Что такое прямой впрыск топлива: Устройство и принцип работы инжектора

Устройство и принцип работы системы управления впрыском топлива

Автор Павел Александрович Белоусов На чтение 5 мин. Просмотров 202

Современная система впрыска топлива устанавливается на бензиновые и дизельные двигатели, обеспечивая оптимальные условия для создания наиболее эффективной топливно-воздушной смеси. От нее во многом зависят параметры мощности и экономичности двигателя, поэтому поломка системы приводит к серьезным проблемам. Несмотря на многообразие конструкций, впрыск топлива работает по единым принципам.

Конструкция системы впрыска

Бензин или дизельное топливо подается в цилиндры через впрыск топлива в цилиндр и топливные форсунки, каждая из которых устанавливается в соответствующий впускной трубопровод. Снизу он закрывается впускным клапаном, перекрывающим свободный доступ в камеру сгорания.

При опускании поршня вниз, за счет увеличения объема камеры сгорания, образуется разрежение, приводящее к открытию впускного клапана.

По этому каналу через впускной трубопровод засасывается атмосферный воздух, проходя через воздушный фильтр.

Воздух доходит до дроссельной заслонки, частично перекрывающей просвет трубопровода. При ее полном открытии в цилиндр попадает наибольшее количество воздуха и топлива, что приводит к повышению мощности за счет увеличения оборотов двигателя. При перекрытии дроссельной заслонки поток воздуха и, соответственно, топлива уменьшается, мощность и обороты двигателя снижаются. Управление заслонкой осуществляется путем нажатия на педаль газа. При не нажатой педали режим работы двигателя называется «холостой ход» при минимальной мощности и оборотах двигателя.

Когда воздух доходит до места подключения форсунки, через нее происходит непосредственный впрыск топлива, которое перемешивается с воздухом. В результате в камеру сгорания цилиндра поступает готовая топливно-воздушная смесь, которая затем воспламеняется, обеспечивая полезную работу поршня. 

Управление процессом впрыска

Чтобы подача горючего осуществлялась своевременно и в нужных для создания оптимальной смеси количествах, требуется специальное управление системой впрыска топлива. В современных автомобилях за это отвечает электронный блок управления (ЭБУ). 

Чтобы передать команду на форсунку для впрыска топлива, ЭБУ должен получить нужный сигнал от двигателя. Он передается при помощи соответствующих датчиков. В различных автомобилях для контроля работы двигателя используется до десятка датчиков, среди которых используется три основных, через которые и контролируется электронный впрыск топлива:

1. Датчик фазы и метка

Датчик фазы или датчик положения газораспределительного вала. Его срабатывание является сигналом для начала процесса впрыска топлива. На шестерне или самом распределительном вале устанавливается задающая метка. Рядом с ней — датчик фазы. Когда метка приближается к датчику, импульс передается в блок управления, сигнализируя о начале такта впуска. ЭБУ подают команду, и форсунка впрыска топлива открывается, подавая его в камеру сгорания.

2. Датчик температуры жидкости в системе охлаждения

Он устанавливается в рубашке охлаждения и передает на ЭБУ информацию о температуре двигателя. Если двигатель холодный и не набрал рабочую температуру, то смесь делается богаче за счет того, что топливо впрыскивается дольше и смесь обогащается. Например, бензин впрыскивается не 8, а 10 миллисекунд.

3. Датчик кислорода

 Устанавливается в выпускном трубопроводе системы выхлопа. Он подает сигнал в том случае, если количество топлива превышает то, которое необходимо для полного сгорания при максимальной концентрации кислорода. Это заставляет блок управления снижать подачу бензина или солярки, регулируя его расход.

Такая система позволяет оперативно собрать информацию от датчиков, проанализировать его в ЭБУ, после чего подать оптимальную управляющую команду на форсунку. В результате в каждом из режимов работы обеспечивается оптимальная мощность при минимальных затратах топлива и токсичности выхлопа. Такт впуска топлива – это очень быстрый процесс, проходящий за сотые доли секунды. 

Техническое обслуживание

Как любой узел автомобиля, система питания с впрыском топлива требует периодического обслуживания. Прежде всего, это своевременная замена воздушного фильтра, которую нужно делать каждые 20-30 тыс. км пробега. Если фильтр не заменить, то пыль и мелкий мусор извне будут проходить в топливный трубопровод, что приведет к засорению форсунок, неправильному сгоранию топлива, преждевременному износу двигателя.

При выходе из строя любого из датчиков, на приборной панели загорится лампочка CHECK ENGINE или CHECK. Это означает, что в системе двигателя зарегистрирована ошибка, но какая, поможет узнать только электронная диагностика. При этом двигатель продолжит работать по резервной программе, предусмотренной в электронном блоке управления, усредняющей показания датчика, который вышел из строя. Это может никак не сказаться на режиме работы мотора, а в ряде случаев, он переводится на щадящий режим работы с минимальной мощностью, пригодный только для того, чтобы потихоньку доехать до СТО. Иногда наблюдаются перебои в работе или необычный по цвету, более интенсивный выхлоп.

После обращения в автосервис требуется провести компьютерную диагностику, которая точно выявит, какой из датчиков вышел из строя. После потребуется провести его ремонт или замену, и система управления впрыском топлива заработает в нормальном режиме, а индикатор CHECK ENGINE  перестанет загораться при работающем моторе. Единственный датчик, при поломке которого автомобиль заглохнет и уже не заведется – датчик положения коленчатого вала.

Устройство системы впрыска топлива на современных автомобилях имеет достаточно сложную конструкцию, которая управляется при помощи цифрового устройства. Поэтому при нарушении ее регулировки или поломке необходимо обращаться в автосервис. Там мастер, применяя специализированное оборудование, выявит причины неполадок и проведёт профессиональный ремонт.

Своевременное обслуживание, эксплуатация двигателя в нормативных режимах и использование качественного топлива позволят избежать серьезных поломок и увеличат интервал между такими дорогостоящими операциями, как замена топливных форсунок, которые стоят достаточно дорого, особенно на дизельных авто.

Видео: Управление системой впрыска топлива

Система впрыска топлива бензиновых (инжекторных) и дизельных двигателей

Содержание статьи

В современных автомобилях в бензиновых силовых установках принцип работы системы питания схож с тем, который применяется на дизелях. В этих моторах она разделена на две – впуска и впрыска. Первая обеспечивает подачу воздуха, а вторая – топлива. Но из-за конструктивных и эксплуатационных особенностей функционирование впрыска существенно отличается от применяемого на дизелях.

Отметим, что разница в системах впрыска дизельных и бензиновых моторов все больше стирается. Для получения лучших качеств конструкторы заимствуют конструктивные решения и применяют их на разных видах систем питания.

Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска

Второе название систем впрыска бензиновых моторов – инжекторная. Основная ее особенность заключается в точной дозировке топлива. Достигается это путем использования в конструкции форсунок. Устройство инжекторного впрыска двигателя включает в себя две составляющие – исполнительную и управляющую.

В задачу исполнительной части входит подача бензина и его распыление. Она включает в себя не так уж и много составных элементов:

1. Бак.
2. Насос (электрический).
3. Фильтрующий элемент (тонкой очистки).
4. Топливопроводы.
5. Рампа.
6. Форсунки.

Но это только основные компоненты. Исполнительная составляющая может в себя включать еще ряд дополнительных узлов и деталей – регулятор давления, систему слива излишков бензина, адсорбер.

В задачу указанных элементов входит подготовка топлива и обеспечение его поступления к форсункам, которыми и осуществляется их впрыскивание.

Принцип работы исполнительной составляющей прост. При повороте ключа зажигания (на некоторых моделях – при открытии водительской двери) включается электрический насос, который качает бензин и заполняет им остальные элементы.

Топливо проходит очистку и по топливопроводам поступает в рампу, которая соединяет собой форсунки. За счет насоса топливо во всей системе находится под давлением. Но его значение ниже, чем на дизелях.

Открытие форсунок осуществляется за счет электрических импульсов, подаваемых с управляющей части. Эта составляющая системы впрыска топлива состоит из блока управления и целого комплекта следящих устройств – датчиков.

Эти датчики отслеживают показатели и параметры работы – скорость вращения коленчатого вала, количества подаваемого воздуха, температуры ОЖ, положения дросселя. Показания поступают на блок управления (ЭБУ). Он эту информацию сравнивает с данными, занесенными в память, на основе чего определяется длина электрических импульсов, подаваемых на форсунки.

Электроника, используемая в управляющей части системы впрыска топлива, нужна, чтобы высчитать время, на которое должна открыться форсунка при том или ином режиме работы силового агрегата.

Виды инжекторов

Но отметим, что это общая конструкция системы подачи бензинового мотора. Но инжекторов разработано несколько, и каждая из них обладает своими конструктивными и рабочими особенностями.

На автомобилях применяются системы впрыска двигателя:

• центрального;
• распределенного;
• непосредственного.

Центральный впрыск считается первым инжектором. Его особенность заключается в использовании только одной форсунки, которая впрыскивала бензин во впускной коллектор одновременно для всех цилиндров. Изначально он был механическим и никакой электроники в конструкции не использовалось. Если рассмотреть устройство механического инжектора, то она схожа с карбюраторной системой, с единственной разницей, что вместо карбюратора использовалась форсунка с механическим приводом. Со временем центральную подачу сделали электронной.

Сейчас этот тип не используется из-за ряда недостатков, основной из которых — неравномерность распределения топлива по цилиндрам.

Распределенный впрыск на данный момент является самой распространенной системой. Конструкция этого типа инжектора расписана выше. Ее особенность заключается в том, что топливо для каждого цилиндра подает своя форсунка.

