Регулятор подачи топлива в двс: Рычаг для подачи топлива, 11 (одиннадцать) букв

Подача топлива в бензиновый двигатель

 

Подача топлива в бензиновый двигатель — это система устройств, обеспечивающих бесперебойное поступление топлива в цилиндры двигателя. Подача топлива в бензиновый двигатель находится в постоянной динамике и совершенствуется до настоящего времени. Вот о том, что представляет собой подача топлива в бензиновом двигателе, мы и поговорим в этой статье.

 

Содержание

 

 

Подачи топлива с впрыском во впускной трубопровод

 

В бензиновых двигателях используются системы подачи топлива с впрыском во впускной трубопровод различ­ной конфигурации, работающие при типичном значении давления 300 — 400 кПа (3-4 бар).

 

Система с возвратом топлива

 

Подача топлива и создание давления впрыска осуществляется электроприводным топливным насосом (см. рис. «Система подачи топлива с впрыском во впускной трубопровод с возвратом топлива в топливный бак» ). Топливо засасывается из топливного бака и, пройдя через топливный фильтр, по топливопроводу высокого давления поступает в смонтированную на двигателе то­пливную рампу. Из топливной рампы топливо подается к форсункам. Регулятор давления то­плива, установленный на рампе, поддерживает постоянный перепад давления между топлив­ными форсунками и впускным трубопроводом независимо от абсолютного давления во впуск­ном трубопроводе, т.е. нагрузки двигателя.

Излишки топлива возвращаются в топлив­ный бак по возвратной линии, подсоединенной к регулятору давления топлива. Избыточное то­пливо, нагретое в моторном отсеке, вызывает повышение температуры топлива в топливном баке. При этом увеличивается выделение па­ров топлива. В соответствии с требованиями к защите окружающей среды пары топлива собираются системой улавливания паров то­плива. Далее они направляются в угольный фильтр для временного хранения до возврата во впускной трубопровод для сжигания в двигателе (см. «Система улавливания паров топлива

»).

 

Система без возврата топлива

 

В такой системе подачи топлива регулятор давления располагается в топливном баке или вблизи него, что исключает необходи­мость в линии возврата топлива из двига­теля в топливный бак.

Поскольку регулятор давления топлива, за счет места его установки, не связан с впуск­ным трубопроводом, относительное давление впрыска не зависит от нагрузки двигателя. Это учитывается при вычислении продолжитель­ности впрыска в блоке управления двигателем

В топливную рампу подается только такое количество топлива, которое подлежит впры­ску. Излишнее топливо, подаваемое электроприводным топливным насосом, возвращается прямо в топливный бак, не проходя длинный путь через моторный отсек. Таким образом, нагрев топлива в топливном баке и, следова­тельно, выделение паров топлива значительно ниже, чем в системах с возвратом топлива.

В связи с этими преимуществами в на­стоящее время в основном используются системы подачи без возврата топлива.

Подача топлива без возврата топлива с регулированием по потребности

 

В системе подачи топлива с регулированием по потребности топливный насос подает только количество топлива, требуемое в данный мо­мент времени для двигателя и необходимое для создания требуемого давления. Регулирова­ние давления топлива осуществляется блоком управления двигателем в режиме замкнутого регулирования. Текущее давление топлива регистрируется датчиком низкого давления (см. рис. «Система подачи топлива с впрыском во впускной трубопровод с регулированием по потребности» ). Это исключает необходимость в регуляторе давления топлива. Регулирование объемного расхода топлива осуществляется посредством изменения напряжения питания топливного насоса, осуществляемого специаль­ным модулем в блоке управления двигателем.

Система снабжена предохранительным клапаном, предотвращающим чрезмерное повышение давления даже после отсечки подачи топлива или выключения двигателя.

Регулирование по потребности позволяет избежать подачи избыточного топлива и, сле­довательно, свести к минимуму требуемую производительность топливного насоса. Это дает снижение расхода топлива по сравнению с системами с неуправляемым электроприводным топливным насосом. Применение таких систем позволяет в еще большей степени сни­зить температуру топлива в топливном баке.

Еще одно преимущество системы регули­рованием по потребности заключается в воз­можности регулирования давления топлива. С одной стороны, давление может быть уве­личено во время пуска горячего двигателя во избежание образования пузырьков паров топлива. С другой стороны, прежде всего, на двигателях с наддувом появляется возмож­ность впрыска как очень больших, так и очень малых количеств топлива, повышая давление топлива при полной нагрузке и снижая его при низкой нагрузке двигателя.

Кроме того, измерение давления топлива в та­кой системе дает дополнительные возможности диагностики по сравнению с другими системами. За счет учета текущего давления топлива при вычислении продолжительности впрыска обе­спечивается более точное дозирование топлива.

 

Подача топлива прямым впрыском топлива

 

По сравнению с системами с впрыском то­плива во впускной трубопровод при прямом впрыске имеется только ограниченное вре­менное окно для впрыска топлива прямо в камеру сгорания. Поэтому здесь более ва­жен процесс смесеобразования, и давление впрыска должно быть до 50 раз больше по сравнению с системами с впрыском топлива во впускной трубопровод. Топливная система подразделяется на контур низкого давления и контур высокого давления.

 

Система подачи топлива низкого давления

 

В системах прямого впрыска топлива для бензиновых двигателей система низкого дав­ления служит для питания топливом системы высокого давления с использованием тех же компонентов, что и в системах с впрыском топлива во впускной трубопровод. Вследствие высоких температур в насосе высокого дав­ления в условиях пуска горячего двигателя и работы двигателя при высоких температурах наружного воздуха для предотвращения об­разования пузырьков газа в топливе требуется более высокое предварительное давление (давление на впуске).

Отсюда вытекает целе­сообразность использования систем с регули­руемым низким давлением. Эти системы обе­спечивают давление на впуске, оптимальное для любого рабочего состояния двигателя; давление на впуске обычно регулируется в диапазоне 300 — 600 кПа (3-6 бар).

 

Система подачи топлива высокого давления

 

В системах высокого давления в основном используются регулируемые насосы высо­кого давления или насосы высокого давления с постоянной подачей. Система включает то­пливный распределитель (топливную рампу высокого давления) с топливными форсун­ками высокого давления и датчик высокого давления (см рис. ниже) Для системы с по­стоянной подачей топлива также требуется отдельный клапан регулирования давления.

Требуемое давление устанавливается в соответствии с сигналом давления, измеряе­мым системой управления двигателя и обра­батываемым программой регулирования вы­сокого давления. В зависимости от рабочей точки двигателя в системах с непрерывной подачей топлива давление регулируется в диапазоне от 5 до 11 МПа (50 — 110 бар), а в системах с регулированием давления по по­требности — до 20 МПа (200 бар). Сигнал дат­чика давления используется для вычисления продолжительности впрыска топлива и для диагностики топливной системы.

 

Непрерывная подача топлива

 

Насос высокого давления, приводимый во вра­щение распределительным валом двигателя, обычно представляет собой трехцилиндровый радиально-поршневой насос (

см. «Насосы высо­кого давления для систем прямого впрыска то­плива» ), который нагнетает топливе в топливную рампу, преодолевая давление в системе (см. рис. «Система прямого впрыска топлива для бензиновых двигателей с непрерывной подачей топлива» ). Величина подачи топлива насоса не регули­руется. Давление излишнего топлива не требуе­мого для впрыска, или поддержания давления, сбрасывается клапаном регулирования давле­ния. После этого топливо возвращается в контур низкого давления. С этой целью блок управления двига­телем управляет клапаном регулирования дав­ления таким образом, чтобы получить давление впрыска, требуемое для данного режима работы. Клапан регулирования давления также служит в качестве клапана ограничения давления.

 

 

В системах с непрерывной подачей топлива в большинстве рабочих точек двигателя в си­стему высокого давления подается значительно больше топлива, чем требуется двигателю. Это приводит к потерям энергии и, следовательно, к более высокому расходу топлива по сравнения с системами с регулированием по потребности. Кроме того, излишнее топливо, сбрасываемое через клапан регулирования давления, спо­собствует повышению температуры в топлив­ной системе. По этой причине в современных двигателях с прямым впрыском топлива при­меняются только системы высокого давления с регулированием по потребности.

 

Система подачи топлива с регулированием по потребности

 

В системе с регулированием по потребности топливный насос высокого давления, обычно одноцилиндровый радиально-поршневой насос (см. «Насосы высокого давления для систем прямого впрыска топлива» ), подает топливо в топливную рампу только в количе­стве, фактически необходимом для впрыска и обеспечения требуемого давления.

Насос обычно приводится в действие распреде­лительным валом (однопоршневые насосы приводятся в действие специальными ку­лачками, приводящими в движение плунжер насоса). Подача топлива регулируется встро­енным в насос высокого давления регули­ровочным клапаном. (см.рис. «Система прямого впрыска топлива для бензиновых двигателей с регулированием подачи топлива по потребности» ). Блок управления дви­гателем управляет этим клапаном с высокой точностью, что обеспечивает подачу топлива в количестве, требуемом для создания необ­ходимого для данного режима работы двига­теля давления в топливной рампе.

 

 

В целях обеспечения безопасности контур высокого давления включает предохрани­тельный клапан, обычно встраиваемый в на­сос высокого давления. В случае превышения давлением допустимого уровня топливо воз­вращается через клапан ограничения давле­ния в контур низкого давления.

 

Система улавливания паров топлива

 

Система улавливания паров топлива требу­ется для автомобилей с двигателями с ис­кровым зажиганием (SI). Ее назначением является улавливание и сбор паров топлива из топливного бака в целях соблюдения требований законодательства в отношении предельно допустимого выделения паров то­плива.

Следует отметить, что интенсивность испарения топлива возрастает при повы­шении его температуры. Повышение темпе­ратуры топлива может вызываться высокой температурой наружного воздуха, нагревом топливного насоса, встроенного в топливный бак или, в зависимости от системы подачи топлива, возвратом в топливный бак топлива, нагретого в двигателе. Выделение паров то­плива также усиливается при понижении атмосферного давления или вовремя дви­жения на подъем.

Система улавливания паров топлива вклю­чает угольный фильтр, к которому присоеди­нен шланг вентиляции топливного бака, а также регенерационного клапана, подсоеди­ненного к угольному фильтру и впускному трубопроводу (см. рис. «Система улавливания паров топлива» ). Активированный уголь поглощает пары топлива и позволяет выходить в атмосферу только воздуху. Вследствие разрежения во впускном трубо­проводе свежий воздух прогоняется через угольный фильтр, когда во время движения автомобиля продувочный клапан открывает линию, соединяющую угольный фильтр с впускным трубопроводом. Свежий воздух за­хватывает поглощенное фильтром топливо и уносит его в двигатель для сжигания. Этот процесс известен под названием продувки угольного фильтра.

