого непосредственно в камеру сгорания, во всей массе топлива зависит от частоты вращения и нагрузки двигателя.При частичной нагрузке масса топлива разделяется на две топливные системы таким образом, что не менее 30% топлива впрыскивается напрямую, что защищает форсунки прямого действия от перегрева.

На основании анализа процесса сгорания было установлено, что для частичной нагрузки двухточечный (на один цилиндр) впрыск топлива вызывает более благоприятное распределение соотношения воздух-топливо в объеме цилиндра, чем в случае, когда вся масса топлива впрыскивается во впускной трубопровод или непосредственно в цилиндр [10].Смесь более однородная. Только вокруг электродов свечи зажигания он немного обогащается по стехиометрическому составу, что сокращает период индукции и положительно влияет на процесс сгорания. На рисунке 5 показаны результаты измерений распространения фронта пламени в камере сгорания 21 ионизационным датчиком для непрямого впрыска (x DI = 0), прямого впрыска (x DI = 1) и 30% массы топлива. впрыскивается непосредственно в цилиндр (x DI = 0.3).

Рисунок 5.

Распространение фронта пламени для различных долей xDI массы топлива, впрыснутого в цилиндр

На Рисунке 6 график доли x DI массы топлива, впрыснутой непосредственно в цилиндр для была представлена ​​вся карта двигателя 2GR-FSE.

Рисунок 6.

Массовая доля топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр для двигателя 2GR-FSE

  • Двигатель работает во всем диапазоне оборотов только с непосредственным впрыском топлива при низкой нагрузке, то есть примерно до 0.28 МПа BMEP (среднее эффективное давление в тормозной системе) и для частоты вращения двигателя выше 2800 об / мин, независимо от нагрузки двигателя. Как было сказано выше, в остальной части карты топливо разделено между двумя системами впрыска: прямым и многоточечным.

Применение такой сложной системы впрыска топлива, помимо улучшения кривой крутящего момента, снижает расход топлива двигателем. Карта расхода топлива двигателя 2GR-FSE с отмеченной точкой на наименьшем удельном расходе топлива представлена ​​на рисунке 7.

Рисунок 7.

Карта расхода топлива 2GR-FSE

  • Анализируя рисунки 6 и 7, можно заметить, что область карты расхода топлива двигателя с наименьшим удельным расходом топлива, т.е. ≤ 230 г / кВтч, была получена с двойной впрыск топлива. Вышеуказанное значение удельного расхода топлива соответствует общему КПД двигателя, равному 0,356. На современном этапе развития двигателей внутреннего сгорания этот результат можно считать очень хорошим, тем более что он был достигнут со стехиометрической смесью, без расслоения, характерного для двигателей, работающих на бедных смесях.Использование двух форсунок на цилиндр также позволило убрать дополнительную заслонку, закрывающую один из впускных каналов, используемых в системе Д-4 [11] для каждого цилиндра при работе двигателя на малых оборотах. Удаление заслонки также положительно сказывается на улучшении объемного КПД двигателя с системой двойного впрыска, особенно для более высоких оборотов при полностью открытой дроссельной заслонке.

Одним из компонентов системы D-4S, оказавших большое влияние на улучшение образования топливной смеси в цилиндре, был инжектор прямого впрыска топлива, образующий двойной веерообразный поток.Он был разработан специально для двигателя 2GR-FSE. Модификация формы форсунки для используемого двигателя 2GR-FSE имеет эффект повышения степени однородности смеси в цилиндре. Пример визуализации распределения воздушно-топливной смеси в поперечном сечении камеры сгорания, выполненной с помощью программы Star-CD v.3.150A, показан на рисунке 8.

Рисунок 8.

Сравнение формирования смесь с использованием обычной форсунки и второй, разработанной для системы Д-4С

  • Распределение соотношения воздух-топливо в камере сгорания для смеси, образованной форсункой нового типа, намного более выгодно.В этом случае заряд цилиндра неоднороден только на границе камеры сгорания. Вблизи электродов свечи зажигания нет нежелательных изменений в составе смеси.

Форсунка прямого впрыска имеет форсунку в виде двух прямоугольных отверстий размером 0,52 х 0,13 мм. Он работает при давлении от 4 до 13 МПа. Расход топлива при давлении 12 МПа составляет 948 см 3 в минуту. С другой стороны, в системе непрямого впрыска использовались форсунки с 12 отверстиями.Форсунки непрямого действия работают при давлении 0,4 МПа. При этом давлении его расход топлива равен 295 см 3 в минуту.

Таким образом, вопрос о двигателях с искровым зажиганием и системой двойного впрыска топлива очень интересен и, что не менее важно, очень актуален. Это происходит в первую очередь из-за возможности снижения выбросов CO 2 и токсичных выхлопных газов в атмосферу при использовании топливных систем с двойным впрыском. Как следствие, авторы поставили задачу определить влияние применения топливной системы двойного впрыска на параметры работы двигателя с гораздо меньшим рабочим объемом, чем в случае двигателей массового производства.

Целью исследования было оценить влияние распределения топлива в системе подачи с двойным впрыском на ее характеристики и выбросы выхлопных газов для конкретных точек в рабочем диапазоне двигателя.