В конструкции этого вида форсунки устанавливаются во впускном коллекторе и располагаются рядом с ГБЦ. Распределение топлива по цилиндрам дает возможность обеспечить точную дозировку бензина.

Непосредственный впрыск сейчас является самым совершенным типом подачи бензина. В предыдущих двух типах бензин подавался в проходящий поток воздуха, и смесеобразование начинало осуществляться еще во впускном коллекторе. Этот же инжектора по конструкции копирует дизельную систему впрыска.

В инжекторе с непосредственной подачей распылители форсунок располагаются в камере сгорания. В результате компоненты топливовоздушной смеси здесь запускаются в цилиндры по отдельности, и уже в самой камере они смешиваются.

Особенность работы этого инжектора заключается в том, что для впрыскивания бензина требуется высокие показатели давления топлива. И его создание обеспечивает еще один узел, добавленный в устройство исполнительной части – насос высокого давления.

Системы питания дизельных двигателей

И дизельные системы модернизируются. Если раннее она была механической, то сейчас и дизеля оснащаются электронным управлением. В ней используются те же датчики и блок управления, что и в бензиновом моторе.

Сейчас на автомобилях применяется три типа дизельных впрысков:

1. С распределительным ТНВД.
2. Common Rail.
3. Насос-форсунки.

Как и в бензиновых моторах, конструкция дизельного впрыска состоит из исполнительной и управляющей частей.

Многие элементы исполнительной части те же, что и у инжекторов – бак, топливопроводы, фильтрующие элементы. Но есть и узлы, которые не встречаются на бензиновых моторах – топливоподкачивающий насос, ТНВД, магистрали для транспортировки топлива под высоким давлением.

В механических системах дизелей применялись рядные ТНВД, у которых давление топлива для каждой форсунки создавала своя отдельная плунжерная пара. Такие насосы отличались высокой надежностью, но были громоздкими. Момент впрыска и количество впрыскиваемого дизтоплива регулировалось насосом.

В двигателях, оснащаемых распределительным ТНВД, в конструкции насоса используется только одна плунжерная пара, которая качает топливо для форсунок. Этот узел отличается компактными размерами, но ресурс его ниже, чем рядных. Применяется такая система только на легковом автотранспорте.

Common Rail считается одной из самых эффективных дизельных систем впрыска двигателя. Общая концепция ее во многом позаимствована у инжектора с раздельной подачей.

В таком дизеле моментом начала подачи и количеством топлива «заведует» электронная составляющая. Задача насоса высокого давления — только нагнетание дизтоплива и создание высокого давления. Причем дизтопливо подается не сразу на форсунки, а в рампу, соединяющую форсунки.

Насос-форсунки – еще один тип дизельного впрыска. В этой конструкции ТНВД отсутствует, а плунжерные пары, создающие давление дизтоплива, входят в устройство форсунок. Такое конструктивное решение позволяет создавать самые высокие значения давления топлива среди существующих разновидностей впрыска на дизельных агрегатах.

Напоследок отметим, что здесь приводится информация по видам впрыска двигателей обобщенно. Чтобы разобраться с конструкцией и особенностями указанных типов, их рассматривают по отдельности.

Видео: Управление системой впрыска топлива

TOYOTA Common Rail: виды впрыска топлива

Виды впрыска топлива двигателя фирмы TOYOTA 1CD-FTV (Common Rail)

Данная статья является попыткой рассмотрения видов впрыска топлива на данном двигателе.
И только.
Особая признательность Александру Павловичу Чувилину (автосервис «Абрис-Ама, город Москва, ул. Поморская — 29),  на «территории» которого при помощи мотортестера MotoDoc проводились все описанные ниже измерения.

Начнем, пожалуй.
С момента появления автомобилей с двигателем системы Common Rail, в частности 1 CD-FTV, в Интернете опубликовано всего несколько заметок «по поводу».
У читателей может сложиться впечатление, что двигатель этот «простой, как три рубля», потому что впрыск топлива у него  осуществляется по аналогии с уже «разжеванным» впрыском двигателей системы GDI.
Это не совсем так, в чем мы с вами и постараемся убедиться.

   Посмотрим на фото1:

                     фото 1

   Здесь мы видим так называемый «двустадийный» впрыск топлива в дизельном двигателе.
Но прежде чем следовать в наших рассуждениях далее, давайте вспомним, почему стал применяться этот вид впрыска топлива и нужен ли он?.
…Еще в 90-х года прошлого столетия, когда этот сайт только создавался,  на его «просторах» прозвучали такие слова: «По требованию «Зеленых». ..».
Именно так.
Потому что в дизельном двигателе в процессе сгорания образуется множество вредных веществ:
— диоксид серы
— оксид азота
— несгоревшие углеводороды
— оксид углерода
— частицы сажи
— и многое другое, но в меньших пропорциях

Двухфазный впрыск топлива призван максимально уменьшить выбросы вредных веществ.
На фото 1 как раз и показана осциллограмма работы двигателя 1CD-FTV на холостом ходу.
Позиция 1 — предварительный (или «пилотный») впрыск топлива
Позиция 2 — основной впрыск топлива

По времени эти фазы впрыска топлива также различаются, посмотрите фото 2:

                              фото 2

Предварительный («пилотный») впрыск топлива:
В камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива : от 1 до 5 кубических миллиметров (в разных изданиях приводятся различные цифры, нам  же это проверить  негде, поэтому — поверим).
Впрыск может осуществляться в пределах 90 градусов до ВМТ.
Особенность: если впрыск происходит в пределах от20 до 45 градусов до ВМТ, то в этом случае вполне возможен быстрый выход из строя самого двигателя, его механической части, так как при этих углах впрыска топливо не успевает испариться и в виде капель будет осаждаться на стенках цилиндра  и поверхности поршня, что приведет к разжижению моторного масла.
        Мы привыкли, что «дизель» работает шумно и с копотью.
Но применение предварительного впрыска топлива дает возможность получения более плавной «кривой» увеличения давления, что влияет и на шумность работы двигателя, и на выброс вредных отработавших газов.
Это также  уменьшает период задержки воспламенения основной фазы впрыска топлива.
Очень важное условие для снижения шумности двигателя играет точное временное и массовое дозирование топлива для первой фазы впрыска топлива (предварительный впрыск). В случае нарушения этих условий возрастает и шумность двигателя, и его дымность.
Все это имеет своей конечной целью снижение выброса вредных ОГ.

   При нажатии на педаль газа вид впрыска начинает меняться:

                               фото 3

На фото 3 мы видим, как при нажатии на педаль газа двухфазный впрыск (фото 3, позиция 1) переходит в однофазный (фото 3, позиция 2).
Меняется также и время между импульсами(фото 4 и 5):

                               фото 4

                             фото 5

 

Время открытия форсунки при однофазном впрыске при 1250 RPM составляет 1. 09 ms(погрешность измерений около 10 мкс).

                                      фото 6

 

Есть у этого двигателя  знакомая нам по «обычному» впрыску так называемая «отсечка» (набираем обороты, а потом резко «бросаем» педаль газа):

                                    фото 7

«Отсечка» для разных регулировок тоже разная, но в принципе должна начинаться от 1800 оборотов и продолжаться до 1200 оборотов.
А вот далее аналогию проводить уже нельзя, потому что после «отсечки» вид впрыска существенно отличается от «обычного», посмотрите:

                                     фото 8

Мы видим «пачки» импульсов, при помощи которых система управления плавно  переводит двигатель в работу на ХХ.

   При запуске двигателя также используется двухфазный впрыск топлива:

                                         рис.1

Это позволяет добиться надежности «холодного» пуска двигателя,  стабильности оборотов на еще 
«не горячем» двигателе и снижения эмиссии CH_x.
Временные показатели на рисунке 1 не проставлены вследствии того, что они будут различными для различных температур, для различных сортов «дизельного» топлива, для различных сортов применяемого моторного масла и так далее. По этим же причинам величина оборотов двигателя при «холодном» запуске будет  также  различная.
На рисунке 1 написано: «двухфазный впрыск — 1» и «двухфазный впрыск — 2».
Ни в одних «мануалах» об этом не написано и такие слова не приводятся.
Но опытным путем установлено, что такие выражения в обиход ввести надо.
Потому что:
«Двухфазный впрыск — 1» — впрыск, который происходит в две стадии, но без возможности перехода его в однофазный впрыск.
«Двухфазный впрыск — 2» — впрыск, который происходит в две стадии, но с возможностью перехода его в однофазный (основной) впрыск.
Здесь все зависит от многих факторов, но основным является температура охлаждающей жидкости и температура топлива.

Развитие автомобилестроения  можно сравнить со спиралью, которая «упирается»  в  Вечность. «Зеленые» потребовали — автомобилестроение  «выполнило». Через  несколько лет, когда «зеленые» найдут еще «кое-что», они проведут через Закон  уже другие ограничения на выброс ОГ автомобилями.

И тогда мы будем лицезреть уже другой тип двигателя и другой вид впрыска топлива. Все связано, все закономерно, но
 всему основой не забота о людях, как можно подумать, нет. Основой основ являются цифры в чековой книжке. А уж к ним «привязывается» все остальное. 
Такие двигатели с таким видом впрыска топлива существенно помогли бы улучшению экологии в нашей стране.
Если бы  наше топливо было «нормальным».