Регулирование объемного расхода про­дувочного воздуха осуществляется блоком управления двигателем в зависимости от режима работы двигателя. Чтобы угольный фильтр всегда был способен поглощать пары топлива, активированный уголь необходимо регулярно регенерировать. В системах с прямым впрыском топлива из-за небольшой разности атмос­ферного давления и давления во впускном трубопроводе при работе в режиме послойного распределения заряда топлива, для про­дувки необходимо перейти в режим работы на гомогенной смеси.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к устройству регуляторов подачи топлива двигателей внутреннего сгорания. Всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом содержит пневматический чувствительный элемент (6) давления наддува, центробежный чувствительный элемент (4), рычаг настройки регулятора (10), гидравлический серводвигатель и суммирующую рычажную передачу. Мембрана (7) пневматического чувствительного элемента (6) связана с впускным трубопроводом дизеля. Центробежный чувствительный элемент (4) снабжен штоком, подсоединенным к валу двигателя (5). Суммирующая рычажная передача (8) связывает пневматический (6) и центробежный (4) чувствительные элементы с органом дозирования топлива (3). Гидравлический серводвигатель содержит два золотника (11, 13) и силовой поршень (17). Внутренний золотник (13) кинематически связан с устройством (14), реагирующим на изменение крутящего момента. Наружный золотник (11) связан с суммирующим рычагом (8). Силовой поршень (17) связан с органом дозирования через дополнительные пружины (25, 26). Силовой поршень (17) установлен подвижно на штоке (15) с упорами (16). Упоры (16) служат для изменения усилия на суммирующей рычажной передаче. Технический результат заключается в возможности корректирования цикловой подачи топлива при работе на топливах с различными физико-химическими свойствами. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к устройству регуляторов подачи топлива двигателей внутреннего сгорания.

Известны регуляторы частоты вращения, содержащие автоматические корректирующие устройства топливоподачи по виду применяемого топлива, осуществляющие коррекцию цикловой подачи топлива в зависимости от его вязкости или плотности [В.А.Макаров, С.И.Козлов. «Топлива и топливоподача многотопливных и газодизельных двигателей». — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000. — с.195-211].

Недостатками известных регуляторов являются их низкая надежность и неспособность обеспечить требуемую цикловую подачу топлив с различными физико-химическими свойствами.

Известны всережимные регуляторы дизеля с турбонаддувом, выбранные в качестве прототипа, содержащие пневматический чувствительный элемент давления наддува с мембраной, связанной с одной стороны с впускным трубопроводом дизеля, центробежный чувствительный элемент, снабженный штоком, подсоединенным к валу двигателя, и подпружиненной муфтой, и рычажную передачу, связывающую оба элемента с органом дозирования топлива, причем рычажная передача снабжена серводвигателем, золотник которого кинематически связан с чувствительными элементами, а силовой поршень — с органом дозирования [а. с. СССР № 966264, F02D 1/00, 1981].

Недостатком прототипа является то, что всережимные регуляторы не обеспечивают корректирования цикловой подачи топлива в зависимости от физико-химических свойств топлива.

Технический результат изобретения — улучшение энергетических и топливно-экономических показателей дизеля путем корректирования (изменения) цикловой подачи топлива для обеспечения работы дизеля по заданной внешней регуляторной характеристике на топливах с различными физико-химическими свойствами (удельной теплотой сгорания).

Указанный технический результат достигается тем, что в отличие от прототипа всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом содержит пневматический чувствительный элемент давления наддува с мембраной, связанной с впускным трубопроводом дизеля, центробежный чувствительный элемент, снабженный штоком, подсоединенным к валу двигателя, рычаг настройки регулятора, серводвигатель и суммирующую рычажную передачу, связывающую эти элементы с органом дозирования топлива, притом гидравлический серводвигатель содержит два золотника и силовой поршень, внутренний золотник кинематически связан с устройством, реагирующим на изменение крутящего момента, наружный золотник — с суммирующим рычагом, а силовой поршень — с органом дозирования через дополнительные пружины, причем силовой поршень установлен подвижно на штоке с упорами, для изменения усилия на суммирующей рычажной передаче.

На фиг. 1 представлена схема всережимного регулятора дизеля с турбонаддувом. На фиг.2 показаны скоростные внешние регуляторные характеристики дизеля.

Регулятор дизеля 1 с турбокомпрессором 2 содержит связанные с топливным насосом 3 центробежный чувствительный элемент 4, соединенный с коленчатым валом 5, и пневматический чувствительный элемент 6 давления наддува Р_к, выполненный в виде расположенной в корпусе мембраны 7, связанной с одной стороны каналом с впускным трубопроводом дизеля 1, а с другой — с центробежным чувствительным элементом. Связь центробежного чувствительного элемента 4 и пневматического чувствительного элемента 6 с органом дозирования топливного насоса 3 осуществляется суммирующим рычагом 8, соединенным пружиной 9 с рычагом 10 настройки регулятора и наружным золотником 11 гидравлического серводвигателя. Гидравлический серводвигатель состоит из корпуса золотников 12, внутри которого подвижно размещены внутренний золотник 13, кинематически связанный с устройством 14, реагирующим на изменение крутящего момента, и наружный золотник 11, кинематически связанный с суммирующим рычагом 8 и штоком 15 с упорами 16, на котором установлены подвижно силовой поршень 17 и дополнительные пружины 25 и 26 серводвигателя. Устройство, реагирующее на изменение крутящего момента, состоит из разрезного вала 18, на торцах которого выполнены фланцы 19 с клинообразными пазами, в которых размещены разжимные элементы 20. Два корпуса 21 с закрепленным кинематическим приводом (тросом) 22 установлены на частях разрезного вала на радиально-упорных подшипниках 23, причем корпуса 21 сжаты пружинами 24 с предварительным натягом.

Устройство работает следующим образом.

Изменение скоростного режима двигателя 1 воспринимается центробежным чувствительным элементом 4, изменение нагрузочного режима — устройством, реагирующим на изменение крутящего момента 14, а изменение давления наддува — пневматическим чувствительным элементом 6.

При работе двигателя на заданном (дизельном) топливе регулятор работает по установленной зависимости I (фиг. 2) внешней регуляторной характеристики.

При переходе на облегченное топливо с меньшей удельной теплотой сгорания и плотностью мощность дизеля снижается из-за уменьшения крутящего момента на установленном скоростном режиме I^‘ (фиг. 2), при этом корпуса 21 (фиг. 1) сжимаются пружинами 24 и при помощи кинематического привода 22 перемещают внутренний золотник 13 вправо. Внутренний золотник 13, смещаясь относительно наружного золотника 11 вправо, соединяет полости В с Е и А с D. Под действием разности давлений силовой поршень 17 серводвигателя перемещается влево, воздействуя через дополнительную пружину 25 на шток 15 и увеличивая цикловую подачу топлива. Вследствие чего увеличивается крутящий момент, развиваемый дизелем, при этом корпуса 21 разжимаются, и когда крутящий момент достигнет установленного характеристикой значения, внутренний золотник 13 займет нейтральное положение, давление в полостях D и Е выравнивается и увеличение цикловой подачи топлива прекратится.

При переходе на тяжелое топливо с повышенной удельной теплотой сгорания и плотностью мощность дизеля повышается из-за увеличения крутящего момента на установленном скоростном режиме I» (фиг. 2), корпуса 21 разжимаются, внутренний золотник 13 перемещается влево, соединяя полости В с D и С с Е. Под действием разности давлений силовой поршень 17 серводвигателя перемещается вправо, воздействуя через дополнительную пружину 26 на шток 15 и уменьшая цикловую подачу топлива. Вследствие чего уменьшается крутящий момент, развиваемый дизелем, при этом корпуса 21 сжимаются, давление в полостях D и Е выравнивается, уменьшение цикловой подачи топлива прекращается.

Желаемое протекание внешней характеристики дизеля с турбонаддувом обеспечивается формой клинообразных пазов фланцев 21 и настройкой пружин 9, 24, 25 и 26.

Вследствие этого всережимный регулятор обеспечивает корректирование цикловой подачи топлива и обеспечивает работу двигателя по установленной характеристике независимо от физико-химического состава и вязкостно-температурных свойств топлива, т.е. улучшает энергетические и топливно-экономические показатели дизеля.

Устройство служит для обеспечения заданной характеристики дизельного двигателя на топливах с различными физико-химическими свойствами и может быть легко реализовано в тракторостроении и транспортном машиностроении.

Всережимный регулятор дизеля с турбонаддувом, содержащий пневматический чувствительный элемент давления наддува с мембраной, связанной с впускным трубопроводом дизеля, центробежный чувствительный элемент, снабженный штоком, подсоединенным к валу двигателя, рычаг настройки регулятора, серводвигатель и суммирующую рычажную передачу, связывающую эти элементы с органом дозирования топлива, отличающийся тем, что гидравлический серводвигатель снабжен двумя золотниками и силовым поршнем, внутренний золотник кинематически связан с устройством, реагирующим на изменение крутящего момента, наружный золотник — с суммирующим рычагом, а силовой поршень — с органом дозирования через дополнительные пружины, причем силовой поршень установлен подвижно на штоке с упорами для изменения усилия на суммирующей рычажной передаче.

Способ настройки регулятора давления топлива

 

Изобретение относится к области средств управления подачей топлива в двигателях внутреннего сгорания, в частности к способам настройки регуляторов давления топлива. Изобретение позволяет исключить брак изделий. Способ настройки регулятора давления топлива включает сжатие пружины и ее фиксацию путем деформации корпуса воздушной камеры. Деформацию осуществляют патрубком, выходящим из торца воздушной камеры. Заданные параметры давления и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания контролируют в определенных пределах. Контроль заданных параметров давления и расхода топлива ведут одновременно с деформацией корпуса воздушной камеры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области средств управления подачей топлива в двигателях внутреннего сгорания, в частности к способам настройки регуляторов давления топлива.