2. Объект исследования

  • В качестве объекта моделирования и экспериментальных исследований был выбран четырехтактный двигатель с искровым зажиганием типа 2SZ-FE производства Toyota для автомобиля Yaris. Основная часть проделанной работы — стендовые испытания.Имитационные исследования были также выполнены, чтобы понять явления, которые не могли быть определены в ходе экспериментальных исследований, например визуализация впрыска и сгорания или образования выбранных компонентов выхлопного газа. В таблице 1 приведены основные технические данные испытательного двигателя.

Кол-во цилиндров четыре, рядные
Камера сгорания пятиклапанный тип, 4 клапана на цилиндр
Рабочий объем V ss [дм] 5 3 8 1.298
Диаметр цилиндра x ход [мм] 72,0 x 79,7
Степень сжатия 10,0
Максимальная выходная мощность [кВт] при частоте вращения двигателя [об / мин] 64, 6000
Максимальный крутящий момент [Нм] при частоте вращения двигателя [об / мин] 122, 4200

Таблица 1.

Основные технические данные двигателя 2SZ-FE

По сравнению с оригинальным двигателем, этот двигатель был значительно переработан.Топливные форсунки высокого давления устанавливались в головку блока цилиндров двигателя, чтобы обеспечить впрыск топлива в камеры сгорания каждого цилиндра. Реализованные форсунки производства Bosch использовались, в частности, в двигателях FSI Volkswagen с непосредственным впрыском бензина. Форсунки устанавливались под углом 68 градусов к вертикальной оси цилиндра, т.е. параллельно оси впускного канала в точке крепления впускного коллектора. Расположение форсунок системы прямой и косвенной подачи топлива представлено на рисунке 9.

Рисунок 9.

Расположение форсунок прямой и косвенной подачи топлива; 1 — Поршень, 2 — Выпускной канал, 3 — Свеча зажигания, 4 — Выпускной клапан, 5 — Впускной клапан, 6 — Непрямая форсунка, 7 — Впускной канал, 8 — Прямая форсунка

Двигатель был установлен на испытательном стенде и соединен с вихретоковым дино. Динамометрический стенд имеет электронную систему измерения и контроля, которую можно подключить к ПК для упрощения сбора данных. Для достижения поставленных целей оригинальный блок управления двигателем был заменен системой управления, которую можно программировать в реальном времени.Такая система имеет возможность управлять системой зажигания, системой впрыска и различными другими системами. Важной особенностью системы является возможность независимого управления временем и синхронизацией впрыска для двух комплектов форсунок и работа в замкнутом контуре с широкополосным датчиком кислорода типа LSU 4.2. Другим устройством, используемым для управления инжектором высокого давления, был пиковый и фиксирующий драйвер, работающий при напряжении около 100 В. Общий вид испытательного стенда представлен на рисунке 10.

Рисунок 10.

Общий вид испытательного стенда [12]; 1 — Двигатель, 2 — ПК, 3 — Программируемая система управления двигателем, 4 — Цифровой осциллограф, 5 — ПК с системой сбора данных, 6 — Привод дроссельной заслонки, 7 — Расход топлива счетчик 8 — Газоанализатор, 9 — Топливный насос высокого давления, 10 — Вихретоковый динамометр

Схема системы подачи топлива показана на рисунке 11. Системы прямого и многоточечного впрыска были разделены на схеме. Система непрямого впрыска была отмечена синим цветом, система прямого впрыска — красным, а элементы, общие для обеих систем, — зеленым.Массовый расход топлива в прямом и косвенном контурах системы впрыска измерялся гравиметрическим расходомером.

Рисунок 11.

Схема топливной системы; 1 — Топливный бак, 2 — Запорный клапан, 3 — Топливный фильтр, 4 — Подкачивающий насос DI, 5 — Электроклапаны для измерения расхода топлива в DI-контуре, 6 — Регулятор низкого давления DI-контура, 7 — Высокое давление насос, 8 — Регулятор высокого давления DI-контура, 9 — Двигатель, 10 — Форсунка прямого впрыска, 11 — Форсунка прямого впрыска топлива, 12 — Форсунка непрямого действия, 13 — Впускная труба, 14 — Распорка непрямого топливные форсунки, 15 — манометр DI, 16 — топливный насос MPI, 17 — регулятор давления MPI-контура, 18 — расходомер топлива

3.Экспериментальные исследования

В данной работе представлены результаты испытаний двигателя, в ходе которых было изменено распределение топлива между системой непосредственного впрыска и системой распределенного впрыска.

Для каждого испытания поддерживались постоянные моменты впрыска и зажигания, а также стехиометрический состав смеси. Время прямого впрыска было определено в предварительных испытаниях при 281 ° CA перед ВМТ, что означает прямой впрыск топлива во время такта впуска. Также при предварительных испытаниях двигателя давление прямого впрыска топлива было установлено на уровне 8 МПа.Время впрыска для обеих систем подачи топлива было отрегулировано таким образом, чтобы поддерживать стехиометрический состав смеси при различных значениях доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр x DI .

3.1. Влияние применения системы двойного впрыска на производительность и расход топлива

На основании результатов вышеупомянутых испытаний кривые крутящего момента T и удельного расхода топлива на тормоз BSFC в зависимости от доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр х ДИ .На рис. 12 представлены аппроксимированные параболами кривые крутящего момента и удельного расхода топлива, полученные при открытии дроссельной заслонки 13% и частоте вращения двигателя 2000 об / мин.