Владимир Петрович

Руководства по ремонту и эксплуатации TOYOTA

Книги по ремонту других автомобилей

Одновременный впрыск топлива — КиберПедия

В этом виде впрыска топлива все форсунки открываются и закрываются одновре­менно. Это означает, что время, необходи­мое для испарения топлива, оказывается разным для каждого цилиндра. Тем не ме­нее, для того чтобы обеспечить эффектив­ное образование топливовоздушной смеси, количество необходимого для сгорания топлива впрыскивается двумя порциями, по одной на каждый оборот коленчатого вала. В этом виде впрыска топливо для не­которых цилиндров, как только впускной клапан открывается, поступает в откры­тый впускной канал. В этом случае момент впрыска топлива не изменяется.

Групповой впрыск топлива

В этом виде форсунки комбинируются с образованием двух групп. При одном по­вороте коленчатого вала одна группа фор­сунок впрыскивает всё количество топ­лива, предназначенное для данных цилин­дров, а при следующем повороте впрыск топлива осуществляется другой группой форсунок.

Такая конфигурация допускает выбор угла опережения впрыска в зависимости от ре­жима работы двигателя. Кроме того, ис­ключается нежелательный впрыск топлива

в открытые впускные каналы. В этом виде время, имеющееся для испарения топлива, также разное для разных цилиндров.

Последовательный впрыск топлива (SEFI)

В этом виде топливо впрыскивается инди­видуально в каждый цилиндр, то есть фор­сунки включаются в работу одна за другой в соответствии с порядком работы цилин­дров. Продолжительность и угол опереже­ния впрыска топлива относительно ВМТ одинаковы для всех цилиндров, а топливо накапливается перед входом в каждый ци­линдр.

Угол опережения впрыска топлива про­граммируется и может быть адаптирован к режиму работы двигателя.

Индивидуальный впрыск топлива в каждый цилиндр (CIFI)

Этот вид впрыска топлива предполагает наибольшую степень свободы проектиро­вания. По сравнению с последовательным впрыском топлива способ CIFI имеет то преимущество, что продолжительность впрыска может быть индивидуально изме­нена для каждого цилиндра. Это позволяет компенсировать отклонения, например, в отношении заряда цилиндров.

 

Рис.5

а — Одновременный впрыск топлива

b — Групповой впрыск топлива

с — Последователь­ный впрыск топ­лива (SEFI)

и ин­дивидуальный впрыск топлива в каждый ци­линдр (CIFI)

 

Непосредственный впрыск топлива

В двигателях с непосредственным впрыс­ком бензина образование топливовоз-душной смеси происходит в камере сго­рания. Во время такта впуска в цилиндр через открытый впускной клапан посту­пает только воздух, а топливо впрыски­вается специальными форсунками не­посредственно в цилиндры.

Обзор

Требование достижения высокой мощ­ности двигателей при низком расходе топ­лива привело к «реанимации» системы не­посредственного впрыска бензина («re­discovery» — повторному открытию). Ещё в далёком 1937 году был создан авиацион­ный двигатель с механической системой непосредственного впрыска бензина. В 1952 году был создан первый серийный легковой автомобиль «Gutbrod» с механи­ческой системой непосредственного впрыска бензина, а следом за ним в 1954 году «Mercedes SL».

В то время проектирование и изготовление двигателя с непосредственным впрыском бензина было делом очень сложным. Более того, такая технология предъявляла очень высокие требования к используемым мате­риалам. Другой проблемой было обеспече­ние достаточного срока службы двигателя.

Все эти обстоятельства длительное время не допускали прорыва в создании двигате­лей с непосредственным впрыском бен­зина.

Рис. 1

1-Топливный насос высокого давления (ТНВД) 2-Соединенное линией низкого давления топ­лива 3-Линия высокого давления топ­лива 4-Топливный коллектор 5-Форсунки высо­кого давления топлива 6-Датчик высокого давления топ­лива 7-Свеча зажигания 8-Регулятор давле­ния топлива 9-Поршень

Принцип работы

В системах непосредственного впрыска бензина топливо под высоким давлением впрыскивается прямо в камеру сгорания цилиндра двигателя. Следовательно, обра­зование топливовоздушной смеси, подобно дизелям, происходит внутри цилиндра (внутреннее смесеобразование).

Автомобильные моторы с непосредственным впрыском топлива: плюсы и минусы

Чем отличается схема с непосредственном впрыском

В начале нулевых бензиновые моторы  с непосредственным впрыском стали чаще появляться на российском рынке автомобилей. В настоящее время практически каждая современная машина, как дорогая, так и бюджетная, оснащается таким движком. По мнению большинства экспертов, такие автомобили были, есть и будут до появления и распространения на рынке кардинально новых средств передвижения (например, электромобилей).

Главный момент, который отличает мотор с непосредственным впрыском от классической схемы  – подача топлива не в коллектор, а напрямую в цилиндр. Другими словами, камера сгорания получает не уже готовую топливовоздушную смесь (как в стандартном варианте), а живое топливо. Смесеобразование будет происходить в самом двигателе.

Зачем это придумали?

Ученые задумались о такой чудо-системе еще в далеком 19 веке. Но до недавних пор система не была распространена среди производителей автомобилей. Первыми такими машинами с аналогичными моторами стали представители бренда  Mitsubishi, а вслед за этим производителем потянулись и известные во всем мире марки: Toyota, Mercedes, BMW и другие. Вся хитрость заключается в том, что благодаря такой системе можно абсолютно четко руководить ходом смесеобразования. Данная схема буквально заставляет мотор функционировать на очень бедной топливовоздушной смеси. Стандартный двигатель работает при пропорциях бензин-воздух 1 к 14, а движки с непосредственным впрыском способны вытянуть на 1 к 20, а некоторые, более усовершенствованные конструкции на 1:40. Согласитесь, разница колоссальная. Именно эта способность и позволяет автовладельцам существенно экономить на топливе, ведь мотор с непосредственным впрыском будет сжигать намного меньше горючего. Стоит отметить, что     мощностные и динамические показатели такого автомобиля будут невероятно высокими.

Производители подобных моторов утверждают, что экономия топлива доходит до 25 процентов, а тяга и мощность увеличивается на 15 процентов. Всего этого можно добиться и при малом литраже, соответствуя также и экологическим стандартам. С этой стороны такие двигатели представляются просто сказочными и привлекают все большее число покупателей.

Дело техники: в чем хитрость? 

Использование системы непосредственного впрыска требует очень многого от конструкции двигателя, насоса и качества топлива. Кроме того, особые требования выдвигаются к смазочным материалам и электрике. Чтобы смесь образовывалась правильно при непосредственном впрыске, нужен очень слаженный и сложный процесс. Поэтому электроника автомобиля снабжена многими дополнительными программами, которые управляют несколькими циклами функциональности. Не говоря уже о сотнях специальных датчиков, каждый из которых отвечает за свою функцию.  За распыл топлива ответственными являются специальные форсунки, способные работать при очень высоком давлении. Топливные насосы также должны отличаться высокой производительностью. Каждый элемент такой системы должен быть высокотехнологичным и надежным. Только соблюдение всех условий и требований позволит правильно распылять горючее. Тем более на различных режимах функционирования мотора необходимо по-разному распоряжаться готовой смесью.

На холостом ходу мотор работает в режиме послойного смесеобразования – смесь обедняется до максимума, но тем не менее ничуть не теряет своим положительных качеств и остается пригодной для дальнейшей работы. Когда нагрузка на движок максимальна, дроссельная заслонка и каналы впуска остаются открытыми. Кроме того, по максимуму дожигаются выхлопные газы, а это  существенно увеличивает экологичность работы двигателя.  

Преимущества и недостатки

Самым главным недостатком, о котором говорят специалисты и недовольные владельцы, является низкая надежность. Суть в том, что даже самая мелкая неисправность одного из элементов схемы приводит двигатель в состояние «капризов». Начинаются сбои в работе, электроника сигнализирует хозяину о проблемах. Кроме того, к недостаткам отнесем и немалую стоимость подобного двигателя. Будучи сложной технологической конструкцией, мотор с непосредственным впрыском топлива требует соблюдения четких правил и безотказной работы всех составляющих системы. Также внимательно нужно относиться к системе питания и зажигания. Еще выделим недостаток, который стопроцентно не понравится ни одному водителю – повышенные требования к качеству топлива. Заливать в бак дешевое горючее не выйдет. Проблема заключается в том, что низкокачественное топливо содержит крайне нежелательные для состояния движка соединения серы, фосфора и железа. Различные примеси также негативно скажутся на функциональности такого мотора. Цена запчастей и стоимость обслуживания таких двигателей не понравится автомобилисту, который хочет купить машину с таким мотором. Увы, но дешевых запасных частей к таким движкам не существует. Ужесточаются требования к маслу, фильтрам и остальным расходным материалам. Высокотехнологичный агрегат требует  дорогостоящего внимания.

А теперь рассмотрим преимущества, на фоне которых минусы улетучиваются. Двигатели с непосредственным впрыском по праву считаются наиболее технологичными. Плюс, стоит отметить и экономичность агрегата. Благодаря таким моторам существенно увеличивается тяга и мощность автомобиля. Такие машины просты и удобны для жителей крупных городов, для которых характерны частые пробки на дорогах. К тому же, благодаря таким движкам увеличивается интервал между периодическими заменами масла. Перечисленные преимущества будут ощутимы при строгом соблюдении правил обслуживания авто.  Потребуется внимательное и бережное отношение к двигателю.

Система питания с непосредственным впрыском топлива.

Системы питания инжекторных двигателей



Непосредственный впрыск топлива

Система непосредственного впрыска инжекторных двигателей аналогична по конструкции системе питания дизельных двигателей Common Rail, предложенной в конце 60-х годов прошлого столетия швейцарским инженером Робертом Хубером, и завоевавшей в настоящее время широкую популярность, активно вытесняя классическую систему питания дизелей благодаря существенным достоинствам.