Из уровня техники известны различные конструкции регуляторов давления топлива, которые настраивают способом регулирования усилия пружины путем деформации дна корпуса, взаимодействующего с торцом пружины. Известен регулятор давления топлива, при настройке которого, в случае чрезмерного сжатия пружины, корпус деформируют необратимо, что приводит к браку изделия (1). Известен также регулятор давления топлива, способ настройки которого исключает необратимую деформацию корпуса путем введения резьбового стержня, но, в свою очередь, усложняет конструкцию регулятора и увеличивает трудоемкость изготовления воздушной камеры (2). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является способ регулирования усилия пружины в регуляторе давления топлива при его настройке и регулятор давления топлива, в котором реализован этот способ (3), включающий сжатие пружины при помощи внешнего приспособления, толкатель которого введен в воздушную камеру через патрубок для взаимодействия с гнездом пружины. Регулирование усилия пружины производят путем осевого перемещения толкателя. Фиксацию положения пружины (ее усилия) после настройки производят путем деформации корпуса. Деформацию можно осуществить путем замятия корпуса в нескольких точках. Недостатком этого способа является то, что при изменении геометрических параметров пружины или мембраны меняются и параметры самого регулятора, т. к. контролируется усилие пружины, а не параметры регулятора, т.е. заданные (необходимые) величины расхода и давления топлива для двигателя внутреннего сгорания. И если усилие пружины будет подобрано неверно и осуществят путем замятия деформацию корпуса регулятора, то восстановить деформацию его уже будет невозможно. Предложенный способ настройки регулятора давления топлива для двигателя внутреннего сгорания, в отличие от прототипа (3), позволяет упростить технологию настройки регулятора путем деформации корпуса воздушной камеры патрубком, выходящим из центра торца воздушной камеры, причем заданные параметры давления и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания контролируют в определенных пределах одновременно с деформацией корпуса воздушной камеры. Предлагаемый способ настройки регулятора давления топлива решает задачу исключения брака изделий, т.к. излишнюю деформацию корпуса регулятора теперь можно восстановить. Преимущество способа заключается также в том, что нет необходимости измерять усилие пружины. Характеристика пружины и площадь мембраны подобраны таким образом, что при изменении расхода топлива в ту или иную сторону давление в топливной камере сохраняется за счет изменения проходного сечения между запорным элементом и седлом. Поэтому контроль ведут уже заданных значений давления и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания. На чертеже представлена схема, иллюстрирующая способ настройки регулятора давления топлива. Регулятор содержит корпус топливной камеры 1, корпус воздушной камеры 2, мембрану 3, впускной штуцер 4 и выпускной канал 5 для топлива, патрубок 6 для соединения полости воздушной камеры с другой полостью, например, с пространством за топливовпрыскивающими форсунками, седло 7, запорный элемент 8, закрепленный на мембране 3. В воздушной камере размещен упругий элемент в виде цилиндрической пружины 9, поджимающий запорный элемент 8 к седлу 7. Пружина 9 расположена между опорным элементом 10 и дном опорной чашки 11. Способ реализуется следующим образом. После сборки регулятора корпус топливной камеры 1 подсоединяют через впускной штуцер 4 к манометру 12 и расходомеру 13 трубопровода 14. Рабочая жидкость (топливо) поступает через расходомер 13 по трубопроводу 14 во входной штуцер 4 регулятора. При недостаточном давлении пружины 9 на опорный элемент 10 мембрана 3 в большей степени приподнимает запорный элемент 8 от седла 7, и жидкость поступает на слив через выпускной канал 5. Манометр 12 показывает давление в топливной камере 1 меньше, а расходомер 13 показывает расход топлива в топливной камере 1 больше, чем необходимо для оптимальной работы двигателя внутреннего сгорания. Для того чтобы настроить регулятор давления топлива, через регулятор пропускают рабочую жидкость (топливо), следя за показаниями манометра 12 и расходомера 13, и одновременно патрубок 6 регулятора перемещают по направлению ко дну опорной чашки 11, устанавливая необходимые значения давления и расхода топлива в топливной камере 1. При перемещении патрубка 6 происходит деформация торца корпуса воздушной камеры 2 регулятора, опорная чашка 11 увеличивает сжатие пружины 9, которая, в свою очередь, через опорный элемент 10 действует на мембрану 3, увеличивая давление в топливной камере и сокращая выход рабочей жидкости (топлива) из канала 5 до заданных значений давления и расхода топлива по манометру 12 и расходомеру 13. Если давление в топливной камере 1, фиксируемое манометром 12, больше необходимого значения, а расход топлива, фиксируемый расходомером 13, соответственно меньше, в результате излишней деформации торца корпуса воздушной камеры 2, патрубок 6 приподнимают, устанавливая, таким образом, заданный режим давления и расхода топлива для оптимальной работы двигателя внутреннего сгорания. Источники информации: 1. Заявка ФРГ N 3607812, МПК⁴: F 02 M 60/00, публ. 10. 09.87. 2. Патент США N 4436112, МПК³: F 16 K 31/12, 137-510, публ. 13.03.84. 3. Патент РФ N 2079697, МПК⁶: F 02 M 65/00, публ. 20.05.97 (прототип).

Формула изобретения

1. Способ настройки регулятора давления топлива, включающий сжатие пружины и ее фиксацию путем деформации корпуса воздушной камеры, отличающийся тем, что деформацию осуществляют патрубком, выходящим из торца воздушной камеры, а заданные параметры давления и расхода топлива для двигателя внутреннего сгорания контролируют в определенных пределах. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль заданных параметров давления и расхода топлива ведут одновременно с деформацией корпуса воздушной камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Признаки неисправности регулятора давления топлива

Регулятор давления топлива является элементом системы питания инжекторного двигателя, который позволяет поддерживать необходимое давление горючего в топливных форсунках на разных режимах работы ДВС. Другими словами, от исправности регулятора давления топлива (РДТ) зависит общая производительность форсунок и стабильность работы мотора.

С учетом того, что регулятор давления фактически является мембранным клапаном, выход данного элемента из строя может сильно влиять на работу двигателя. В этой статье мы рассмотрим принцип работы регулятора, выделим основные признаки его неисправностей, а также поговорим о том, как проверить регулятор давления топлива.

Содержание статьи

Для чего нужен регулятор давления топлива

Как уже было сказано выше, указанный регулятор поддерживает нужное давление горючего, необходимое для нормальной работы форсунок с учетом того или иного режима работы силового агрегата. Другими словами, РДТ влияет на количество и интенсивность подачи топлива, которое попадает через форсунки в цилиндры мотора.

Если просто, количество топлива, подаваемого в двигатель в момент впрыска, зависит от того давления, которое создается внутри топливной рампы (рейки), а также от длительности импульса для открытия форсунки и разряжения во впускном коллекторе.

Для более точного дозирования и поддержания постоянного давления используется мембранный клапан-регулятор, который испытывает с одной стороны давление горючего, а с другой на него воздействует усилие пружины. РДТ используется в системах питания, где присутствует так называемая «обратка». Местом установки регулятора является топливная рампа. Также указанный элемент может быть расположен в топливном баке, при этом подобные системы обратной магистрали не имеют.

• Давайте сначала остановимся на распространенной схеме, в которой регулятор находится в топливной рейке. Работает элемент по следующему принципу: топливный насос нагнетает горючее из топливного бака по магистрали. Полученное давление горючего воздействует на регулятор. Само устройство имеет две камеры (пружинная камера и камера для топлива), которые разделены мембраной. На мембрану с одной стороны давит топливо, которое попадает в регулятор через специальные отверстия для впуска, а с другой присутствует давление пружины и давление впускного коллектора. Если давление горючего оказывается сильнее усилия пружины и давления во впуске, тогда регулятор приоткрывается, в результате чего происходит сброс части топлива в «обратку». По обратной магистрали горючее возвращается назад в топливный бак.
• В системах без обратной магистрали регулятор обычно расположен прямо в баке. К преимуществам можно отнести отсутствие дополнительного трубопровода. На форсунки реализована подача нужного количества горючего прямо из бака, то есть лишнее топливо не попадает в подкапотное пространство, а также нет необходимости доставлять его обратно в бак. Это также позволяет говорить о меньшем нагреве топлива и обеспечивает ряд дополнительных плюсов в виде менее интенсивного испарения.

Еще одним вариантом регулировки давления является электронная схема, которая конструктивно не имеет механического регулятора. Давление топлива в таких системах контролируется электробензонасосом, на котором электронная система управления определяет напряжение, регулирует количество подаваемого горючего и т.д. Данное решение (датчик регулятора давления топлива) позволяет уменьшить степень нагрева топлива, обеспечивает максимальную экономичность.

Топливный насос осуществляет подачу к форсункам строго определенного количества горючего применительно к конкретным условиям и режимам работы ДВС. Добавим, что в указанной системе дополнительно присутствует клапан сброса избыточного давления, что позволяет избежать его повышения до критической отметки.

Неисправности регулятора давления топлива

Проблемы в системе питания двигателя могут быть разными. По этой причине во время диагностики необходимо учитывать определенные признаки неисправности регулятора давления топлива.  Чаще всего главными симптомами считаются такие, когда двигатель не набирает обороты и не развивает полную мощность, а также глохнет на разных режимах работы.  В списке основных признаков специалисты отмечают:

• неустойчивую работу на ХХ, агрегат глохнет на холостых;
• потерю мощности, заметное повышение расхода топлива;
• замедленные реакции на нажатие педали газа;
• рывки и провалы во время разгона, в момент перегазовки;
• автомобиль не разгоняется, не набирает обороты;

Отметим, что неисправность РДТ на бензиновых авто напоминает по симптомам распространенные проблемы с топливным насосом или его сетчатым фильтром. По этой причине во время определения неисправностей системы питания необходима обязательная проверка регулятора давления топлива.

Другими словами, если машина глохнет на холостом ходу, пропала мощность двигателя, появились провалы, автомобиль дергается во время разгона или в момент переключения передачи, отмечен значительный расход горючего, тогда дело может быть не только в сетке бензонасоса, моторчике или его реле, но и в регуляторе давления топлива.

Неполадки регулятора обычно сводятся к тому, что пружина теряет нужное усилие, в результате чего горючее преждевременно сливается в «обратку», а двигателю попросту не хватает топлива в момент нажатия на газ и повышения оборотов, а также на переходных режимах. Получается, давление в топливной рампе при неисправной пружине регулятора давления топлива низкое, в результате чего двигатель работает неустойчиво, снижается мощность мотора, ЭБУ не способен правильно корректировать состав смеси для различных режимов работы и т.п.

Также стоит отметить, что возможно и снижение пропускной способности, а также закупорка РДТ. При такой неисправности двигатель глохнет независимо от режима работы ДВС. Если регулятор сильно забит, тогда давление в системе растет и горючее начинает выливаться через уплотнительные элементы в местах соединений. Дело в том, что производители автомобилей всегда учитывают вероятность снижения производительности насоса и форсунок. Для решения задачи бензонасос всегда качает топливо «с запасом». Если слив в возвратную магистраль по каким-либо причинам затруднен, тогда избытку горючего не удается вернуться в топливный бак, давление в результате растет.

Еще возможны сбои в работе РДТ, когда регулятор давления в топливной рампе начинает заклинивать с определенной периодичностью. В таких случаях в системе топливоподачи возникают перепады давления, машина начинает дергаться. Добавим, что к наиболее частым причинам выхода регулятора из строя, в результате чего проявляются признаки неисправности регулятора давления топлива на дизеле или бензиновом авто, также относят износ самих материалов внутри устройства, то есть клапан со временем просто отрабатывает свой ресурс. На срок службы и состояние регулятора влияет качество топлива и содержание различных примесей в нем, длительный простой транспортного средства без запуска двигателя и т.д.

Проверка и замена регулятора давления топлива

Как видно, неисправность регулятора давления имеет симптомы, очень схожие с неисправностями  бензонасоса или забитым топливным фильтром. В самом начале отметим, что если во время проверки обнаружены неполадки данного элемента, тогда предпочтительна замена РДТ на новый. Дело в том, что замена отдельных частей, попытки очистки и другие манипуляции часто не позволяют вернуть устройству должную работоспособность. Если учесть, что цена регулятора давления топлива является вполне доступной, тогда любые попытки ремонта можно считать нецелесообразными.