Рис. 12.

Кривые крутящего момента и удельного расхода топлива в зависимости от доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр xDI, полученные для открытия дроссельной заслонки 13% и скорости вращения двигателя 2000 об / мин

Для случая, показанного в этом Из рисунка видно, что максимальный крутящий момент и минимальный удельный расход топлива были получены для доли топлива, впрыснутой непосредственно в цилиндр x DI , равной почти 0.4. Результаты, полученные при таком распределении топлива между системой прямого впрыска и системой впрыска в порт, показывают значительные различия, особенно по сравнению с результатами испытаний, полученными, когда все количество топлива впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Кривые крутящего момента и удельного расхода топлива в зависимости от доли топлива, впрыснутого непосредственно в цилиндр x DI , полученные при 2000 об / мин и открытии дроссельной заслонки 20%, показаны на рисунке 13.

Рисунок 13.

Кривые крутящего момента и удельного расхода топлива в зависимости от доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр xDI, полученные для открытия дроссельной заслонки 20% и частоты вращения двигателя 2000 об / мин

  • Для открытия дроссельной заслонки, равного 20% и частота вращения двигателя 2000 об / мин. Наилучшие результаты по удельному расходу топлива и крутящему моменту наблюдались при соотношении топлива, впрыскиваемом непосредственно в цилиндр, равном 0,62. В описанном случае указанные рабочие параметры двигателя получили существенное улучшение по сравнению с ситуацией, когда все количество топлива впрыскивается во впускные каналы.

На рисунке 14 показаны графики общего КПД двигателя и относительного увеличения общего КПД двигателя Δη DI + MPI для режима двойного впрыска по сравнению с работой с непрямым впрыском топлива, разработанные на основе результатов рисунков 12 и Рисунок 13. Кривые, показанные на Рисунке 14, являются результатом параболической аппроксимации точек, полученных в результате расчетов.

Рис. 14.

Общий КПД двигателя ηtot и относительное увеличение общего КПД двигателя ΔηDI + MPI для режима двойного впрыска по сравнению с работой с непрямым впрыском топлива

Общий КПД двигателя определяется по формуле (1).Для расчета была принята теплотворная способность бензина W d = 44 000 кДж / кг [13].

ηtot = 3,6⋅106BSFC⋅WdE1

Наибольшее увеличение общего КПД Δη DI + MPI , показанное на рисунке 14, составило 4,58% для первого случая и 2,18% во второй контрольной точке. В первом случае наилучшая эффективность работы наблюдалась при доле топлива, впрыснутой непосредственно в цилиндр, равной 0,62. Во второй ситуации наибольшее улучшение общего КПД двигателя по сравнению с КПД, полученным при непрямом впрыске топлива, имело место, когда доля топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр, равна 0.39.

Анализ результатов показывает, что с помощью системы двойного впрыска можно улучшить крутящий момент, создаваемый двигателем, и, что еще более важно, снизить удельный расход топлива. Это означает повышение общей эффективности.

3.2. Состав выхлопных газов при работе с двойным впрыском

  • В ходе описанных выше испытаний двигателя с помощью газоанализатора Arcon Oliver K-4500 были измерены объемные концентрации отдельных компонентов выхлопных газов в выхлопном коллекторе Концентрация окиси углерода CO, двуокиси углерода Были исследованы CO 2 , оксид азота NO, несгоревшие углеводороды HC и дополнительно температура выхлопных газов t exh .Общая концентрация углеводородов в выхлопных УВ была преобразована газоанализатором в гексан.

На Рисунке 15, зарегистрированном при частоте вращения 2000 об / мин и при открытии дроссельной заслонки 13%, показаны следы объемных концентраций вышеупомянутых химикатов и температуры выхлопных газов в зависимости от доли топлива, впрыснутого непосредственно в цилиндр.

Рисунок 15.

Температура и объемные концентрации выбранных компонентов выхлопных газов, полученные при 2000 об / мин с открытием дроссельной заслонки 13%

  • Анализ Рисунка 15 показывает, что с увеличением доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в В цилиндре концентрация окиси углерода и углеводородов немного увеличивается, а концентрации окиси азота и двуокиси углерода уменьшаются.Также немного снизилась температура газа, выходящего из цилиндров двигателя. Разница между концентрацией NO для впрыска только во впускной канал и только при непосредственном впрыске в цилиндр невелика и составляет примерно 170 ppm. Концентрация УВ для прямого впрыска при аналогичном сравнении увеличивается несколько больше, но не достигает особо высокого значения — примерно 290 ppm.

  • На следующем рисунке 16 показаны записанные при скорости 2000 об / мин и открытии дроссельной заслонки 20% следов температуры и концентраций ранее упомянутых компонентов выхлопных газов.

Рисунок 16.

Графики температуры и концентраций отдельных компонентов выхлопа, полученные при оборотах двигателя 2000 об / мин и открытии дроссельной заслонки 20%

Характер изменения параметров, представленных на рисунке 16, существенно не отличается от наблюдаемых в предыдущем случае.