Слабым местом всех систем непосредственного впрыска топлива в цилиндры двигателя является низкая эффективность смесеобразования – для того, чтобы топливо достаточно быстро сгорало, необходимо его тщательно перемешать с воздухом. По понятным причинам, системы с внешним смесеобразованием в этом плане имеют существенное преимущество, поскольку топливо и воздух перемешиваются еще до подачи в цилиндры двигателя и горение протекает интенсивнее.

Поэтому конструкторам, разрабатывающим дизельные двигатели и бензиновые двигатели с непосредственным впрыском топлива, приходится решать достаточно сложную задачу – как в сотые доли секунды получить внутри цилиндра равномерно распределенную по камере сгорания топливовоздушную смесь требуемого состава и качества.

Одним из путей решения проблемы является повышение давления топлива, впрыскиваемого форсункой в цилиндр двигателя. Топливо, вырывающееся под большим давлением из сопла распылителя форсунки, распыляется более интенсивно, широким фронтом, распространяясь при этом по камере сгорания и активно смешиваясь с воздухом.
Второй путь интенсификации смесеобразования, над которым работают конструкторы – создание формы камеры сгорания и головки поршня, способствующей завихрению воздуха при сжатии, что тоже способствует перемешиванию бензина и воздуха в цилиндре.

Для инжекторных двигателей с системой питания, использующей непосредственный впрыск, повышение давления впрыска достигается применением топливного насоса высокого давления, необходимость в котором для систем центрального и распределенного впрыска отсутствует.
Конечно же, топливная аппаратура высокого давления ложится определенным бременем на стоимости всей системы питания, что является одним из недостатков системы непосредственного впрыска, тем не менее, достоинства такой системы тоже очевидны. Двигатель, использующий непосредственный впрыск бензина, экономичнее и экологичнее аналогичных двигателей с внешним впрыском, кроме того, он меньше склонен к детонационным явлениям во время работы.

Итак, для того чтобы обеспечить качественное смесеобразование внутри цилиндра, необходимо повысить давление впрыска. Поэтому в системе непосредственного впрыска топлива насос низкого давления подает топливо через фильтр к насосу высокого давления, который создает в аккумуляторе (накопитель, где топливо находится под высоким давлением) давление 5…13 МПа.
При превышении давления специальный регулятор перепустит избыточное топливо на вход насоса высокого давления. Значение давления в аккумуляторе (накопителе) регистрируется датчиком давления и подается на электронный блок управления (ЭБУ). Топливо из аккумулятора подается к электромагнитным форсункам, которые включаются по команде от микропроцессора.



Благодаря впрыску топлива сразу после подачи искры в цилиндре обеспечивается воспламенение топливовоздушной смеси нормального состава, который поддерживает ЭБУ. При этом в удаленных от электродов зонах состав горючей смеси остается обедненным и даже бедным (в самых крайних зонах). Таким образом, при непосредственном впрыске образуется неравномерный состав топливовоздушной смеси по всему объему камеры сгорания.

Из возникшего у электродов свечи зажигания очага горения фронт пламени распространяется в периферийные зоны, где воспламеняет бедные составы смеси с коэффициентом избытка воздуха α≥2.
В результате существенно повышается топливная экономичность двигателя и снижается вероятность возникновения детонации.

По сравнению с системой распределенного впрыска система непосредственного впрыска обладает следующими недостатками:

• более высокая стоимость из-за наличия аппаратуры высокого давления;
• сложные температурные условия работы форсунки, распылитель которой расположен в камере сгорания;
• сложная форма камеры сгорания, необходимая для лучшего перемешивания воздуха и бензина;
• повышенные требования к бензину (ограничение содержания серы) и качеству его очистки.

Кроме того, использование насосов высокого давления или насос-форсунок традиционных конструкций осложняется отсутствием у бензина смазывающих свойств.

Тем не менее, благодаря описанным выше преимуществам, в первую очередь – высокой экономичности, система непосредственного впрыска все шире применяется производителями автомобилей и завоевывает популярность у автомобилистов. Можно предположить, что с развитием и совершенствованием технологий изготовления точных деталей системы с непосредственным впрыском займут лидирующие позиции в конструкциях бензиновых автомобильных двигателей.

***

Механическая система впрыска K-Jetronic



Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

прямой впрыск топлива — это … Что такое непосредственный впрыск топлива?

система непосредственного впрыска топлива — Тип системы впрыска топлива, используемый в дизельных двигателях, в которых топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры… Словарь авиационной техники

Впрыск топлива — Топливная рейка, подключенная к форсункам, которые установлены чуть выше впускного коллектора на четырехцилиндровом двигателе. Впрыск топлива… Википедия

впрыск топлива — ► NOUN ▪ прямая подача топлива под давлением в узлы сгорания двигателя внутреннего сгорания.ПРОИЗВОДНЫЕ топливо впрыск прилагательное… Словарь английских терминов

впрыск топлива — Форма системы дозирования топлива для поршневого двигателя, которая впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр, а не смешивает его с воздухом перед тем, как оно попадет через впускной клапан. Двумя типами систем впрыска топлива являются…… Авиационный словарь

впрыск топлива — существительное прямое введение топлива под давлением в узлы сгорания двигателя внутреннего сгорания.Производные fuel injected прилагательное… Словарь новых терминов английского языка

Механический впрыск топлива — Базовая концепция механического впрыска Все формы впрыска топлива (FI) предназначены для достижения правильной топливно-воздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания для наиболее эффективного сжигания топлива. Все формы впрыска топлива делают это…… Wikipedia

Топливный насос — не следует путать с ТРК, устройством, которое подает топливо в автомобиль.Топливный насос высокого давления на судовом дизельном двигателе Yanmar 2GM20. Топливный насос часто (но не всегда) является важным компонентом автомобиля или другого…… Wikipedia

Топливный насос — для 12-цилиндрового дизельного двигателя Топливный насос — это устройство, которое перекачивает топливо в цилиндры дизельного двигателя или, что реже, бензинового двигателя. Традиционно насос приводится в действие косвенно от коленчатого вала с помощью шестерен, цепей или…… Wikipedia

прямой впрыск — существительное Система впрыска топлива в двигателе внутреннего сгорания, в которой карбюратор не используется, но топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр • • • Основная запись: ↑ direct… Полезный английский словарь

Прямой впрыск — может означать: Техника записи музыки, более известная как Прямой ввод. Способ впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, как в бензиновых бензиновых двигателях с прямым впрыском и большинстве дизельных двигателей. …… Википедия

инжекторный — впрыск топлива ► НЕТ ▪ прямая подача топлива под давлением в блоки сгорания двигателя внутреннего сгорания.ПРОИЗВОДНЫЕ топливо впрыск прилагательное… Словарь английских терминов

Прямой впрыск

Погрузка

Начиная с сезона 2014 года, правила Формулы 1 резко меняются, и наиболее значительным изменением является переход с 2,4-литровых двигателей V8 без наддува на 1,6-литровые двигатели V6 с непосредственным впрыском и турбонаддувом. Стремясь снизить расход топлива до 35%, FIA внесла изменения в технический регламент, чтобы значительно увеличить сбор обычно потерянной энергии и снизить потери используемой энергии.Для этого FIA внесла радикальные изменения в систему сгорания ДВС, введя прямой впрыск (DI).
Правила для двигателей Формулы-1 на 2013 год и ранее указаны только портовые топливные системы впрыска MPFI. В положении 5.10.2 указано:

5.10.2 Разрешается использовать только одну топливную форсунку на цилиндр, которая должна впрыскивать непосредственно сбоку или сверху впускного отверстия.

Таким образом, положение форсунки было ограничено верхней стороной (перед) впускного отверстия (клапана).Вот как это работает: вместо того, чтобы использовать один инжектор, который распыляет необходимое количество топлива, каждая из отдельных впускных труб имеет свой собственный инжектор, который добавляет точную струю аэрозольного топлива во всасываемый воздух из инжектора под давлением. Топливно-воздушная смесь втягивается в открытый канал и в камеру сгорания отступающим поршнем. Затем впускной клапан захлопывается, свеча зажигания загорается, и в уже закрытом цилиндре происходит взрывное горение.
Но на 2014 год это ограничение не действует.Таким образом, хотя ранее прямой впрыск был специально исключен из-за ограничения положения форсунок, начиная с марта 2014 года это должен быть единственный выход. Прямой впрыск стал обязательным. В положении 5.10.2 теперь указано:

5.10.2 Может быть только одна форсунка прямого действия на цилиндр, и никакие форсунки не допускаются до впускных клапанов или после выпускных клапанов ».

Итак, положение форсунки зафиксировано внутри цилиндра.

Уже много лет Формула 1 использует систему впрыска с электронным управлением, но все было иначе. Двигатели оснащались «системой впрыска топлива через порт» или так называемым многоточечным впрыском топлива (MPFI) с так называемыми «форсунками для душа», при этом форсунки располагались перед впускными трубами. Вы действительно можете увидеть брызги инжектора. Такое расположение позволяет всасывать топливо вместе с воздухом внутри цилиндра. Когда вы устанавливаете форсунки дальше от камеры сгорания, вы получаете более эффективный эффект смешивания воздуха и топлива и дополнительный охлаждающий эффект.Чем холоднее воздухозаборник, тем лучше сгорает и меньше преддетонация. И это приведет к увеличению мощности. Компромисс — меньшая эффективность использования топлива, но большая мощность при правильном сгорании. Некоторая часть впрыскиваемого топлива остается прикрепленной к стенкам труб и впускных каналов.
Итак, FIA решила перейти на прямой впрыск. Прямой впрыск топлива — это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям сжигать топливо более эффективно, что приводит к большей мощности, более чистым выбросам и повышенной экономии топлива.Все это актуально для современной автомобильной техники.