Для самостоятельной проверки регулятора своими руками можно воспользоваться одним из доступных способов. Наиболее простым и достаточно эффективным считается решение проверить давление в топливной системе при помощи манометра (подойдет шинный манометр). Чтобы замерить давления регулятора на холостом ходу, манометр подключается между топливным шлангом и штуцером, параллельно отсоединяется вакуумный шланг.

Замеры должны показать изменение давления в системе в определенном диапазоне. Давление горючего должно увеличиваться, находясь в рамках от 0.3 — 0.7 Бар. Если такого не произошло, тогда для начала можно попробовать осуществить замену вакуумного шланга, после чего повторить замеры. Чтобы проверить давление топлива на торцевой части рампы понадобится выполнить отворачивание пробки штуцера. В указанной пробке также имеется специальное кольцо для уплотнения. Указанное кольцо следует проверить на целостность, элемент должен оставаться эластичным. Если есть дефекты, тогда кольцо или всю пробку сразу также нужно поменять.

1. После осмотра кольца можно вывернуть зонтик из штуцера. Многие водители для отворачивания пользуются металлическим колесным колпачком вентиля. Теперь шланг и подключенный к нему манометр нужно соединить со штуцером, после чего конструкция закрепляется дополнительно при помощи хомутов. Далее мотор можно запустить и произвести замеры. В норме показатели должны составлять около 2.9-3.3 кгс на см2. После можно отсоединить шланг от РДТ, наблюдая за показаниями манометра. Показатель давления должен увеличиться от 20 до 70 кПа.
2. В том случае, если регулятор давления топлива по-прежнему выдает низкий или нулевой показатель, тогда можно задуматься о замене устройства. Поменять РДТ не является сложной задачей, то есть замену можно выполнить самому в условиях гаража. В начале процедуры нужно «стравить» давление в  системе питания двигателя.  Для решения задачи необходимо открутить гайку, при помощи которой  крепится топливная трубка. Теперь можно открутить пару болтов, которыми регулятор обычно прикреплен к топливной рейке на большинстве инжекторных авто.
3. Следующим шагом становится аккуратное извлечение штуцера регулятора из отверстия в топливной рейке и его окончательный демонтаж (топливную трубку нужно заранее полностью отсоединить). Завершающим этапом становится установка нового или заведомо исправного элемента в рампу, после чего осуществляется проверка работоспособности описанным выше способом при помощи манометра. Напоследок добавим, что также рекомендуется дополнительно смазывать бензином уплотнительные кольца перед установкой нового РДТ или в случае замены указанных колец.

Читайте также

• Двигатель не тянет: возможные причины

  Что делать, если машина стала хуже разгоняться, не набирает скорость, есть провалы при разгоне. Почему мотор не тянет, как найти причину снижения мощности.

Автоматическое регулирование частоты вращения — MirMarine

Частота вращения ДВС регулируется изменением количества топлива, подаваемого в рабочие цилиндры. Различают два основных вида регулирования: количественное и качественное.

Количественное регулирование осуществляется у карбюраторных двигателей: в зависимости от режима работы двигателя в его цилиндры подается различное количество рабочей смеси (практически постоянного состава), т. е. с примерно одинаковым коэффициентом избытка воздуха.

Качественное регулирование применяется у дизелей. Суть его состоит в том, что независимо от режима работы двигателя в его цилиндры за каждый цикл поступает практически неизменное количество воздуха при различной подаче топлива. Так, при снижении мощности двигателя и соответственно количества подаваемого топлива со 100 до 25% коэффициент избытка воздуха возрастет в четыре раза, т. е. качество рабочей смеси в цилиндрах резко изменится.

Условия работы дизелей, используемых на судне в качестве главных и вспомогательных двигателей, отличаются между собой.

Режим работы главного двигателя зависит не только от количества подаваемого в его цилиндры топлива, но и от элементов винта и сопротивления движению судна. Мощность и частота вращения двигателя связаны между собой и изменяются одновременно с изменением количества подаваемого топлива или работы, совершаемой гребным винтом. Последний является своего рода регулятором для двигателя.

Если баланс мощности, развиваемой двигателем и потребляемой гребным винтом, нарушается, то дизель переходит на другой режим, при котором этот баланс восстанавливается. Например, при следовании судна против ветра или на мелководье сопротивление увеличивается, что приводит к снижению частоты вращения двигателя. И наоборот, при плавании судна в балласте сопротивление его движению уменьшается и частота вращения дизеля возрастает. Однако в обоих случаях двигатель будет работать на установившемся режиме.

Таким образом, главный двигатель, работающий непосредственно на гребной винт, не нуждается в регуляторе, который поддерживал бы постоянную частоту вращения. Больше того, при увеличении сопротивления движению судна такой регулятор был бы вреден, так как попытка сохранить неизменной частоту вращения приводила бы к повышенной подаче топлива и, как следствие этого, к перегрузке двигателя.

Однако при работе судна на волнении в случае оголения гребного винта частота вращения может недопустимо возрасти, что чревато поломкой двигателя. Если же случится обрыв гребного винта или его лопастей, поломка валопровода и т. п., то дизель пойдет «вразнос» и может вообще разрушиться.

Итак, на главном двигателе, работающем на гребной винт, необходим автоматический регулятор, который ограничивал бы частоту вращения, т. е. предельно допустимый скоростной режим. Вместе с тем, этот регулятор не должен оказывать влияния на подачу топлива при работе двигателя на любом скоростном режиме ниже предельно допустимого. Такие регуляторы называются однорежимными или предельными.

Отличительной особенностью их конструкции является отсутствие постоянной связи между регулятором и рейкой топливных насосов. Это позволяет изменять подачу топлива вручную с поста управления (с ЦПУ, мостика) в широких пределах. Но при достижении двигателем заданного скоростного режима регулятор начинает оказывать воздействие на топливную рейку, не допуская дальнейшего увеличения частоты вращения. Значение предельной частоты вращения, которую регулятор допускает, задают соответствующим затягом его пружины.

Дизель-генераторы, включая главные дизель-генераторы, вырабатывают электрический ток определенного напряжения, а генераторы переменного тока — и определенной частоты. Как напряжение, так и частота тока зависят от частоты вращения ротора генератора, т. е. от частоты вращения дизеля. Для получения неизменного напряжения и частоты дизель должен работать с постоянной частотой вращения при любой нагрузке.

Таким образом, регулятор дизель-генератора должен автоматически поддерживать постоянным заданный скоростной режим, увеличивая подачу топлива при увеличении нагрузки и уменьшая эту подачу при уменьшении нагрузки. Кроме этого, у регулятора должно быть предусмотрено устройство, позволяющее задавать необходимую частоту вращения дизеля, которую регулятор должен поддерживать неизменной. Такие регуляторы носят название всережимных.

Их конструктивное отличие заключается в том, что между регулятором и тягой топливных насосов двигателя существует жесткая связь. Рукояткой с поста управления непосредственно не воздействуют на топливную тягу, а изменяют затяг пружины регулятора. Каждому скоростному режиму соответствует определенный затяг пружины.

Сопоставляя оба рассмотренных регулятора, отметим, что их принципиальное различие заключается в том, каким образом регулятор связан с рейкой топливных насосов. При отсутствии постоянной связи регулятор будет однорежимным; если постоянная связь имеется, — всережимным.

У применяемых на главных двигателях регуляторах нередко предусматривается возможность использовать их как в качестве однорежимных, так и всережимных; такие регуляторы называются всережимно-предельными. Переключение регулятора с одной схемы на другую осуществляется изменением характера его связи с топливной рейкой, что предусматривается конструкцией регулятора.

Целесообразность применения такого регулятора объясняется различными условиями эксплуатации главного двигателя. При нормальных условиях плавания регулятор включается как предельный и подачей топлива управляют с поста управления. При волнении моря, чтобы предотвратить резкие колебания частоты вращения двигателя, регулятор включают как всережимный, несколько ослабляя затяг его пружины. Это позволяет эксплуатировать двигатель при качке судна на постоянной, хотя и пониженной частоте вращения.

Следует заметить, что при использовании всережимного регулятора, в случае чрезмерного повышения нагрузки, продолжение работы дизеля при неизменной частоте вращения будет приводить к его перегрузке. Чтобы этого не происходило, в конструкции всережимных регуляторов предусматривают устройство, ограничивающее подачу топлива (упор максимальной подачи). Такой регулятор называется всережимным регулятором с ограничением по нагрузке. При увеличении нагрузки он поддерживает заданную частоту вращения путем увеличения подачи топлива до определенного предела. По достижении предельной нагрузки дальнейшее увеличение подачи топлива не происходит, и частота вращения двигателя начинает снижаться. Это предотвращает возможную поломку двигателя. Всережимные регуляторы с ограничением по нагрузке применяют на дизель-генераторах.

И, наконец, рассмотрим, как будет происходить изменение подачи топлива у двигателя, снабженного всережимным регулятором с ограничением по нагрузке при переводе его на более высокий скоростной режим, не превышающий, однако, допускаемого по нагрузке. Как только рукояткой будет увеличен затяг пружины, возникает несоответствие между частотой вращения двигателя в данный момент и задаваемой регулятором. Это приведет к тому, что регулятор сразу начнет увеличивать подачу топлива до максимального значения и двигатель, прежде чем достичь заданной частоты вращения, будет работать какое- то время на предельной подаче топлива. Чтобы этого не происходило, в регуляторе должен быть предусмотрен еще один ограничитель, связанный с рукояткой поста управления. Тогда при переходе на более высокий скоростной режим количество подаваемого топлива будет ограничиваться не упором максимальной подачи, а этим ограничителем. Его обычно настраивают так, чтобы допускаемая им подача топлива не превышала ту, которая соответствует задаваемому скоростному режиму более чем на 10—15%. После выхода двигателя на новую частоту вращения в случае дальнейшего увеличения нагрузки подача топлива будет ограничиваться не упором максимальной подачи, а этим ограничителем.

Разумеется, если нагрузка, соответствующая задаваемой частоте вращения, будет близкой к предельной, то ограничение подачи топлива как на переходном режиме, так и после выхода двигателя на заданную частоту вращения осуществляется упором максимальной подачи. Такой регулятор называют всережимным регулятором с ограничением по нагрузке и по задаваемым и фактическим оборотам. Если у подобного регулятора отсутствует упор максимальной подачи, то его называют всережимным регулятором с ограничением по задаваемым и фактическим оборотам.

Регуляторы этих типов применяются для главных двигателей. Для маломощных высокооборотных дизелей, работающих на потребители через разобщительную муфту, применяются регуляторы называемые двухрежимными, которые, кроме ограничения n_макс, автоматически поддерживают сниженную частоту вращения холостого хода.