3.3. Влияние использования системы двойного впрыска на процесс сгорания

Во второй части экспериментальных исследований для частоты вращения двигателя 2000 об / мин, открытия дроссельной заслонки 20% и стехиометрического состава смеси были зарегистрированы формы сигналов указанного давления.Как и в ранее проведенных исследованиях в этих условиях, угол опережения зажигания составлял 14 ° CA перед ВМТ. Измеренное абсолютное давление во впускном коллекторе составило 0,079 МПа. Давление прямого впрыска было установлено на 8 МПа, а угол начала впрыска составлял 281 ° CA перед ВМТ. Доля топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр в режиме двойного впрыска, равнялась 0,62. Для такого значения был зафиксирован минимум удельного расхода топлива для данных условий.

Испытания проводились для определения различий в процессе сгорания в двигателе для непрямого впрыска топлива и для двойного впрыска с заданной долей топлива, впрыскиваемой непосредственно в цилиндр, что обеспечивает минимальный удельный расход топлива.Для этого использовались оптоэлектронный датчик давления Optrand C82255-SP, прикрепленный к специально подготовленной свече зажигания, и угловой инкрементальный энкодер Omron E6B-CWZ3E. Данные с обоих датчиков записывались с помощью портативного ПК с картой National Instruments DAQCard-6062, работающей с приложением, созданным в среде LabView.

Индикаторные диаграммы, полученные для работы только с непрямым впрыском и с использованием системы двойного впрыска, показаны на Рисунке 17.

Рис. 17.

Сравнение закрытых индикаторных диаграмм для непрямого впрыска и для двойного впрыска с 62% топлива, впрыскиваемым непосредственно в цилиндр, частота вращения двигателя 2000 об / мин, открытие дроссельной заслонки 20%

Увеличенная площадь поверхности графика, отображающего положительную работу цикла двигателя. Пиковое давление сгорания достигло значения 4,23 МПа при 21 ° CA после ВМТ с непрямым впрыском и 4,60 МПа при 19,5 ° CA после ВМТ в режиме двойного впрыска.Таким образом, пиковое давление сгорания при двойном впрыске выше на 0,37 МПа по сравнению с результатом, полученным для впрыска только во впускные каналы. Для более точного определения различий, возникающих по ходу индикаторных диаграмм, указанное среднее эффективное давление IMEP было рассчитано на основе записанных данных соответственно для двух случаев. Применен метод численного интегрирования соответствующих участков графиков рисунка 17. Для обеспечения повышенной точности использовался метод трапеций.

Среднее эффективное давление торможения BMEP было определено по формуле (2) для обеих рассматриваемых топливных систем:

BMEP = π⋅τ⋅T500⋅VssE2

Однако на основе уравнения (3) можно было рассчитать тепловой КПД двигателя в обоих случаях:

ηтр = NiNc = 30⋅IMEP⋅Vss⋅nGe⋅WdE3

Результаты расчетов среднего эффективного давления в тормозах, теплового КПД двигателя и указанного среднего эффективного давления представлены в таблице 2.

IMEP
xDI = 0 (MPI) xDI = 0.62 (MPI + DI) Увеличение от xDI = 0, [%]
BMEP [МПа] 0,745 0,769 3,22
0,955 2,585
Тепловой КПД η th [-] 0,395 0,410 3,797

Таблица 2.

Сравнение показателей многоточечного впрыска топлива, полученных при многоточечном впрыске топлива и с двойным впрыском топлива

Используя систему двойного впрыска около 2.Было достигнуто увеличение указанного среднего эффективного давления на 6% и увеличение теплового КПД примерно на 3,8% по сравнению с закачкой только во впускные каналы. Эти значения аналогичны значениям, полученным при соответствующем сравнении удельного расхода топлива для рассматриваемых условий работы двигателя. Исходя из этого, можно сделать вывод, что увеличение указанного среднего эффективного давления и теплового КПД показывает улучшенную эффективность сгорания смеси, приготовленной с помощью системы двойного впрыска.Этот факт можно объяснить тем, что моделирование усиливает турбулентность заряда, когда часть топлива впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Последним показателем в этой части анализа индикаторных диаграмм является скорость подъема давления dp c / dα. Кривая зависимости этого параметра от угла поворота коленчатого вала показана на Рисунке 18 для ключевой части индикаторной диаграммы. Скорость повышения давления была принята в качестве основного индикатора возможности возникновения детонационного горения.

Рисунок 18.

Скорость повышения давления в зависимости от угла поворота коленчатого вала, полученная для обеих рассматриваемых топливных систем

  • Анализ результатов показывает увеличение скорости повышения давления в случае двойного впрыска. топлива. Пиковая скорость повышения давления составила 0,181 МПа / ° СА для впрыска топлива во впускные каналы и 0,253 МПа / ° СА для двойного впрыска топлива. Увеличение скорости повышения давления не является благоприятным явлением, поскольку оно обеспечивает повышенную нагрузку на коленчатый вал, однако значение, полученное для системы двойного впрыска, не является высоким.Следует отметить, что возникновение детонации в двигателе с искровым зажиганием характеризуется возникновением пиковых скоростей повышения давления, обычно превышающих 0,5 МПа / ° CA [14].

Второй этап анализа диаграмм давления в цилиндрах, полученных для обеих топливных систем, был сфокусирован на выявлении процесса сгорания смеси. Применен метод анализа индикаторной диаграммы, позволяющий определить массовую долю сгоревшего (MFB) в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала.Этот метод широко описан, среди прочего, в [15].