Самая важная характеристика любого двигателя — будь то дизельный, бензиновый, двух- или четырехтактный — это его система сгорания. Два наиболее важных различия между двигателем с прямым впрыском и стандартным бензиновым двигателем — это то, как они подают топливо и как топливо смешивается с поступающим воздухом. Эти основные предпосылки имеют огромное значение для общей эффективности двигателя.

Бензиновые двигатели работают путем всасывания смеси бензина и воздуха в цилиндр, сжатия его поршнем и воспламенения искрой. В результате взрыва поршень движется вниз, создавая мощность и крутящий момент. Традиционные (непрямые) системы впрыска топлива (карбюратор, одноточечный и многоточечный впрыск) предварительно смешивают бензин и воздух во впускном коллекторе перед подачей в цилиндр. Топливо-воздушная смесь широко распределяется внутри камеры, оставляя значительную часть несгоревшей и, следовательно, неэффективной.
Практически все дизельные двигатели используют непосредственный впрыск топлива. Однако из-за того, что в дизелях используется другой процесс сжигания топлива (бензиновые двигатели сжимают смесь бензина и воздуха и воспламеняют ее от искры; дизели сжимают только воздух, а затем распыляют топливо, которое воспламеняется от тепла и давления), их впрыск системы отличаются конструкцией и принципом действия от бензиновых систем непосредственного впрыска топлива.

Common Rail для 4-цилиндрового бензинового двигателя с прямым впрыском. Система впрыска топлива на бензиновом двигателе с прямым впрыском состоит из топливного насоса с высокой пропускной способностью, топливной рампы большого диаметра (Common Rail, трубка, в которой находится топливо под высоким давлением) и специализированных топливных форсунок. Форсунки могут выдерживать чрезмерную температуру и давление сгорания за счет использования проходящего через них топлива в качестве охлаждающей жидкости.

В системе прямого впрыска воздух и бензин предварительно не смешиваются.Воздух поступает через впускной коллектор, а бензин под высоким давлением впрыскивается непосредственно в каждый цилиндр через специально разработанные форсунки. Скорость подачи топлива регулируется через давление в общей топливной рампе, к которой подключены топливные форсунки, количество раз, когда форсунка открывается, чтобы позволить топливу проходить через нее во время цикла впуска, и продолжительность этих отверстий. Топливные системы с прямым впрыском топлива имеют существенную конструкцию, поскольку они обычно генерируют и удерживают топливо под давлением 150 бар или более, а не 3-5 бар, характерных для многоточечного впрыска через каналы. Эти чрезвычайно высокие давления позволяют инжектору пропускать достаточно топлива для достижения сгорания. С помощью современных компьютеров управления двигателем топливо сжигается там, где это необходимо, и тогда, когда это необходимо. Топливо можно впрыснуть прямо в самую горячую камеру сгорания, близко к искре.

По сравнению с обычным порт MPFI система впрыска топлива, топливо форсунки должны работать с огромным давлением топлива, чрезвычайно высокими температурами, а также впрыском большое количество топлива за очень короткие периоды. Причина значительного сокращения времени в котором инъекция может быть завершена, в связи с тем, что все инъекции должны иногда возникают в пределах лишь части хода впуска. Потребность в топливе на холостом ходу может снизиться время открытия всего 0,4 миллисекунды.

Продолжительность и интенсивность распыления можно настроить с помощью компьютера двигателя, что обеспечивает более быстрое и полное сгорание. Результат — меньший расход топлива, меньшее загрязнение (General Motors заявляет, что это снижает выбросы при холодном запуске на 25 процентов) и большая мощность.Например, до того, как 3,5-литровый V6 в Mercedes E350 получил прямой впрыск, он выдавал 268 лошадиных сил и имел довольно низкий рейтинг EPA: 7,2 км / л по городу / 10,2 км / л по шоссе. Теперь, с практически таким же двигателем, во многом благодаря прямому впрыску, E350 может выдавать 302 лошадиных силы и достигает респектабельных 8,5 км / л по городу / 12,7 км / л по шоссе. Cadillac продает CTS как с непрямым, так и с прямым впрыском своего 3,6-литрового двигателя V6. Непрямой двигатель выдает 263 лошадиных силы и 343 Нм крутящего момента, тогда как прямой вариант развивает 304 л.с. и 371 Нм.

Изобретателем прямого впрыска бензина является французский изобретатель конфигурации двигателя V8 Леон Левавассер в 1902 году. Первый пример прямого впрыска бензина после Первой мировой войны был на двигателе Хессельмана, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. Двигатели Хессельмана. использовал принцип сверхбедного горения и впрыснул топливо в конце такта сжатия, а затем зажег его свечой зажигания. Но это началось не здесь. первое попытки насчитывать более 100 лет.Немецкий производитель двигателей Deutz произвел какое-то начало 1898 года! Зачем? Поскольку в то время карбюратор с эффектом Вентури еще не был открыт, DI выглядел как хороший способ подачи топлива в цилиндры
. Во время Второй мировой войны прямой впрыск бензина использовался почти во всех серийных авиационных двигателях более высокой мощности, произведенных в Германии, Советском Союзе и США.
Первая автомобильная система непосредственного впрыска, работающая на бензине, была разработана Bosch и представлена ​​Голиафом и Гутбродом в 1952 году.В этой системе использовался обычный бензиновый топливный насос для подачи топлива к впрыскивающему насосу с механическим приводом, у которого были отдельные плунжеры на инжектор для подачи очень высокого давления впрыска непосредственно в камеру сгорания.
Mercedes-Benz 300SL 1955 года выпуска (фото справа), первый серийный спортивный автомобиль, в котором использовался впрыск топлива, использовался прямой впрыск. Топливные форсунки Bosch были помещены в отверстия на стенке цилиндра, используемые для свечей зажигания в других шестицилиндровых двигателях Mercedes-Benz (свечи зажигания были перемещены на головку блока цилиндров).
Позже более массовые применения впрыска топлива отдавали предпочтение менее дорогостоящим методам непрямого впрыска. Но все эти ранние проекты в автомобильной промышленности отменены, потому что электронного управления, ключевого элемента, не существовало или находилось в зачаточном состоянии, а стоимость насосов и форсунок была чрезвычайно высокой. Сегодня бензиновые двигатели DI появляются в моделях начального уровня, и если вы видите GDI, FSI, DFI, SIDI, Skyactiv или EcoBoost на задней части автомобиля, это относится к прямому впрыску. Hyundai предлагает прямой впрыск топлива на семи своих моделях, включая Sonata и Accent начального уровня. Kia делает то же самое на пяти своих моделях, включая самый дешевый Rio. Chevrolet ставит его на V6 Camaro и на нынешнюю Impala, что очень странно для автомобиля, который рекламирует проигрыватель компакт-дисков как свой лучший удар. Audi предлагает его для каждой модели, включая V10 R8 и 12-цилиндровый A8. Дизельные двигатели
используют непосредственный впрыск в течение многих лет, но только люди, купившие VW TDI, действительно знают об этом.

Gasoline DI — относительно новый продукт в автомобильной технике. Усовершенствованная система впрыска, которая со сложной стратегией впрыска в сочетании с турбонагнетателем позволяет уменьшить размер двигателя, улучшить характеристики и значительно снизить потребление топлива и выбросы.В сочетании с сверхточным компьютерным управлением прямой впрыск позволяет более точно контролировать дозирование топлива (количество впрыскиваемого топлива) и время впрыска (точно, когда и как долго топливо подается в цилиндр). Часть ECU, отвечающая за управление топливом, должна думать намного быстрее. Это потому, что система управления подачей топлива должна подавать топливо в цилиндры с гораздо более короткими интервалами, и в целом точное нормирование топлива и управление соотношением воздух-топливо более важно для двигателя с прямым впрыском, чтобы оптимизировать производительность, выбросы и топливо. эффективность.Расположение форсунки также обеспечивает более оптимальную схему распыления, при которой бензин разбивается на более мелкие капли. Результат — более полное сгорание. Кроме того, система GDI обладает большей гибкостью в отношении того, когда в цикле сгорания добавляется топливо. Системы MPFI могут добавлять топливо только во время такта впуска поршня, когда впускной клапан открыт. GDI может добавлять топливо всякий раз, когда это необходимо, а также несколько небольших впрыскиваний вместо одной. Некоторые автопроизводители даже экспериментировали с использованием GDI для подачи дополнительного потока топлива в цилиндр, чтобы вызвать вторичный взрыв во время цикла сгорания, что потенциально привело к еще большей мощности и эффективности. Эта возможность регулировки при добавлении топлива в цилиндр — это святой Грааль производства энергии.

DI по своей природе более эффективен и помогает генерировать больше энергии, чем инжекторный порт. А достижения в области инженерии и электронного управления двигателем, вызванные жесткой отраслевой конкуренцией и потребительским спросом, делают технологию DI более рентабельной для производителей, чем когда-либо. Прямой впрыск GDI представляет собой эффективное технологическое решение для трансмиссии, позволяющее идти в ногу с тенденцией выбросов.Прямой впрыск становится обычным явлением в новых автомобилях благодаря положительному влиянию на топливную экономичность. Требования к более высокой топливной эффективности, предъявляемые EPA, гарантируют, что прямой впрыск станет все более распространенной технологией в автомобилях в будущем, и автопроизводителям придется выяснить, как сделать его долговечным и рентабельным.