Похожие статьи

Регулирования двигателя внутреннего сгорания

Как и у паровых машин, целью регули­рования двигателя внутреннего сгорания является поддержание соответствия между нагрузкой двигателя и количеством тепла, преобразованного в механическую энергию.

Однако если у паровой машины паровой котел является аккумуля­тором энергии, то у двигателей внутреннего сгорания такого акку­мулятора нет: подготовка горючей смеси происходит в двигателе перед самым сгоранием, ввиду чего регулирование обладает мень­шей гибкостью и пределы его более ограничены.

В стационарных двигателях число оборотов при изменении нагрузки должно по возможности сохраняться постоянным. Для этого при различных нагрузках необходимо увеличить или умень­шить количество топлива, подаваемого в рабочие цилиндры, что обеспечивается соответствующим регулированием.

В зависимости от конструкции и системы двигателя регулиро­вание может быть количественным, качественным и пропусками вспышек в цилиндре.

При количественном регулировании изменяется коли­чество смеси воздуха и топлива, подаваемого в цилиндр, без измене­ния состава смеси (желательно наивыгоднейшего). Этот способ регулирования обычно, применяется в карбюраторных или газовых двигателях. Требуемое изменение количества горючей смеси дости­гается прикрытием заслонки (дросселя) — дросселированием на вса­сывающей трубе при входе в. цилиндр. Основным преимуществом указанного регулирования является постоянство состава горючей смеси, а следовательно, хорошее качество сгорания при всех нагрузках. Однако вследствие дросселирования при переходе от боль­ших нагрузок к малым давление сжатия понижается. Ввиду этого инерционные силы при малых нагрузках оказываются больше давления сжатия, что отрицательно влияет па динамику двигателя; кроме того, существенное изменение давления сжатия ухудшает условия воспламенения горючей смеси.

При качественном регулировании изменяется количество — топлива без изменения количества воздуха. Такой способ регу­лирования применяется в дизелях. Здесь количество поступающего в цилиндр воздуха можно считать одним и тем же при всех нагруз­ках, количество же впрыскиваемого в цилиндр жидкого топлива (подаваемого насосом) меняется в зависимости от нагрузки; но так как вес жидкого топлива даже при наибольшей нагрузке составляет лишь несколько процентов от веса воздуха, то количественное изме­нение здесь ничтожно.

Качественное регулирование по сравнению с количественным обладает тем преимуществом, что давление сжатия при нем остается неизменным. Однако это регулирование для газовых и карбюратор­ных двигателей связано с определенными ограничениями, так как для каждой горючей смеси существует более или менее узкий предел воспламенения. Как очень богатая смесь (с очень малым коэффициентом избытка воздуха а), так и очень бедная (с очень большим а) теряет воспламеняемость — затрудняется вспышка.

Поэтому качественное регулирование в этих двигателях нерационально и.допустимо лишь в узком диапазоне изменения состава смеси, в котором может быть обеспечена надежная воспламеняемость и удовлетворительное качество сгорания.

В газовых двигателях широко применяется так называемое смешанное регулирование, при котором в зависимости от величины нагрузки пользуются то количественным, то качествен­ным регулированием. При этом используются преимущества обоих видов регулирования.

Регулирование пропусками вспышек в цилиндре состоит в прекращении подачи топлива при возрастании числа оборотов двигателя; после того как произойдет несколько пропусков вспышек, число оборотов понижается и насос вновь автоматически включается в действие. Отсутствие вспышек во время пропусков ведет к большой неравномерности хода двигателя. Такое регулирование встречается только в калоризаторных двигателях.

Автоматическое регулирование подачи топлива в цилиндры производится центробежным регулятором, который воздействует па работу топливных насосов. Это воздействие может быть непосредственным, как в ре­гуляторах прямого действия, так и посред­ством вспомогательного ме­ханизма, как в регулято­рах непрямого действия. Вспомогательный ис­полнительный механизм, на­зываемый сервомотором, усиливает воздействие регу­лятора.

Центробежные регуляторы прямого действия применя­ются для всех двигателей не­большой мощности и у мно­гих двигателей средней мощности (до 1000 л. е.). У дви­гателей большой мощности (свыше 1000 л. с.) преиму­щественно применяют регу­ляторы непрямого действия с гидравлическими сервомо­торами. Работа их будет, рассмотрена в части II курса.

Регуляторы, предназначенные для поддержания заданного числа оборотов двигателя при любом изменении нагрузки, называются однорежимными регуляторами.

В настоящее время весьма широкое распространение начинают получать так называемые всережимные регуляторы, которые поддерживают любое заданное число оборотов вала в пре­делах определенного диапазона. Регулятор указанного типа может быть установлен ручным приводом на ходу двигателя на любое число оборотов в этом диапазоне, которое и будет поддержи­ваться постоянным вне зависимости от изменения нагрузки двига­теля. На фиг. 107 приведена схема всережимного регулятора быстро­ходного дизеля.

На хвостовике валика 4 с кулачками, приводящими в движение плунжеры топливного насоса, укреплена крестовина 2 с шестью пазами, в которых свободно установлены шесть грузов — шаров 5; они зажаты с одной стороны неподвижной конической тарелкой 1, а с другой — плоской тарелкой 3, вращающейся во время работы топливного насоса. Зубчатая рейка 8 связана с плунжерами насоса и устанавливает их на определенную подачу топлива, причем две пружины 6 через рычаг 7 стремятся установить эту рейку на положе­ние максимальной подачи: однако шары 5, расходясь под действием центробежной силы, препятствуют действию пружин и, преодоле­вая их сопротивление, стремятся через тот же рычаг 7 уменьшить подачу топлива. При своем передвижении шары отодвигают плоскую тарелку и через рычаг 7 передвигают зубчатую рейку 8. Следова­тельно, при уменьшении нагрузки (когда число оборотов вала начи­нает увеличиваться) шары при некотором числе оборотов вала, зависящем от силы сопротивления пружин, начинают передвигать рейку влево, уменьшать подачу топлива, прекращая дальнейшее повышение числа оборотов. При увеличении же нагрузки (когда число оборотов вала начинает уменьшаться) шары дают возможность пружинам 6 увеличить подачу топлива, что и обеспечивает поддер­жание оборотов в определенной норме. Если рычаг 9, расположен­ный на щите управления дизелем, установить в положение I, то после запуска дизеля регулятор будет поддерживать неизменным нормаль­ное число оборотов независимо от колебаний нагрузки. При уста­новке рычага 9 в промежуточное положение (между положениями I и II) натяжение пружин 6 уменьшится, что заставит регулятор под­держивать неизменным скорость вращения вала, меньшую по срав­нению с ранее установленным числом оборотов. При установке рычага 9 в крайнее левое положение (положение II) подача топ­лива прекращается и дизель останавливается.

Топливная система инжектора автомобиля — устройство и как работает

Топливная система автомобилей с электронным впрыском имеет ряд особенностей по сравнению с карбюраторным двигателем. Расскажем как работает топливная система инжектора, ее основная задача и устройство.

Устройство

Задачей системы подачи топлива является обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. Топливо подается в двигатель форсунками, установленными во впускной трубе. В систему подачи топлива инжектора входят следующие элементы:

• электробензонасос 5;
• топливный фильтр 6;
• топливопроводы — подающий 8 и сливной 7;
• рампа форсунок с топливными форсунками 9;
• регулятор давления топлива 4;
• штуцер контроля давления топлива 1.

Устройство система подачи топлива инжекторного двигателя

Электробензонасос

Электробензонасос конструктивно входит в модуль электробензонасоса, устанавливаемого на инжекторных автомобилях внутри топливного бака. Модуль включает в себя сам насос, датчик указателя уровня топлива, фильтр и завихритель для отделения пузырьков пара. Электробензонасос нагнетает топливо из топливного бака в подающий топливопровод. На инжекторных автомобилях применяется модуль погружного типа, то есть располагается непосредственно в топливном баке и охлаждается за счет бензина. Создаваемое насосом давление топлива значительно больше требуемого для нормальной работы двигателя на любых режимах.

Электробензонасос управляется контроллером системы через отдельное реле. Реле предотвращает подачу топлива при включенном зажигании и неработающем двигателе.

Топливный фильтр

Система топливоподачи предназначена для точной регулировки количества поступающего в двигатель топлива. Грязь в топливе может привести к неустойчивой работе форсунок и регулятора давления, быстрому их износу. Поэтому к чистоте топлива предъявляются особые требования.

В системе топливоподачи предусмотрен фильтр. Основу топливного фильтра составляет бумажный элемент с пористостью около 10 мкм. Интервал замены фильтра зависит от объема фильтра и степени загрязнения топлива.

Топливопроводы

Различают прямой и обратный топливопроводы. Прямой предназначен для топлива, поступающего из модуля электробензонасоса в топливную рампу. Обратный доставляет избыток топлива после регулятора давления обратно в бак.

Топливная рампа

Топливная рампа инжекторного двигателя
Топливо заполняет топливную рампу и равномерно распределяется на все форсунки. На топливной рампе кроме форсунок располагаются регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе. Размеры и конструктивное исполнение рампы устраняют локальные пульсации давления топлива вследствие резонансов при работе форсунок.

Регулятор давления топлива

Количество впрыскиваемого топлива должно зависеть только от длительности впрыска — времени открытого состояния форсунки. Поэтому разница между давлением топлива в топливной рампе и давлением во впускной трубе (перепад давления на форсунках) должна оставаться постоянной. Для этого служит регулятор давления топлива. Он пропускает обратно в бак излишки топлива.

Электромагнитная форсунка

Основное устройство дозировки топлива. Электромагнитная форсунка имеет клапанную иглу с насаженным магнитным сердечником.

В спокойном состоянии спиральная пружина прижимает клапанную иглу к уплотнительному седлу распылителя и закрывает выходное топливное отверстие. При прохождении электрического тока сердечник с клапанной иглой поднимается (на 60—100 мкм), и топливо впрыскивается через калиброванное отверстие. В зависимости от способа впрыска, частоты вращения и нагрузки двигателя время включения составляет 1,5—18 мс. Зависимость количества прошедшего через форсунку топлива от времени открытия при постоянной разности давлений — важнейший показатель работы форсунки. Не стоит менять форсунки на своем автомобиле на дорогие от иномарки. Как правило, хороших результатов это не дает, более действенный метод это очистка форсунок. Из вышесказанного видим, что форсунка — очень важный компонент системы впрыска. Поэтому она требует к себе большого внимания.

Как работает

Для нормальной работы двигателя необходимо обеспечить поступление в камеру сгорания двигателя топливовоздушной смеси оптимального состава. Смесь приготавливается во впускной трубе при смешивании воздуха и топлива. Контроллер подает на форсунку управляющий импульс, который открывает нормально закрытый клапан форсунки, и топливо под давлением распыляется во впускную трубу перед клапаном.