На рис. 19 показаны кривые массовой доли сгоревшего топлива в зависимости от угла поворота коленчатого вала, полученные для обеих топливных систем. На рисунке 26 линии ординат, соответствующие массовой доле сожженного в цилиндре 0,1 и 0,9, выделены жирным шрифтом. Указанные значения важны из-за процесса сгорания.

Рисунок 19.

Зависимость массовой доли сгоревшего заряда цилиндра от угла поворота коленчатого вала для MPI — подачи топлива и для двойного впрыска топлива (описание в тексте)

Величина угла распространения пламени равна определяется моментом, в течение которого массовая доля сгорания равна 10%, по формуле (4):

Угол быстрого горения Δα s определяется по формуле (5), как разница между углом 90% массовая доля сгоревшего — α 90% и угол 10% сожженного — α 10% .

  • Значения углов, характеризующих процесс сгорания, которые были указаны на рисунке 26, были приведены в таблице 3 соответственно для непрямого впрыска топлива и для двойного впрыска с 62% долей топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр.

массовая доля сожженных9 9039 9039 9039 9039 9039 9039 9039 2,4
Угол Символ MPI [° CA] 62DI [° CA] Разница с MPI [° CA]
1 Зажигание α ign 346 346 0 α 10% 363 362,5 -0,5
3 90% массовая доля сожженных α 90% 384,3
4 Распространение пламени Δα r 17 16,5 -0,5
5 Быстрое горение
6 Полное сгорание Δα o 38,3 35,4 -2,9

Таблица 3.

Значения углов, характеризующих процесс горения

в случае

при двойном впрыске угол распространения пламени уменьшен с 17 до 16.5 ° CA, и, что более важно, угол быстрого горения уменьшился с 21,3 до 18,9 ° CA. Угол полного сгорания Δα o , который является суммой двух вышеупомянутых, достиг значений, соответственно, 38,3 ° CA при непрямом впрыске топлива и 35,4 ° CA при двойном впрыске топлива. Это дает уменьшение угла, под которым происходит наиболее важная часть процесса сгорания, на 2,9 ° CA, т.е. примерно на 7,6%. Это, несомненно, является причиной увеличения указанного среднего эффективного давления IMEP и теплового КПД η th , которые анализировались выше.Сгорание смеси за более короткое время приводит к меньшим потерям тепла в гильзе цилиндра, поскольку в этом случае часть гильзы цилиндра, контактирующая с горячим зарядом, имеет меньшую площадь поверхности.

На рисунке 20 показаны зависимости скорости сгорания заряда dMFB / dα от угла поворота коленчатого вала для двух топливных систем. Скорость сгорания заряда была получена путем дифференцирования массовой доли сгоревшего MFB, показанной на рисунке 19, в зависимости от угла поворота коленчатого вала.

Рисунок 20.

Скорость горения заряда dMFB / dα в зависимости от угла поворота кривошипа для обеих систем впрыска

Скорость горения заряда в большей части периода быстрого горения достигнута выше значения средних 0,54% массы сгоревшего заряда на 1 ° CA для двойного впрыска топлива. Абсолютная разница в скорости сгорания заряда, полученная при двойном впрыске топлива, достигает максимального значения 1,76% от массы на 1 ° CA при 373.5 ° CA. Во второй части периода быстрого горения с непрямым впрыском топлива процесс протекает более интенсивно, но наибольшее влияние на повышение теплового КПД двигателя оказывает увеличение скорости сгорания заряда на первой стадии процесса, т.е. до достижения 50% массовой доли сгорел [16].

Таким образом, приведенные выше соображения представляют собой подтверждение положительного влияния использования системы двойного впрыска на процесс сгорания для предполагаемых условий работы двигателя.Результатом такого взаимодействия является улучшение показателей работы двигателя, таких как, среди прочего, Указанное среднее эффективное давление IMEP и тепловой КПД η th , значения которых имеют прямое влияние на общий КПД двигателя η до .

4. Моделирование работы тестового двигателя КИВА-3В 2SZ-FE

Проведенное моделирование было направлено на определение и сравнение различий в процессе сгорания в цилиндрах двигателя, работающего с порто- и сдвоенным -впрыск топлива в условиях, аналогичных имеющимся при экспериментальных исследованиях.

Для определения явлений, происходящих в цилиндре, было проведено компьютерное моделирование в программе KIVA-3V. Используемая для трехмерного моделирования процессов в двигателях внутреннего сгорания программа КИВА-3В учитывает физико-химические явления, возникающие при формировании смеси и ее сгорании [17,18]. Программа учитывает движение капель топлива и их распыление в воздухе с использованием стохастической модели впрыска.

КИВА-3В имеет возможность моделировать работу двигателя на разных видах топлива.В описанной работе в качестве топлива использовался углеводород с химической формулой C 8 H 17 . Можно увидеть сходство с октаном (C 8 H 18 ), однако это вещество имеет более сопоставимые пропорции углерода и водорода в молекуле с бензином, чем октан. Поэтому его можно рассматривать как особый вид однокомпонентного бензина. Топливо C 8 H 17 окисляется по реакции (7).