Но у технологии есть и обратная сторона. Это процесс, чтобы технология не только работала, но и была долговечной и рентабельной. Есть много проблем с долговечностью двигателей с прямым впрыском. Например, впрыск под высоким давлением, используемый в этих двигателях, вызывает большую нагрузку на топливные насосы. Обычные топливные насосы в системах с прямым впрыском работают при гораздо более низком давлении, чем топливные насосы высокого давления на электростанциях с прямым впрыском.
Наибольшую озабоченность при использовании технологии прямого впрыска вызывает накопление углерода вокруг впускных клапанов. Со временем это может привести к снижению мощности и эффективности, уменьшая тем самым бонус, который должен обеспечивать DI.В отличие от двигателей с впрыском топлива в порт, где постоянное распыление топлива в порт и над клапанами позволяет смыть любые отложения, в двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, поэтому нет никаких шансов. для смывания отложений. Обычно отложения образуются, когда сажа, которая является конечным продуктом сгорания, прилипает к штоку клапана. Проблема большинства поврежденных двигателей связана с дыхательной системой. В частности, конструкцию компонентов вентиляции картера и системы рециркуляции выхлопных газов.Все современные бензиновые двигатели возвращают часть картера и выхлопных газов обратно через впускной коллектор, чтобы помочь контролировать выбросы, но некоторые конструкции рециркуляции выхлопных газов «грязнее», чем другие. Некоторые менее эффективны в предотвращении прохождения крошечных кусочков масла , углерод и другие частицы, которые в конечном итоге прилипают к впускным каналам и клапанам. «Грязная» конструкция впуска или рециркуляции выхлопных газов может легко остаться незамеченной в обычном двигателе с впрыском через порт из-за очищающего эффекта бензина, проходящего через впускные клапаны.Однако, когда те же конструкции двигателей приспособлены для непосредственного впрыска топлива, этот эффект очистки внезапно теряется — и могут образовываться углеродные слои. Новые реализации прямого впрыска предназначены для решения этих проблем. Система Toyota D-4S, которая используется в некоторых из ее автомобилей, таких как Scion FR-S и Lexus GS350, имеет второй набор портовых форсунок (не прямых форсунок), которые работают только тогда, когда это необходимо, чтобы помочь удалить накопление углерода. и оптимизировать производительность.

Mercedes-Benz W196 был гонщиком Mercedes-Benz Формулы-1 в сезонах Формулы-1 1954 и 1955 годов, выиграв 9 из 12 гонок, которые были в руках Хуана Мануэля Фанхио (на фото под номером 10) и Стирлинга Мосса.Он использовал прямой восьмицилиндровый двигатель M196, изображенный выше (щелкните, чтобы увеличить). Он был первым, в котором использовались десмодромные клапаны и система впрыска топлива, разработанные инженерами Mercedes на основе опыта, накопленного на двигателях серии DB 600, использовавшихся на истребителе Messerschmitt Bf 109 и других двигателях во время Второй мировой войны.

Прямой впрыск не является чем-то новым в автоспорте. Гонщик Mercedes Grand Prix использовал механическую систему для впрыска топлива через боковую часть цилиндра своего прямого восьмицилиндрового двигателя M196 (на котором установлен знаменитый гонщик Mercedes-Benz W196 Формулы-1), благодаря чему выиграл чемпионаты мира в 1954 и 1955 годах.
В 2001 году Audi представила свой 3,6-литровый двигатель V8 с двумя турбинами, выиграв в этом году Ле-Ман. К этому времени, конечно, многие другие производители начали видеть преимущества увеличенной мощности (до 5%) и лучшего расхода топлива (до 15%). Но, как и многие другие вещи в жизни, такие улучшения даются нелегко, и хотя потенциальные преимущества улучшенного наполнения цилиндров и лучшего приготовления смеси весьма привлекательны, для их достижения требуется много кропотливой работы по разработке.

Положение иглы форсунки при двух крайних режимах работы двигателя: холостом ходу и полной нагрузке.Вы можете увидеть разницу в промежутке -A-. На рисунке слева вы можете видеть внутреннее устройство завихрителя наконечника форсунки и распылителя вихревого инжектора высокого давления AlliedSignal, а также характеристики распыления вихревого инжектора высокого давления. Прирост достигается за счет точного управления количеством и синхронизацией впрыска топлива, которые меняются в зависимости от нагрузки двигателя. Добавление этой функциональности в ЭБУ требует значительного улучшения обработки и памяти ЭБУ, поскольку прямой впрыск и управление частотой вращения двигателя должны иметь очень точные алгоритмы для обеспечения хорошей производительности и управляемости. Система управления двигателем постоянно

выбирает одну из схем двигателя внутреннего сгорания: обедненная смесь, стехиометрическая, полная мощность и несколько промежуточных. Каждый режим характеризуется соотношением воздух-топливо. Стехиометрическое соотношение воздух-топливо для бензина составляет 14,7: 1 по массе (массе), но в обедненном режиме могут использоваться отношения до 50: 1. Режим обедненного сжигания или послойного заряда используется для условий работы с малой нагрузкой. В этом режиме топливо впрыскивается не на такте впуска, а на последних этапах такта сжатия.Отлично подходит для экономии топлива. Стехиометрический режим используется для условий умеренной нагрузки, а режим полной мощности используется для быстрого ускорения и больших нагрузок.

Форсунки на двигателе с распределенным впрыском топлива (MPFI) могут протекать (впрыскивать) топливо почти на все 720 градусов поворота кривошипа (при более низких оборотах они закрываются время от времени, но на более высоких оборотах они могут быть открыты до тех пор, пока 720 градусов). Это допустимо, поскольку топливно-воздушная смесь, заполняющая впускные каналы, попадает в камеры сгорания только при открытом впускном клапане.В двигателе с прямым впрыском впрыск не может начаться даже до тех пор, пока не откроется впускной клапан, и то только тогда, когда нет возможности утечки топлива через выпускной клапан во время перекрытия клапанов. Следовательно, начало впрыска будет приходиться на время закрытия выпускного клапана или близко к нему.

В двигателе с прямым впрыском топливо можно впрыскивать в течение большей части четырехтактного цикла, причем впрыск заканчивается при закрытии впускного клапана. Например, при 10 000 об / мин этот период впрыска может составлять примерно 12 мс.В двигателе с прямым впрыском впрыск не может начаться даже до тех пор, пока не откроется впускной клапан, и то только тогда, когда нет возможности утечки топлива через выпускной клапан во время перекрытия клапанов. Следовательно, начало впрыска будет приходиться на время закрытия выпускного клапана или близко к нему. После впрыска топливу нужно дать достаточно времени, чтобы испариться, чтобы образовалась горючая смесь, прежде чем оно сможет воспламениться от искры. При тех же 10 000 об / мин время для этого падает примерно до 1,6 мс. Увеличение числа оборотов двигателя до максимума, разрешенного в Формуле 1 (15 000 об / мин), еще больше сокращает это время на испарение и перемешивание.
В Формуле 1 это не такая уж большая проблема, поскольку согласно новым правилам 2014 года максимальное давление в топливной рампе составляет 500 бар, что значительно выше, чем в других применениях DI. Однако при 15000 об / мин получение правильной топливно-воздушной смеси в правильное время в цикле двигателя, в соответствии с положением поршня, и обеспечение того, чтобы эта смесь сгорала быстро и полностью в цилиндре диаметром 80 мм, требует большого понимания поток воздуха в цилиндре. Это, а также распространение фронта пламени через камеру сгорания шириной 80 мм, требует гораздо большего знания потоков в цилиндрах в любой конкретный момент, чем для нашего двигателя с впрыском в порт.Бесчисленные часы работы CFD будут затрачены на моделирование смешивания воздуха и топлива.

Гонка по достижению максимальной производительности из разрешенных 100 кг топлива началась.