Поскольку перепад давления топлива поддерживается постоянным, количество подаваемого топлива пропорционально времени, в течение которого форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Увеличение длительности импульса впрыска приводит к увеличению количества подаваемого топлива — обогащению смеси. Уменьшение длительности импульса впрыска приводит к уменьшению количества подаваемого топлива, то есть к обеднению.

Наряду с точной дозировкой впрыскиваемой топливной массы имеет важное значение и момент впрыскивания. Поэтому количество форсунок соответствует количеству цилиндров двигателя.

Как работает регулятор давления топлива?

Как работает регулятор давления топлива? Короче говоря, это важный компонент системы управления двигателем вашего автомобиля, который контролирует давление топлива при его подаче к топливным форсункам. Как только регулятор начинает выходить из строя, он подает контрольные знаки, на которые следует обратить внимание, чтобы избежать поломки и дорогостоящего ремонта. Но как работает регулятор давления топлива и как узнать, когда он нуждается в ремонте?

Как работает регулятор давления топлива

Почти каждый двигатель внутреннего сгорания имеет регулятор давления топлива, который представляет собой либо систему непрерывного возврата топлива в старых автомобилях, либо систему безвозвратного возврата топлива, как показано на большинстве современных автомобилей.Поскольку топливный насос подает в двигатель больше топлива, чем ему необходимо, для управления потоком необходим регулятор.

В старой системе топливо перемещается из бензобака в топливную рампу с помощью топливного насоса. Верхняя часть регулятора подсоединяется маленьким вакуумным шлангом, а большой возвратный шланг подсоединяется к его боковой стороне.

Автомобили, оборудованные безвозвратной системой, управляют подачей топлива без обратной магистрали в топливный бак и без внешнего регулятора. Вместо этого регулятор находится вне поля зрения внутри бака вместе с топливным насосом.

Признаки неисправности

Регулятор давления топлива обычно не выходит из строя без какого-либо предупреждения. Одним из тревожных признаков является то, что двигатель не работает нормально. Например, он может не сразу перевернуться или заглохнуть при нажатии на педаль акселератора. Вы также, вероятно, заметите снижение расхода топлива, а это никогда не бывает хорошо.

Если вы чувствуете запах бензина или у двигателя возникают обратные вспышки при замедлении, особенно когда вы убираете ногу с педали газа, это признак того, что ваш двигатель, вероятно, получает слишком много топлива.Другие признаки того, что что-то не так, включают дым из выхлопной трубы или капание бензина из нее.

Диагностическое тестирование

Когда ваш автомобиль начинает вести себя странно, вам необходимо запустить диагностический тест, чтобы определить источник проблемы.

На автомобилях, оборудованных системой непрерывного возврата топлива, подсоедините манометр топлива и наблюдайте за уровнями давления при подсоединенной вакуумной магистрали и снова при ее отсоединении. Если вы заметили отклонение от 8 до 10 фунтов на квадратный дюйм, пора заменить регулятор.

Для автомобилей с безвозвратной системой сканер выдаст код ошибки, чтобы помочь вам диагностировать проблему, что позволит вам быстро определить проблему и решить ее.

Корректирующее действие

Игнорирование проблемы с регулятором давления топлива может привести к дорогостоящему ремонту — чем дольше вы ждете, тем больше вероятность повреждения двигателя. Примите меры по исправлению положения сейчас для душевного спокойствия.

Ознакомьтесь со всеми деталями двигателя, доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта.Для получения дополнительной информации о том, как работает регулятор давления топлива, поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фотографии любезно предоставлены Мэтью Киганом и Flickr.

Признаки неисправного или неисправного регулятора давления топлива

Регулятор давления топлива — это компонент системы управления двигателем, который в той или иной форме присутствует практически во всех двигателях внутреннего сгорания. Это компонент топливной системы автомобиля и, как следует из названия, отвечает за регулирование давления топлива, протекающего через систему.Для разных условий работы двигателя потребуется разное количество топлива, которое можно дозировать, изменяя давление топлива. Многие регуляторы давления топлива используют механические мембраны с вакуумным приводом для изменения давления, хотя есть автомобили, которые оснащены электронными регуляторами давления топлива. Поскольку регулятор давления топлива играет непосредственную роль в распределении топлива по двигателю, любые проблемы с компонентом могут потенциально вызвать проблемы с производительностью и другие проблемы для транспортного средства.Обычно неисправный регулятор давления топлива вызывает несколько симптомов, которые предупреждают водителя о потенциальной проблеме.

1. Пропуски зажигания и снижение мощности, ускорения и топливной экономичности

Одним из первых симптомов возможной проблемы с регулятором давления топлива являются проблемы с производительностью двигателя. Если регулятор давления топлива в автомобиле выходит из строя или имеет какие-либо проблемы, он нарушит давление топлива в автомобиле. Это, в свою очередь, изменит соотношение воздух-топливо в двигателе и настройку, что может оказать сильное влияние на характеристики автомобиля.Неисправный регулятор давления топлива может вызвать пропуски зажигания в автомобиле, снижение мощности и ускорения, а также снижение топливной экономичности. Эти симптомы также могут быть вызваны множеством других проблем, поэтому настоятельно рекомендуется правильно диагностировать автомобиль.

2. Утечки топлива

Еще одним признаком неисправности регулятора давления топлива в автомобиле является утечка топлива. В случае выхода из строя диафрагмы регулятора давления топлива или любого из уплотнений может произойти утечка топлива.Неисправный регулятор может не только вызвать утечку бензина, что является потенциальной угрозой безопасности, но также может вызвать проблемы с производительностью. Утечка топлива обычно вызывает заметный запах топлива, а также может вызвать проблемы с производительностью двигателя.

3. Черный дым из выхлопа

Черный дым из выхлопной трубы — еще один симптом потенциальной проблемы с регулятором давления топлива автомобиля. Если регулятор давления топлива протекает или выходит из строя изнутри, это может привести к выбросу черного дыма из выхлопной трубы автомобиля.Неисправный регулятор давления топлива может привести к тому, что автомобиль будет работать на чрезмерно богатой смеси, что, помимо снижения миль на галлон и производительности, может привести к выделению черного дыма из выхлопной трубы. Черный дым также может быть вызван множеством других проблем, поэтому настоятельно рекомендуется провести правильную диагностику автомобиля.

Хотя некоторые регуляторы давления топлива встроены в узел топливного насоса, большинство регуляторов давления топлива установлено в топливной рампе и может обслуживаться независимо от остальной системы.Если вы подозреваете, что в вашем автомобиле может возникнуть проблема с регулятором давления топлива, обратитесь к профессиональному специалисту, чтобы проверить его на предмет необходимости замены.

Как контролировать давление в рампе в топливной системе с прямым впрыском бензина

По мере того, как автомобили становятся чище, производительнее и надежнее, их конструкция меняется. Одна из важнейших систем, претерпевающих кардинальные изменения, — это топливная система; согласно прогнозам Агентства по охране окружающей среды США, количество проданных топливных систем DI в легковых автомобилях растет и, как ожидается, к 2025 году вырастет до более 90% от доли проданных автомобилей.Поскольку исследователи и разработчики продолжают вводить новшества и искать решения для двигателей, понимание того, как управлять этими топливными системами, имеет первостепенное значение.

---

Источник: Агентство по охране окружающей среды США: «Проект отчета о технической оценке: Среднесрочная оценка стандартов выбросов парниковых газов для легковых автомобилей и корпоративных стандартов средней экономии топлива на 2022-2025 модельные годы»

---

Компоненты топливной системы GDI

Типичная система прямого впрыска бензина состоит из нескольких компонентов: топливных форсунок, топливной рампы, датчика давления в рампе, топливного насоса среднего давления и датчиков положения кулачка и кривошипа.Компоненты выполняют разные функции: насос нагнетает топливо от примерно 3-4 бар (40-60 фунтов на квадратный дюйм) до 100-300 бар (1500-4500 фунтов на квадратный дюйм). Топливные форсунки распыляют топливо прямо в цилиндры. Топливная рампа подает топливо от насоса к форсункам, а датчик давления в рампе измеряет давление в рампе и отправляет сигнал обратно в блок управления двигателем (ЭБУ), указывающий текущее давление в рампе.

Насос среднего давления обычно приводится в действие кулачком, как видно на этом видео.Лепесток кулачка создает давление в топливе, а клапан количества топлива на насосе открывается и закрывается, что позволяет топливу поступать в рампу. Выбор времени закрытия клапана критически важен для создания давления в топливной рампе, потому что топливо находится под давлением только тогда, когда кулачок поднял плунжер.

Электроника топливной системы GDI

Наличие надлежащего электрического интерфейса для всех этих компонентов является ключевым элементом управления давлением в топливной рампе. Если у вас нет ЭБУ, предназначенного для взаимодействия со всеми из них, или вы ищете решение ЭБУ с открытым исходным кодом, которое обеспечивает большую гибкость в управлении двигателем, вам нужна соответствующая электроника для управления форсунками и считывания данных. датчики.Чтобы управлять форсунками, вам понадобится полувысокая мостовая схема для отправки команд форсункам. Иглы инжектора открываются либо соленоидами, либо пьезоэлектрическими батареями, и, следовательно, они должны приводиться в действие с помощью соответствующего оборудования. Точно так же клапан в топливном насосе приводится в действие соленоидом и должен приводиться в действие аналогичной схемой. Датчик давления обычно выдает аналоговое напряжение и должен считываться аналого-цифровым преобразователем, в то время как датчики положения кулачка и кривошипа должны считываться либо цифровыми входными каналами, либо входными каналами с переменным магнитным сопротивлением, в зависимости от тип датчика.LHP Technology Solutions, как партнер по альянсу National Instruments (NI), специализируется на продаже, обслуживании и поддержке решений NI для управления форсунками с прямым впрыском топлива, топливными насосами с прямым впрыском и другой электроникой двигателей внутреннего сгорания (IC).

GDI Pressure Control Algorithm

Для управления давлением топлива простого наличия надлежащего электрического оборудования недостаточно; ЭБУ необходим алгоритм управления, чтобы объединить измерения и исполнительные механизмы вместе для достижения желаемого давления в топливной рампе.Подход, принятый в этой статье, — это закон управления с обратной связью ПИД (пропорциональный, интегральный, производный) для определения ширины импульса импульсов клапана количества топлива на основе измеренного давления в топливной рампе. Если давление в направляющей превышает целевое значение, команда ширины импульса для клапана количества топлива будет уменьшаться, чтобы уменьшить количество топлива, попадающего в направляющую. Поскольку форсунки работают и распыляют топливо в цилиндры для привода двигателя, давление в рампе будет уменьшаться.И наоборот, если давление в направляющей ниже целевого значения, команда ширины импульса на клапан количества топлива будет увеличиваться, чтобы увеличить количество топлива, попадающего в направляющую, и давление повысится. Настройка пропорционального, интегрального и производного коэффициентов усиления позволит лучше реагировать на изменения желаемого давления в рампе или частоты вращения двигателя. Типичные значения импульсов находятся в диапазоне приблизительно 3-10 миллисекунд.