4C8h27 + 49 O2 → 32 CO2 + 34 h3OE7

Окисление топлива, описываемое химическим уравнением (1), представляет собой базовую химическую реакцию, которая происходит во время моделирования в программе KIVA-3V.Остальные процессы, важные для моделирования, происходят в соответствии с формулами (8) — (10).

N + OH → H + NOE10

Набор реакций (2) — (4) описывает так называемый тепловой механизм образования оксида азота, который происходит при высоких температурах, например в условиях, происходящих в камере сгорания двигателя. От имени русского ученого Якова Борисовича Зельдовича, описавшего этот механизм, в литературе его часто называют расширенным механизмом Зельдовича.

Подготовка к моделированию включала создание сетки одного из цилиндров двигателя и модификацию исходного кода KIVA-3V, чтобы можно было моделировать работу с двумя топливными форсунками одновременно, что в базовой версии программы невозможно. Расчетная сетка была построена на основе результатов предыдущих положительно проверенных решений в этом вопросе. Сетка состоит из цилиндра 35 горизонтальных слоев. 21 слой равной толщины приходится на 81% хода поршня, начиная с нижней мертвой точки.Остальные 14 слоев вокруг верхней мертвой точки были сконцентрированы для получения более выгодных условий моделирования процесса горения, который там происходит (камера сгорания). Сетка цилиндра имеет размеры в поперечном сечении соответственно 38 x 34. Она дает вместе около 45000 ячеек во всем объеме цилиндра.

Использованная в исследовании модель двигателя была разработана на основе имеющихся технических данных двигателя 2SZ-FE. Размеры, необходимые для создания решетки, особенно подъема головки цилиндров и клапанов, были получены путем прямого измерения элементов модифицированного двигателя.

4.1. Начальные и граничные условия для моделирования

В обоих случаях моделирования, с непрямым впрыском топлива и двойным впрыском топлива в обоих условиях моделирования, таких как происходящие во время исследования, результаты которого представлены на рисунке 14, были сохранены. В случае моделирования двигателя с двойным впрыском топлива все количество топлива было разделено между системами непрямого и прямого впрыска, так что доля прямого впрыска x DI была равна 0.62. При этой доле двигатель получил наилучшее значение общего КПД. Список важнейших допущений и подмоделей, использованных при моделировании, был представлен в таблице 4, соответственно, для косвенного и двойного впрыска топлива.

стехиометрическое давление во впускном коллекторе .079 МПа Модель стены Модель теплопередачи
Параметр / Подмодель MPI DI + MPI
Состав смеси
Частота вращения двигателя 2000 об / мин
Открытие / закрытие впускного клапана 4 ° CA до ВМТ / 46 ° CA после НМТ
Масса топлива, впрыснутого во впускной канал 0,01610 г / цикл 0,01061 г / цикл
Масса топлива, впрыснутого в цилиндр 0,00600 г / цикл
Полная масса топлива 0,01610 г / цикл 0.01661 г / цикл
Начало впрыска во впускной канал 360 ° CA перед ВМТ
Начало впрыска в цилиндр 281 ° CA перед ВМТ
Угол зажигания 14 ° CA перед ВМТ
Общее время искрового разряда 1,33 мс / 16 ° CA
Абсолютное давление окружающей среды 0,097 МПа
Противодавление в выхлопном канале 0.110 МПа
Температура гильзы цилиндра (постоянная)450 K
Температура головки блока цилиндров (постоянная) 500 K
Температура днища поршня (постоянная)530 K
Модель впрыска топлива Reitz
Модель дробления капель Аналогия распада Тейлора
Модель капельного испарения Spalding
Модель турбулентности стандарт k-ε
Модель горения Турбулентное горение с перемешиванием
NO образование расширенный механизм Зельдовича (тепловой)
Улучшенный закон стены
Количество рассмотренных химические вещества 12

Таблица 4.

Список важнейших допущений и подмоделей, использованных в симуляциях

4.2. Сравнение выбранных результатов моделирования для обеих топливных систем

На рисунке 21 показаны зависимости давления в цилиндре p c от объема цилиндра в случае непрямого впрыска топлива и при работе с системой двойного впрыска.

Рисунок 21.

Кривые давления в цилиндре как функция объема цилиндра для обеих топливных систем: MPI и DI + MPI

На рисунке 22 показано изменение массы топлива в зависимости от угла поворота коленчатого вала. для обеих рассмотренных систем впрыска.

Рисунок 22.

Изменение массы топлива в зависимости от угла поворота коленчатого вала для работы двигателя с системой двойного впрыска и с впрыском топлива в порт

В случае впрыска топлива только во впускной канал в За рассматриваемый период времени в цилиндре существуют только пары топлива. При использовании системы двойного впрыска топливо, впрыскиваемое непосредственно в цилиндр, полностью испаряется до момента воспламенения. Этот факт представлен на диаграмме достижением нуля кривой зеленого цвета (масса жидкого топлива) и максимумом кривой синего цвета (масса паров топлива), который имеет место примерно на 120 ° CA перед ВМТ, в то время как момент зажигания в моделировании был принят равным 14 ° CA.

Момент импульса заряда K tot является индикатором интенсивности завихрения и турбулентности в цилиндре, которые влияют на интенсивность испарения топлива, его распространение в объеме цилиндра и, следовательно, на скорость пламя распространилось. Следы полного углового момента заряда цилиндра показаны на рисунке 23.