Вернуться к началу страницы

Бензин с непосредственным впрыском

Группа компаний Bosch Bosch Motorsport

Английский

• Немецкий
• Английский

Мобильные решения Bosch Дом

• Дом
• Основные характеристики
  • Персонализированная мобильность
    • Мобильность как услуга
    • Комфортная зарядка
    • Без ключа
  • Автоматизированная мобильность
    • ESP — путь к безопасности дорожного движения
    • Sense, Think, Act
    9-0002 На пути к аварии бесплатный мотоцикл
    • Системы помощи водителю и безопасность
    • Проекты и инициативы
  • Подключенная мобильность
    • Подключенный автомобиль
    • Сетевые решения для транспортных средств
    • Подключенные услуги
    • Обновления по воздуху
    • Интеллектуальное сельское хозяйство
    Электрифицированная мобильность
    • Сочетание силовых агрегатов для улучшения качества воздуха
    • Прорыв в области электромобильности
    • Городская мобильность и качество воздуха
    • Производительность и удовольствие от вождения
  • Продукция и услуги
    • Легковые автомобили и легкие коммерческие автомобили
      • Системы силового агрегата
        • Электропривод
        • Гибридные системы высокого напряжения
        • Решения для гибридизации 48 В системы
        • Электромобиль на топливных элементах
        • Решения eCityTruck для силовых агрегатов Газ
        • прямой впрыск
        • Впрыск топлива через порт бензина
        • Сжатый природный газ
        • Система Common-Rail (соленоид)
        • Система Common-Rail (пьезо)
        • Система очистки выхлопных газов Denoxtronic
        • Очистка выхлопных газов с технологией двойного впрыска
        • Системы привода Flex Fuel
        • Управление температурой для гибридных систем и электроприводов
        • Управление температурой для двигателей внутреннего сгорания
        • Технология трансмиссии
        • Трансмиссия DH-CVT
        • Датчики трансмиссии
        • Системы свечения
      • Автоматическое вождение
        • Ассистент движения в пробках
        • Ассистент движения на шоссе
        • Локализация для автоматизированного вождения
        • Дорожная подпись
        • Компьютер DASy
        • Услуги прогнозирования состояния дороги
    парковка
    • Функции парковки в домашней зоне
    • Функции парковки в гараже
    • Ассистент удаленной парковки
  • Системы помощи водителю
    • Ассистент смены полосы движения
    • Предупреждение о выезде с полосы движения
    • Ассистент удержания полосы
    • Автоматическое экстренное торможение
    • Автоматическое экстренное торможение включено уязвимые участники дорожного движения
    • Предупреждение о перекрестке сзади
    • Информация о дорожных знаках
    • Интеллектуальное управление фарами
    • Адаптивный круиз-контроль
    9000 2 Облачное предупреждение водителя о неправильном пути
    • Система помощи при строительстве
    • Обнаружение сонливости водителя
    • Уклоняющаяся опора рулевого управления
    • Экстренное торможение при маневрировании
    • Многокамерная система
    • Система помощи при парковке
    • Система помощи при парковке
    • Система заднего обзора
    • Обнаружение слепых зон
  • Системы безопасности вождения
    • Система безопасности прицепа
    • Антиблокировочная тормозная система (ABS)
    • Усиление тормозов и распределение тормозных усилий
    • Электронная программа стабилизации (ESP®)
    • Система защиты пешеходов
    • Защита пассажиров
    • Интегрированные системы безопасности
    • Рекуперативные тормозные системы
    • Стеклоочистители
    • Встроенный силовой тормоз
  • Внутренние и кузовные системы
    • Информационно-развлекательные решения и кабины 900 07
    • Системы отображения и взаимодействия
    • Электроника кузова
    • Приводы Comfort
    • Системы контроля салона
  • Системы рулевого управления
    • Системы рулевого управления с электроусилителем
  • Решения для подключения
    • Центральный шлюз
    • Устройство управления подключением
    • V2X Keyless
    • Connected horizon
    • mySPIN
• Коммерческие автомобили
  • Системы силовых агрегатов
    • Решения для трансмиссии eCityTruck
    • Решения для электропривода eRegioTruck
    • Система Common Rail
    • Система Common Rail на природном газе
    • OHW
    • Очистка выхлопных газов с технологией двойного впрыска
  • Системы помощи водителю
    • Интеллектуальное управление фарами
    • Lane de Предупреждение о выезде
    • Ассистент удержания полосы
    • Ассистент центрирования полосы
    • Удержание полосы движения
    • Усовершенствованное экстренное торможение
    • Информация о дорожных знаках
    • Предупреждение о столкновении при повороте
    • Информационная система о трогании с места
    • Адаптивный круиз-контроль
    • Обнаружение слепых зон
  • Системы безопасности вождения
    • Система защиты пассажиров
  • Системы салона и кузова
    • Информационно-развлекательные системы
    • Цифровые комбинации приборов
    • Кузовная электроника
    • Цифровое зеркало
  • Гидравлические системы рулевого управления
  • Гидравлические системы рулевого управления
    • Решения для подключения
      • Центральный шлюз
      • Блок управления подключением
      • Без ключа
      • Решение для подключения V2X ции
      • Connected horizon
  • Off-Highway и большие двигатели
    • Силовые агрегаты
      • Электрифицированные силовые агрегаты
      • Модульная система common-rail для больших двигателей
      • Common-rail система MD / OHW
      • Common Rail система для грузовых автомобилей
      • Насосная система и насос-форсунка
      • Компоненты механического впрыска дизельного топлива для больших двигателей
      • Системы впрыска газа и двух видов топлива
    • Системы помощи водителю
      • Многокамерная система
    • Intelligent Planting Решение
  • Двухколесные и силовые спорткары
    • Системы силового агрегата
      • Системы управления двигателем
      • Система привода
      • Интегрированная система
      • Приводные устройства eBike
    • Системы безопасности при езде
      • Система стабилизации мотоцикла (MSC)
      • АБС мотоцикла
      • Полуактивная система управления демпфированием
    • Системы помощи водителю
      • Расширенные системы помощи водителю
    • Инструменты и информационно-развлекательные системы
      • Информационно-развлекательные системы
      • Инструменты и информационно-развлекательные системы
    • Подключенные услуги и системы
  • Мобильные услуги
    • Решение для управления транспортными средствами
    • Прогнозная диагностика
    • Подключенная парковка
      • Парковка на уровне сообществ
    • Безопасная парковка для грузовиков 9000 зарядки
    • 39
    • Услуги по зарядке
    • Enterprise Charging
  • Аккумулятор в облаке
• Услуги по разработке
  • Engine Ering services
  • Центр инженерных испытаний
  • Испытательный полигон
• Запасные части и
  услуги мастерской
  • Мастерская
    • Ремонтное оборудование
    • Диагностическое программное обеспечение
    • Ремонт электроники
    • Услуги мастерской
  • Bosch Car Service
  • AutoCrew
  • Классические автомобили

Промышленные элементы и компоненты

• Датчики MEMS
• ИС
• IP-модули
• Разъемы
• Отраслевые решения

• Продукция и услуги
• Легковые автомобили и легкие коммерческие автомобили
• Силовые агрегаты
• Прямой впрыск бензина

Дом

• Дом
• Основные характеристики
  • Персонализированная мобильность
    • Мобильность как услуга
    • Комфортная зарядка
    • Совершенно бесключевой
  • Автоматизированная мобильность
    • ESP — путь к безопасности дорожного движения
    • Sense, Think, Act
    9-0002 В пути бесплатный мотоцикл
    • Системы помощи водителю и безопасность
    • Проекты и инициативы

Прямой впрыск топлива по выгодной цене — Отличные предложения на прямой впрыск топлива от мировых продавцов прямого впрыска топлива

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте для прямого впрыска топлива.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, которые предлагают быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший вариант с прямым впрыском топлива в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что получили прямой впрыск топлива на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в непосредственном впрыске топлива и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести непосредственный впрыск топлива по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Решение для экономии топлива? Бензин с прямым впрыском

Мировые автопроизводители переживают серьезные технологические изменения. Цены на топливо год назад в сочетании с проблемами долгосрочной финансовой стабильности вынудили компании, их работников и финансовых инвесторов принять новые меры и, что наиболее важно, внести большие изменения в сами автомобили.

Наше правительство годами боролось с идеей создания национальной энергетической политики, и похоже, что это, наконец, возможно.

Техническая сторона всего этого заключается в том, как добиться значительных улучшений в экономии топлива. Стандарты CAFE не только будут повышены до 39 миль на галлон с нынешних 27,5, но и временные рамки, в которых это будет сделано, будут сокращены до 2016 года вместо 35 миль на галлон к 2020 году. Улучшение на 35% — это огромная цель, которая потребует основные технологические достижения.

Самый очевидный способ добиться большей экономии топлива — это сделать автомобили меньше, легче и, да, медленнее. Пока особого интереса к данным решениям автомобилисты не проявили.

Если размер транспортных средств не может сильно измениться, то есть два варианта: использовать более легкие и дорогие материалы и более высокотехнологичные и экономичные трансмиссии. Учитывая характер проблем, мы обязательно увидим все вышеперечисленное, а также варианты с электрическим приводом.

В настоящее время технологическим центром стремления к повышению топливной экономичности является непосредственный впрыск бензина (GDI).Это, вероятно, будет сочетаться с мягкими и полногибридными технологиями для достижения целей экономии топлива. Очевидно, что появятся полностью электрические автомобили, но может пройти некоторое время, прежде чем они станут основным фактором на рынке.

Так что же такое GDI? Легче всего было бы описать GDI как новое место для топливной форсунки. Это так, но и многое другое. Для поддержки нового местоположения инжектора есть новые датчики, новые технологии топливных насосов, новые детали трансмиссии, изменения в топливной системе и интенсивные обновления программного обеспечения и компьютерного оборудования.У этого списка нет конца.

Можно также легко сказать, что непосредственный впрыск бензина уже есть у нас уже некоторое время и что здесь нет ничего нового. Это не совсем так. С конца 90-х годов Mitsubishi и другие выпускали ограниченные модели. Теперь Ford заявляет, что его система Ecoboost GDI покроет 90% производства к 2013 году или раньше. GM уже производит несколько двигателей GDI и быстро расширяет область применения. У всех европейских и японских производителей есть версии, и их будет еще больше.Например, Bosch уже переходит на второе поколение технологии GDI. Грядет повсеместное распространение прямого впрыска бензина.

Это означает, что оборудование, которое вы видите в служебных отсеках, изменится… сильно. Эта тенденция сохранится, поскольку гибриды и электромобили станут гораздо более распространенными. Пристегните ремни безопасности; вам предстоит многому научиться, если вы хотите остаться в сфере услуг.

Где тратится энергия?

Ученые, работающие над дефектами двигателя внутреннего сгорания (ДВС), прекрасно понимают, что эти двигатели не очень эффективны.Необходимо учитывать потери при перекачивании, потери на трение и потери тепла. Существует фундаментальная проблема: насколько большим и мощным должен быть движок для конкретного приложения. Понимание этих проблем является ключом к пониманию того, почему был разработан GDI и как он работает.

Двигатели

обычно рассчитаны на максимальную ожидаемую потребность в мощности, тогда как в большинстве случаев двигатель меньшего размера и более экономичный подойдет. Двигатели с фиксированным рабочим объемом — это всего лишь фиксированные. Проблема в том, что водоизмещение, которое владелец транспортного средства считал необходимым для буксировки прицепа или лодки, должно сопровождаться топливом и воздухом, даже если оно не буксирует груз.Отсутствие гибкости — ключевой компонент потери эффективности.