Реализация алгоритма давления

Чтобы найти количество импульсов для команды клапана, воспользуйтесь одним из трех подходов.Во-первых, попытайтесь изучить насос и двигатель, чтобы определить, какое количество импульсов нужно подавать. Во-вторых, если возможно, осмотрите кулачок и насос, чтобы определить, сколько импульсов (обычно 1, 2, 3 или 4) отправить на клапан. Найдите выступы кулачка, которые приводят в действие насос, и посчитайте их. Наконец, если ни один из этих методов не подходит, выберите значение и попытайтесь определить синхронизацию импульсов.

Чтобы определить синхронизацию импульсов клапана количества топлива, просматривайте команды во всем рабочем диапазоне, пока двигатель работает, и следите за давлением топлива.Он должен увеличиться, когда вы найдете правильное время. Если вы выбрали значение импульсов и не заметили увеличения давления топлива, попробуйте добавить в систему дополнительные импульсы.

Кроме того, в двигателях с регулируемой синхронизацией кулачков синхронизация импульсов клапана количества топлива должна быть отрегулирована, чтобы компенсировать изменения синхронизации кулачка, потому что выступ кулачка для топливного насоса перемещается вместе с выступами для впускных и / или выпускных клапанов. . Это может быть достигнуто просто путем добавления опережения кулачка или задержки регулирующего положения кулачка к синхронизации импульсов, чтобы гарантировать, что импульсы, приводящие в действие клапан количества топлива, продолжают подавать топливо под давлением в направляющую.

Теперь, когда у вас есть вся информация, необходимая для контроля давления в рампе топливной системы GDI, получайте удовольствие!

Нужна дополнительная информация? Чтобы узнать больше, загрузите последний технический документ — Управление тепловым режимом для электромобилей и гибридных электромобилей.

---

Статьи по теме

Связанные загрузки

Регулятор давления систем впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания

Данное изобретение относится к системам впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания и, в частности, к средствам для снижения давления на клапане форсунки системы впрыска топлива до заданного значения, чтобы предотвратить утечку или выброс из форсунки в любое время, кроме когда топливо впрыскивается в цилиндр двигателя, и целью настоящего изобретения является создание средств для сброса давления в форсунке, которые будут работать быстро и эффективно; который не сбрасывает давление в течение периода впрыска топлива в цилиндр двигателя и который так связан с работой топливного насоса высокого давления, с которым он связан, что он будет работать, чтобы немедленно сбросить давление в форсунке до давления при насос сокращается, чтобы остановить нагнетание в форсунке и обеспечить равномерное давление в форсунке в начале каждого такта впрыска насоса.

На чертежах: фиг. 1 — частичный вид, частично в разрезе и частично в вертикальном разрезе частей системы впрыска топлива в соответствии с настоящим изобретением; Фиг.2 — частичный продольный разрез форсунки для впрыска топлива, показанной на Фиг.1. На фиг. 3 — частичный вид в вертикальном разрезе топливного насоса, показанного на фиг. 1, показывающий примененную к нему предпочтительную форму средств для сброса давления на топливную форсунку в соответствии с данным изобретением; Фиг.4 — вид снизу шайбы для ограничения потока топлива через средство сброса давления, показанное на Фиг.3. и фиг. 5, 6, 7 и 8 — виды, аналогичные фиг. 3, модифицированных форм средств сброса давления в соответствии с данным изобретением.

На чертежах изобретение показано в сочетании с системой впрыска топлива, содержащей топливный насос 1 для впрыска и форсунку 2, установленную в цилиндре 4 двигателя и соединенную с насосом I трубкой или нагнетательным трубопроводом 6. Показанный насос I. имеет конструкцию для подачи топлива к множеству цилиндров двигателя и содержит кожух 8, имеющий множество отверстий, образованных в нем и расположенных по окружности вокруг оси кожуха 4. В каждом отверстии установлена ​​втулка или втулка 10, которая образует цилиндр для плунжера 12 насоса, выполненного с возможностью возвратно-поступательного движения кулачком (не показан), вращающимся вокруг оси корпуса 8, и пружиной 14.Отверстия открываются к верхнему концу корпуса 6, 8, и каждое отверстие закрывается резьбовой заглушкой 16, имеющей проходящее через нее отверстие, имеющее форму, промежуточную между ее концами и образующую седло для обратного клапана 18. Клапан 18 удерживается на месте. его седло с помощью пружины 20, заключенной между клапаном 18 и пробкой 22, которая ввинчивается в отверстие в пробке 16. Пробка 22 имеет отверстие, которое проходит через нее и завершает соединение из камеры во втулке 10 над плунжером насоса. 12 через заглушку 16 к трубе 6, один конец которой прикреплен к заглушке 22 хомутом 24, в то время как противоположный конец трубы соединен с кожухом 26 для подачи топлива через фильтр 28 и топливную форсунку. 2 к цилиндру двигателя 4.

Кожух 8 также снабжен расположенным в осевом направлении отверстием, в котором установлена ​​втулка 30, образующая седло для клапана 32, который приводится в действие пружиной 36 и средством 34 регулирования скорости, приводимым в действие двигателем. Втулка 30 показана с каналом 38, через который топливо, которое протекает вдоль клапана, возвращается из кольцевого канала 40 в кольцевую топливную камеру 37 в корпусе 8, из которой топливо подается в каждый цилиндр насоса и в которую топливо подается. вентилируется из каждого цилиндра насоса, чтобы остановить впрыск топлива форсунками 2.Втулка 30 также снабжена проходами 42, которые соединены с отверстиями плунжера насоса и которые в большей или меньшей степени связаны портами 44 в клапане 32 с кольцевым каналом 46 во втулке 30 для вентиляции топливо под давлением от передней части плунжера 12 насоса к топливному резервуару во время каждого такта нагнетания, причем канал 46 соединен с топливным резервуаром не показанными каналами.

Фильтр 28 показан как тот тип, в котором топливо фильтруется, проходя через отверстие утечки между резьбой 48 и кожухом 26, резьба разделяет канавку 49, которая открыта с одного конца для приема топлива из трубы 6. из паза 50, открытого на другом конце, для выпуска топлива в форсунку 2.Сопло 2 показано как содержащее наконечник 52 сопла, который прикреплен к кожуху 26 с помощью втулки 54 и который снабжен центральным отверстием для приема штока 56, причем отверстие на его внутреннем конце увеличено для образования с кожухом. 26, камера, в которой размещены пружины 58 и 60, показанные как 5 кольцевых дисковых пружин, окружающих шток 56, которые препятствуют работе штока 56 по выпуску топлива из форсунки 2. На своем внешнем конце шток 56 находится При небольшом увеличении, подходящем для соответствующей увеличенной части отверстия в наконечнике 52 и 0, увеличенная часть штока имеет прорези, как в позиции 59, для выпуска топлива.Рядом с увеличенной частью шток 56 образован клапанной частью 61, которая взаимодействует с седлом, сформированным в отверстии наконечника 52, для предотвращения выброса заряда из сопла. На своем внутреннем конце шток 56 имеет резьбу для приема гайки 62, которая проходит через отверстия дисков пружины 58, имеет прорези, позволяющие прохождение топлива через пружину 58, и заплечики, чтобы удерживать проволочное кольцо 63, которое опирается на внутренний край пружины 58. Внешний край пружины 58 упирается в фланцевую манжету 64, которая установлена ​​на штоке 56.Манжета 64 имеет выступ для удерживания проволочного кольца 65, которое образует гнездо для внутреннего края одного конца пружины 60, внешний край другого конца которого упирается в наконечник 2 сопла 2. Пружина 60 удерживается под начальным давлением. сжатие воротником 64, входящим в контакт с концом кожуха 26, и пружина 58 удерживается при начальном сжатии гайкой 62, причем степень, до которой пружины 58 и 60 первоначально подвергаются напряжению, регулируется предпочтительно с помощью прокладок или шайб 66 и 67 соответственно.Проволочное кольцо 68 удерживает диски пружины 68 ​​на месте в наконечнике 52 после снятия втулки 64 и штока 56.

Гайка 62 имеет участок, расположенный для зацепления с буртиком 64 при заданном отклонении пружины 58, что позволяет заданное открытие клапана 61, которому противодействует только сопротивление пружины 58, и после того, как гайка 62 входит в зацепление с буртиком 64, дальнейшее отклонение пружины 58 предотвращается, и дальнейшему открытию клапана 61 препятствует только сопротивление пружины 60, причем пружина 60 позволяет постепенно увеличивать открытие клапана 61 с постепенным увеличением давления топлива.

В системе впрыска топлива, такой как описанная выше, работа плунжера 12 посредством его кулачка приводит к тому, что топливо в камере над плунжером оказывается под давлением, регулируемое количество топлива выходит во время такта подачи топлива через канал 42 и канал 44, а некоторые из них проталкиваются через обратный клапан 18 в трубу 6, повышая давление в трубе 6 до тех пор, пока сопротивление пружины 58 не будет преодолено и клапан 61 не откроется для выпуска топлива в цилиндр двигателя.

Продолжение движения плунжера 12 увеличивает давление топлива в достаточной степени, чтобы отклонить пружину 58 до тех пор, пока гайка 62 не войдет в зацепление с буртиком 64, а пружина 60 также не отклонится.Перемещение плунжера 12 переводит его в положение, показанное на Фиг.1, в котором топливо под давлением выпускается из передней части плунжера 12 в канал 38, чтобы снизить давление топлива в достаточной степени, чтобы позволить клапану 61 закрыть, отсекая выпуск из форсунки 2. Выпуск топлива из передней части плунжера 12 уменьшает давление, открывающее обратный клапан 18, позволяя пружине 20 и топливу под давлением в трубопроводе 8 устанавливать клапан 18, удерживая в трубопроводе 6 топливо. под значительным давлением.Во время работы двигателя от конца одного впрыска топлива до начала следующего давление в цилиндре двигателя, противоположное работе клапана 61, изменяется в значительном диапазоне, и это изменение давления в цилиндре в сочетании с давлением топлива удерживаемого в трубопроводе 6, часто бывает достаточно, чтобы вызвать небольшое открытие клапана 61 и, как следствие, нежелательную утечку топлива из трубопровода 6 в цилиндр двигателя.

Для предотвращения этой утечки из трубопровода 6 желательно, чтобы были предусмотрены средства, которые будут снижать давление топлива в трубопроводе 6 в достаточной степени, чтобы предотвратить утечку из форсунки 2, при этом топливо остается в трубопроводе 6 под таким давлением, чтобы впрыск топлива происходит в надлежащем количестве в течение каждого периода впрыска как при работе двигателя под нагрузкой, так и на холостом ходу двигателя.