Рисунок 23.

Полный угловой момент заряда Ktot в зависимости от угла поворота коленчатого вала для обеих рассматриваемых топливных систем

воздействие струи топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр, на заряд.В случае двойного впрыска топлива угловой момент в процессе впуска и сжатия достигает значений больше, чем в случае впрыска топлива только во впускной канал. Усиление турбулентности заряда цилиндра, несомненно, оказывает важное влияние на улучшение процесса сгорания и, таким образом, на увеличение крутящего момента двигателя.

На рисунке 24 массовая доля углеводородов HC, оксида углерода CO и оксида азота NO в цилиндре показана как функция угла поворота коленчатого вала для непрямого впрыска и для двойного впрыска топлива.

Рисунок 24.

Массовая доля HC, CO i NO в цилиндре в зависимости от угла поворота коленчатого вала для обеих систем подачи топлива

На основании анализа графиков, представленных на рисунке 24, можно сделать вывод, что Существуют некоторые различия в образовании монооксида углерода CO, углеводородов HC и оксида азота NO в зависимости от рассматриваемой системы впрыска. После завершения сгорания в цилиндре двигателя, работающего с непрямым впрыском топлива, CO и NO немного больше, чем в случае, когда количество топлива разделено между двумя системами впрыска.При впрыске топлива двумя форсунками доля несгоревших углеводородов выше, чем при непрямом впрыске. Разница составляет около 80 ppm, так что это не является существенным недостатком.

На рисунке 25 показано распределение массовой доли топлива в продольном сечении цилиндра на такте впуска для каждой рассматриваемой топливной системы.

Рисунок 25.

Распределение массовой доли топлива в продольном сечении цилиндра в такте впуска для непрямого впрыска топлива (а) и для двойного впрыска (б) угол поворота коленвала — 250 ° CA перед ВМТ

Поток топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр двигателя, хорошо виден на рисунке 25b.

Распределение массовой доли гидроксильных радикалов ОН в продольном сечении цилиндра при угле поворота коленчатого вала 5º до ВМТ, полученное в результате моделирования для обеих топливных систем, показано на рисунке 26.

Рисунок 26.

Распределение массовой доли гидроксильных радикалов ОН в продольном сечении цилиндра при угле поворота коленчатого вала 5º перед ВМТ, полученным путем моделирования с впрыском топлива в порт (а) и с двойным впрыском топлива (б)

  • На основе Анализируя рисунок 26, можно сделать вывод, что сгорание развивается на начальной стадии значительно быстрее, когда смесь формируется двумя форсунками на цилиндр.

  • Распределение температуры в цилиндре при угле поворота коленвала 24 ° после ВМТ показано на рисунке 27 для обеих рассматриваемых топливных систем.

Рис. 27.

Распределение температуры в цилиндре при угле поворота коленвала 24 ° после ВМТ для распределенного впрыска топлива (a) и двойного впрыска топлива (b)

4.3. Сводка результатов моделирования

Проведенное моделирование двигателя, работающего с впрыском топлива только во впускной коллектор и двойным впрыском топлива, дало следующие выводы:

  • Получение при двойном впрыске топлива той же смеси Состав, возникший при непрямом впрыске, требует немного большего количества топлива.Этот факт указывает на улучшение объемного КПД двигателя, работающего с двойным впрыском, в этих условиях моделирования. Такой же эффект был получен при экспериментальных испытаниях,

  • Впрыск топлива в цилиндр во время такта впуска вызывает усиление движения заряда. Мерой этого процесса является увеличение общего углового момента заряда на такте впуска. Это благоприятное явление положительно влияет на образование горючей смеси и горение.

  • Было замечено, что при двойном впрыске вся масса топлива испаряется на 100 ° CA до момента воспламенения. Следовательно, время, необходимое для создания как можно более однородной смеси в этом случае, сравнительно велико. Этим объясняется несколько повышенный выброс УВ при работе с двойным впрыском топлива в экспериментальных испытаниях.

  • Для двойного впрыска топлива пиковое давление сгорания выше примерно на 6% по сравнению со значением давления, полученным для впрыска топлива только во впускной коллектор.Средняя скорость повышения давления dp c / dα от момента зажигания до достижения пикового давления при двойном впрыске топлива, составляющего 0,16 МПа / ° CA, несколько выше, чем при впрыске топлива в порт — 0,15 МПа. / ° CA. Характер этих отличий очень похож на результаты, полученные на испытательном стенде.

  • Цикл двигателя с двойным впрыском топлива характеризуется приблизительно на 3% более высоким значением указанного среднего эффективного давления, чем для двигателя с многоточечным впрыском топлива.Увеличение ИМЭП также было достигнуто в экспериментах.

В заключение, результаты, полученные в ходе моделирования, стали важным дополнением к результатам экспериментальных испытаний.

5. Выводы

По результатам проведенного рассмотрения можно сделать следующие выводы:

  • Результаты вычислительной части работы сходятся с результатами экспериментальных исследований. Это подтверждает правильность конструкции модели и указывает на возможность ее дальнейшего использования.