Одна из фундаментальных проблем при приготовлении топливовоздушной смеси вне цилиндра заключается в том, что она ограничивает варианты соотношения топлива и воздуха или воздуха и топлива для более или менее однородной смеси. Да, есть недостатки в том, насколько хорошо это работает, но цель по крайней мере состоит в том, чтобы получить однородную смесь 14,7: 1. В двигателях со стратифицированным зарядом используются методы завихрения и потока, чтобы попытаться изменить это, но диапазон ограничен тем фактом, что смесь была приготовлена ​​вне двигателя и должна была течь в цилиндр.Это также создает задержку между приготовлением смеси и ее фактическим использованием.

Если углубиться в теорию воздушного потока, выясняется, что существует ряд факторов, влияющих на потерю идеального контроля смеси и ее местоположения. Топливно-воздушные смеси обладают инерцией, которую необходимо преодолевать. Воздухозаборник двигателя и движение впрыскиваемого топлива вызываются движением поршней вниз. Фактический поток воздуха регулируется и ограничивается впускным клапаном (ами), дроссельной заслонкой и инерцией воздуха на пути извне двигателя в цилиндры.Поскольку клапаны останавливаются и запускают поток газов в камеру сгорания и из нее, существует задержка по времени для запуска и остановки потока. В результате цилиндр редко бывает действительно заполнен топливом и воздухом в начале такта сжатия.

Это отсутствие полного заполнения измеряется объемным КПД, который, как правило, является самым низким на холостом ходу и частичном открытии дроссельной заслонки. В зависимости от перекрытия клапанов горючая смесь на холостом ходу может содержать некоторые выхлопные газы.Конечно, на других оборотах есть преднамеренное загрязнение, которое происходит через клапан EGR. Дело в том, что легче нарисовать изображение идеального заполнения цилиндра на доске, чем сделать это в реальном двигателе.

Хотя объемный КПД действительно показывает, насколько хорошо цилиндр наполняется в каждом цикле, есть еще один момент, на который следует обратить внимание. Цель системы подачи воздуха / топлива в современных технологиях состоит в том, чтобы как можно лучше заполнить каждый цилиндр полным зарядом воздуха и топлива в каждом цикле.Если бы это работало каждый раз идеально, это означало бы, что каждое событие сгорания будет иметь одинаковую энергию для высвобождения, независимо от того, работает ли двигатель на холостом ходу или на полной мощности. С точки зрения эффективности было бы лучше, чтобы каждое событие сгорания производило только необходимое количество энергии. При прежних технологиях впрыска и компьютерного управления это было невозможно.

Эта дроссельная заслонка тоже вызывает проблемы. Когда поршень движется вниз в своем цикле, возникает атмосферное давление на одной стороне дроссельной заслонки и частичный вакуум на стороне впуска, называемый вакуумом во впускном коллекторе.Проблема в том, что это вызывает сопротивление поршня и коленчатого вала. Вы могли бы описать это, сказав, что двигатель должен тратить часть своей энергии только на то, чтобы всасывать воздух за пределы дроссельной заслонки. Эти так называемые потери накачки способствуют потерям мощности в ДВС.

Фактическая мощность, приводящая в движение поршни, исходит от сгорания топлива и воздуха, а также горячих газов, образующихся в камере сгорания. По мере увеличения давления поршень перемещается этими газами. Это движение и приводящее к нему давление передаются в трансмиссию, чтобы привести автомобиль в действие.

С этим процессом связаны два типа потерь. Во-первых, горячие и расширяющиеся газы контактируют с более холодными стенками цилиндра. Это удаляет тепло и снижает преобразование этого тепла и давления в полезную мощность.

Дополнительным фактором является степень расширения двигателя. Чем больше расширяются горючие газы, захваченные двигателем, тем выше выходная эффективность. В двигателе внутреннего сгорания степень расширения и степень сжатия на самом деле одно и то же.То, что начинается с высокого давления сгорания, заканчивается низким давлением в такте выпуска. Если бы разница давлений между ними была больше, эффективность двигателя также была бы выше. Другими словами, чем выше степень сжатия, тем больше мощность двигателя.

Как мы знаем, есть ограничения на степень сжатия, возможную в ДВС. Большинство современных двигателей ограничены степенью сжатия приблизительно 8: 1 или 9: 1. Этот предел зависит от способности топлива не воспламеняться просто из-за приложенных к нему сжимающих сил.Цель состоит в том, чтобы максимальное давление в цилиндре возникало только в той точке цикла вращения двигателя, где энергия может эффективно передаваться поршню. Преждевременное зажигание может не только повредить двигатель, но и само по себе вызвать снижение мощности, выбросов и эффективности.

Одна из вещей, которые следует помнить о технологии ICE, заключается в том, что любая конкретная конструкция двигателя работает наиболее эффективно только в узком диапазоне оборотов. Он варьируется в зависимости от конструкции двигателя, но действительно есть золотая середина, когда топливная эффективность является максимальной, а выбросы самые низкие.Усилия по повышению топливной экономичности также связаны с использованием трансмиссий новой технологии для ограничения диапазона оборотов до наиболее эффективного и самого узкого диапазона. Тахометр может иметь диапазон от 0 до 6000 об / мин, но в реальном мире большую часть времени частота вращения двигателя составляет от 1000 до 2500 об / мин. В реальном вождении диапазон оборотов может быть еще меньше. По мере продвижения вперед практический диапазон оборотов будет сужаться.

Питание по запросу

Здесь было бы легко перепутать слова, фразы и акронимы.То, что в широком смысле называется GDI, лучше понимать как часть более широкой концепции под названием Power On Demand (POD). Идея состоит в том, чтобы мощность двигателя в любой момент времени соответствовала требованиям, предъявляемым к нему водителем.

Есть несколько способов изменить выходную мощность двигателя, не вызывая при этом увеличения выбросов. Идея отключения неиспользуемого смещения используется вот уже пару лет и распространяется на все больше и больше моделей. Посредством гидравлического управления клапанным механизмом можно отключить впускные и выпускные клапаны, чтобы топливо не попадало в камеры сгорания цилиндров, которые не будут использоваться.

Звучит проще, чем есть на самом деле. Когда цилиндры отключены, условия работы двигателя должны быть изменены системой управления двигателем, чтобы водитель не заметил падения мощности. Необходимо не только деактивировать клапаны, но и соответствующие форсунки, изменить угол дроссельной заслонки и изменить условия работы двигателя, чтобы они соответствовали «новому» рабочему объему. Все это может быть и делается сейчас с помощью компьютерного управления.

Еще один способ уменьшить размер двигателя — это в первую очередь установить двигатель меньшего размера.Чтобы по-прежнему получать мощность, когда она необходима, можно переполнить цилиндры топливом и воздухом с помощью турбонаддува. Турбина работает на отработанном тепле выхлопных газов. Он наполняет цилиндр под давлением, чтобы компенсировать потерю объемного КПД. Заполняя цилиндр при давлении выше атмосферного, вы фактически можете получить больше топлива и воздуха в цилиндр, чем обычно помещается, увеличивая выходную мощность.

Важно не отвергать турбонаддув как нечто, о чем вы уже знаете.Технология была изменена, чтобы устранить турбо-лаг и другие недостатки старых турбин. Кроме того, турбины до сих пор никогда не были массовыми массовыми технологиями. Эти новейшие турбины станут частью технологии Power On Demand, и вы увидите их много.

Еще кое-что, что вы будете часто видеть, — это регулируемая синхронизация фаз газораспределения с компьютерным управлением. Эта технология была замечена в VTEC и других приложениях, но теперь вы увидите ее более или менее стандартной. Фазеры кулачков позволяют управлять изменениями профиля кулачков и фаз газораспределения с помощью компьютерных карт.Эта технология становится все более сложной, поскольку она связана с другими функциями управления двигателем, такими как впрыск, зажигание и управление движением заряда.

Роль GDI в приложениях POD

Третья ножка табуретки Power On Demand — GDI. Суть концепции заключается в перемещении создания топливно-воздушной смеси непосредственно в цилиндр. Это означает, что через систему впуска проходит только воздух, и впускной канал больше не выполняет функцию смешивания топлива и воздуха.Это позволяет обойти многие из проблем, отмеченных выше, с точки зрения расположения и гибкости смеси. В результате получается двигатель, который может быть на 20% эффективнее, чем системы впрыска с предыдущими технологиями.

Но за это нужно платить. Непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания не очень прост и требует значительных изменений в двигателе и топливных системах. Кроме того, он изменяет выходные характеристики двигателя с точки зрения мощности и крутящего момента.

Текущие форсунки выпускают топливо во впускные системы, давление которых равно или ниже атмосферного.В случае двигателя GDI впрыск топлива будет происходить в различных точках такта сжатия. Приложенная сила впрыска должна превышать давление в цилиндре. Кроме того, существует необходимость в мелком распылении распыляемой жидкости, чтобы ее можно было превратить в газовую смесь, которую можно было бы сжечь. Типичное давление в топливной системе GDI в 10 раз превышает атмосферное. Помните, бензин как жидкость не горит; Это пары бензина, смешанные с кислородом, горючие и производят мощность двигателя.

Чтобы в полной мере использовать преимущества GDI, распыление и форму впрыска должны контролироваться очень строго. Вместо разового выброса топлива может быть несколько частичных впрысков. Для этого требуется гораздо более высокий уровень вычислительной мощности, который может отслеживать и управлять каждым событием сгорания шаг за шагом в течение всего цикла питания.

No related posts.