  • При использовании топливной системы с двойным впрыском в проанализированных условиях эксплуатации двигателя было получено увеличение общего КПД на несколько процентов, что в нынешнем состоянии развития двигателей внутреннего сгорания является важной ценностью. Этот факт однозначно указывает на желательность проведения исследований по рассматриваемым вопросам.

  • Анализ индикаторных диаграмм, зарегистрированных для работы с непрямым впрыском топлива и двойным впрыском топлива, выявил увеличение указанного среднего эффективного давления и улучшение теплового КПД двигателя при двойном впрыске топлива.

  • Существенных изменений в составе ОГ вместе с изменением доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндры, не произошло. По сравнению со значениями, полученными для непрямого впрыска топлива, при увеличении доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр, происходит снижение концентрации оксида азота с небольшим увеличением концентрации монооксида углерода и углеводородов.

  • С точки зрения общего КПД оптимальное значение доли топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндр, увеличивается при увеличении нагрузки двигателя при заданной частоте вращения,

6.Будущее системы двойного впрыска

С учетом результатов описанных выше тестов авторы могут представить темы для дальнейших исследований, связанных с данной темой:

  • Анализ применения описанной топливной системы для образования стратифицированных бедных смесей. ,

  • Изучение влияния применения системы двойного впрыска на рабочие параметры двигателя, сжигающего квазиоднородную бедную смесь,

  • Оценка влияния применения формовочной смеси по распылению -управляемая модель по рабочим параметрам двигателя с двойным впрыском топлива

Что касается концепции компании Toyota, то, похоже, у системы впрыска D-4S есть будущее.Помимо упомянутого во введении 2GR-FSE, после 2005 года система D-4S используется в 4,6-литровых двигателях 1UR-FSE, а также в 5,0-литровых двигателях V8 2UR-FSE и 2UR-GSE, устанавливаемых на различные автомобили Lexus [19]. С 2012 года четырехцилиндровый двигатель Subaru с оппозитными поршнями FA20, используемый в автомобилях Toyota GT86 / Scion FS-R и называемый 4U-GSE, также оснащен системой двойного впрыска топлива D-4S.

Сокращения и обозначения

α — угол поворота коленчатого вала, [°]

α th — открытие дроссельной заслонки, [%],

ε — скорость рассеивания кинетической энергии турбулентности

α 10% –угол сожженной 10% массовой доли, [º CA]

α 90% –угол сожженной 90% массовой доли, [º CA]

α ign — угол воспламенения, [º CA]

Δα o — угол полного сгорания, [º CA]

Δα r — угол распространения пламени, [° CA]

Δα с — угол быстрого горения, [° CA]

Δη DI + MPI — повышение общего КПД, [%]

η th — тепловой КПД двигателя, [-]

η tot — общий КПД двигателя, [-]

ABS — Антиблокировочная тормозная система,

BDC — нижняя мертвая точка,

BMEP — Среднее эффективное давление тормоза, [МПа]

BSFC — Специальное топливо для тормозов Расход, [г / кВтч]

BTDC — до верхней мертвой точки,

CA — угол поворота коленчатого вала,

CGI — стратифицированный впрыск бензина с наддувом — система прямого впрыска Daimler,

D-4 — 4-тактный бензин с прямым впрыском двигатель — непосредственный впрыск топлива Toyota,

D-4S — 4-тактный бензиновый двигатель с непосредственным впрыском Superior version — система двойного впрыска Toyota,

DI – Direct Injection

dMFB / dα — скорость сгорания заряда, [% масс / ° CA]

dp c / dα — скорость нарастания давления, [МПа / °]

FSI — Fuel Stratified Injection — система прямого впрыска Volkswagen,

G e — топливо расход, [кг / ч]

GDI — Gasoline Direct Injection — система прямого впрыска Mitsubishi,

HC — доля углеводородов, [ppm]

HPi — Haute Pression d’Injection — система прямого впрыска Peugeot — группа компаний Citroën ,

IDE — Сущность прямого впрыска — d система прямого впрыска Renault,

IMEP — указанное среднее эффективное давление, [МПа]

JTS — Jet Thrust Stoichiometric — система прямого впрыска Alfa Romeo,

k — кинетическая энергия турбулентности,

K до — угловой момент заряда, [г см 2 / с]

MFB – Сожженная массовая доля, [-]

MPI – Multipoint Injection,

n — частота вращения двигателя, [об / мин]

N c — тепловой поток от сгорания бензина в двигателе, [кВт]

N i — указанная мощность, [кВт]

p c — давление в цилиндре, [МПа]

ПК — персональный компьютер,

PFI – порт впрыска топлива,

об / мин — оборотов в минуту,

SCi — Smart Charge Injection — система прямого впрыска Ford,

SI – Spark Ignition,

SPI – одноточечный впрыск,

т exh –Температура выхлопных газов, [° C]

T — крутящий момент двигателя, [Нм]

TBI — впрыск дроссельной заслонки,

ВМТ — верхняя мертвая точка,

V c — объем цилиндра, [см 3 ]

V ss — объем двигателя , [dm 3 ]

W d — теплотворная способность бензина, [кДж / кг]

x DI — доля топлива, впрыскиваемого непосредственно в цилиндры двигателя в общем количестве топлива, [- ],

Регулировка момента впрыска дизельного двигателя

Добро пожаловать, Гость Авторизоваться