Чтобы обеспечить достаточное снижение давления топлива в трубопроводе 6, чтобы предотвратить утечку из форсунки 2, не допуская при этом его уменьшения в достаточной степени, чтобы вызвать неравномерность впрыска топлива, обратный клапан 18, как показано на фиг.3, просверливается для обеспечения проход 69 через него и седло 18a для обратного клапана 70, установленного в канале 69, причем клапан 10 расположен так, чтобы открываться давлением из трубы 6 и смещаться в закрытое положение пружиной 71, заключенной между клапаном 10 и седло 12 пружины удерживается на месте штифтом 13, установленным в клапане 18.Чтобы ограничить поток топлива к клапану 10 из трубы 6, на клапане 18 между клапаном 18 и его пружиной 20 имеется съемная пластина 14, которая размещается на верхней части клапана 18 любым подходящим способом, и имеет желобки или выемки, как в позиции 15, для обеспечения прохода. ограниченной емкости, проходящей внутрь от края пластины 14 до точки над каналом 69 в клапане 18. Клапан 10 будет подвергаться давлению топлива перед поршнем 12, а также действию пружина 11 и будет удерживаться в седле на протяжении всего периода нагнетания или нагнетания движения плунжера, то есть пока клапан 18 удерживается открытым.При выпуске топлива под давлением из передней части плунжера насоса 12 Чтобы остановить впрыск топлива в цилиндр двигателя, клапан 18 седла, а клапан 70 подвергается с одной стороны давлению топлива, удерживаемого в цилиндре. трубе 6, а с другой стороны — к давлению пружины 71 и давлению топлива перед плунжером 12, которое в это время было уменьшено, так что на клапан 70 действует несбалансированное давление, открывая клапан для выпуска воздуха. топливо из патрубка 6 в камеру перед плунжером 12.Скорость выпуска топлива будет регулироваться выемкой 15 в пластине 14, а степень снижения давления топлива в трубопроводе 6 может контролироваться путем обеспечения пружины 71 достаточной прочности, чтобы удерживать желаемую величину. давление в трубе 6.

В модифицированной конструкции, показанной на Фиг.5, клапан 18 просверлен по центру, чтобы обеспечить проход 71, а отверстие увеличено на его нижнем конце, чтобы обеспечить седло 18b для клапана 18, вставленного в проход 17 и смещенного в закрытое положение на пружина 79, которая окружает клапан 18 и заключена между клапаном 18 и воротником или шайбой 80, закрепленными на клапане 18.В этой конструкции клапан 18 удерживается закрытым с помощью пружины 19 и давления топлива над плунжером 12 насоса во время периода впрыска, и когда топливо выпускается над плунжером 12, чтобы остановить впрыск топлива в цилиндр двигателя, клапан 18 установлен, и клапан 78 открывается за счет превышения давления топлива, удерживаемого в трубопроводе 6, над совместным действием пружины 19 и давлением топлива перед плунжером 12. Давление топлива, удерживаемого в трубе трубкой 6 можно управлять путем пропорционального регулирования силы пружины 18, а выпуск топлива через клапан 18 ограничивается или ограничивается за счет плотного прилегания клапана 18 в канале 11 и обеспечения только тонкой канавки или узкой плоской части. на клапане 78, чтобы обеспечить проход для топлива через клапан 18.

В модификации, показанной на фиг. 6, клапан 18 снабжен отверстием 69 для установки клапана 10, причем форма отверстия соответствует седлу 18a для клапана. Клапан 10 смещается в закрытое положение пружиной 82, которая имеет достаточную длину, чтобы выступать за клапан 18 и входить в отверстие 83, образованное в плунжере 12а насоса. Отверстие 83 может быть расширением 2247491 центрального отверстия плунжера 2a, которое устанавливает сообщение от камеры перед плунжером к кольцевым выемкам, образованным в плунжере и соединяющимся с отверстием 38 для подачи топлива и выпуска воздуха. топлива из камеры перед плунжером.В этой конструкции действие плунжера 12a заставляет пружину 82 сжиматься и расширяться, тем самым обеспечивая увеличение давления пружины во время такта впрыска топлива плунжера и уменьшение давления, оказываемого пружиной, и уменьшение давление топлива, удерживаемое клапаном 10, когда плунжер 12a отводится назад после выпуска топлива из передней части плунжера. Как и в других конструкциях, давление топлива, удерживаемого в трубопроводе 6, можно регулировать путем пропорционального регулирования силы пружины 82.

В модификации, показанной на фиг. 7, в плунжере 16 предусмотрено отверстие 84, которое образует байпас вокруг клапана 18, причем отверстие 84 имеет форму седла 16a для клапана 70, установленного в отверстии 84 и смещенного. в закрытое положение пружиной 71, заключенной между клапаном 70 и седлом пружины 85, установленным в пробке 16. Клапан этой конструкции подвергается давлению топлива над плунжером 12 насоса, а также действию пружины 71 и удерживается закрытым в течение периода впрыска топлива.При выпуске топлива из отверстия 30 перед плунжером 12 клапан 70 открывается, как и в других конструкциях. В модификации, показанной на фиг. 8, заглушка 16 имеет отверстие 87, открытое в камеру перед плунжером 12 насоса. ; увеличен на часть своей длины для размещения клапана 88; и имеет форму, обеспечивающую седло 16а для клапана. Рядом с клапаном 16a канал 87 соединен с камерой над клапаном 18 отверстием 89, а на своем верхнем конце канал 87 соединен проходами, проходящими через заглушку 90, с соединением, идущим к топливной емкости (не показано. ).Пробка 90 имеет форму, позволяющую принимать игольчатый клапан 91, ввинчиваемый в пробку 90 и регулируемый для управления выпуском из отверстия 87. Клапан 88 имеет такой размер, чтобы плотно прилегать к отверстию 87, позволяя при этом перемещать клапан в нем и образован кольцевой выемкой 88а, смежной с участком зацепления седла клапана, который открыт в камеру 50 над клапаном 18 через порт 89 и обеспечивает неуравновешенную зону, подверженную давлению топлива в камере над клапаном 18 и в трубе 6 в направлении, чтобы освободить клапан 88 и открыть отверстие 87 для выпуска топлива через игольчатый клапан 91 в топливный резервуар.Пружина 92, заключенная между клапаном 88 и седлом 93 пружины, установленным в плунжере 16, смещает клапан 88 в закрытое положение.

В этой модификации клапан 88 удерживается закрытым во время периода впрыска за счет давления пружины 92 и топлива перед плунжером 12 и при выпуске топлива из камеры перед плунжером 12 давлением топлива удерживание в трубе 6 на неуравновешенной области клапана 88 в канавке или выемке 88a вызывает смещение клапана для выпуска топлива из трубы 6 через отверстие 87 и мимо клапана 91 до тех пор, пока давление не снизится в достаточной степени для пружина 92 и давление 70 топлива перед плунжером 12 для преодоления давления топлива, удерживаемого в трубопроводе 6 и действующего на клапан 88.

Мы заявляем: 1. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания форсунка, имеющая выпускное отверстие, насосное средство для подачи топлива к указанному отверстию форсунки, средство соединения указанного насоса и форсунки, клапанное средство для предотвращения обратного потока топлива из указанной форсунки. к упомянутому насосу относится второй клапан, управляемый разностью давлений на противоположных сторонах упомянутого первого клапана для обеспечения возможности обратного потока из упомянутого сопла и пластины, имеющей топливный канал, ограничивающий поток, допускаемый упомянутым вторым клапаном.

2. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания форсунка с выпускным отверстием, насосное средство для подачи топлива к указанному отверстию форсунки, средство соединения указанного насоса и форсунки, клапанное средство для предотвращения обратного потока топлива из указанной форсунки в указанный насос. средство второго клапана, управляемое разностью давлений на противоположных сторонах указанного первого клапана, для обеспечения возможности обратного потока из указанного сопла и средства ограничения потока, допускаемого указанным вторым клапаном.

3.В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания: насос, трубопровод для подачи топлива от указанного насоса в цилиндр двигателя, клапанные средства для выпуска топлива из указанного трубопровода, когда давление в указанном трубопроводе превышает давление в указанном насосе на заданную величину. и средство для ограничения скорости выпуска с помощью указанного клапана.

4. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, нагнетательная форсунка, означает соединение указанного насоса и форсунки, клапан в указанном соединительном средстве, предотвращающий обратный поток к указанному насосу, означает реагирование на давление топлива в указанном насосе. и указанное соединительное средство, контролирующее выпуск топлива из указанного соединительного средства, и средство ограничения скорости выпуска топлива указанным средством управления отводом.

5. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, нагнетательная форсунка, средства соединения указанного насоса и форсунки, клапан в указанном соединительном средстве, предотвращающий обратный поток к указанному насосу, средство, реагирующее на разницу давлений топлива. на противоположных сторонах указанного клапана, регулирующего выпуск топлива из указанного соединительного средства, и средства ограничения выпуска топлива указанным средством управления выпуском.

6. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания, содержащем сопло, имеющее выпускное отверстие, средства насоса для периодической подачи текучей среды под высоким давлением к указанному отверстию, средства, содержащие систему камер и каналов, соединяющих указанный насос и сопло и образующих высокое давление. жидкостная система упомянутого оборудования, клапан, управляемый разницей давления между двумя частями упомянутой системы высокого давления и регулирующий падение давления в пределах упомянутой части упомянутой системы высокого давления между периодическими повышениями давления, связанными с выпуском топлива из упомянутого отверстия. при этом указанный клапан открывается разностью давлений в направлении, обратном направлению потока к указанному отверстию сопла, чтобы позволить утечку жидкости из указанной части указанной системы высокого давления и средств дросселирования для ограничения скорости утечки жидкости из указанной части указанной система высокого давления.

7. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания, содержащем сопло, имеющее выпускное отверстие, средства насоса для периодической подачи текучей среды под высоким давлением к указанному отверстию, средства, содержащие систему камер и каналов, соединяющих указанный насос и сопло и образующих высокое давление. жидкостная система упомянутого оборудования, клапан, управляемый разницей давления между двумя частями упомянутой системы высокого давления и регулирующий падение давления в пределах упомянутой части упомянутой системы высокого давления между периодическими повышениями давления, связанными с выпуском топлива из упомянутого отверстия. при этом указанный клапан открывается разностью давлений в направлении, обратном направлению потока к указанному отверстию сопла, чтобы позволить утечку жидкости из указанной части указанной системы высокого давления в источник для указанного насоса и средства дросселирования, чтобы ограничить скорость утечки жидкость из указанной части указанной системы высокого давления.

8. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, имеющий плунжер и сформированный с выпускным каналом на одной линии с указанным плунжером, выпускное сопло для топлива, средства транспортировки топлива, соединяющие указанный канал насоса с указанным соплом и расположенные так, чтобы иметь по меньшей мере, начальная часть на одной линии с указанным выпускным каналом насоса, клапан в указанном выпускном канале насоса для предотвращения обратного потока к указанному насосу, средство формирования канала для прохождения разгрузочного выпуска топлива из указанного средства транспортировки топлива и второй клапан, управляющий указанным каналом. и реагируя на разницу давлений топлива в упомянутом канале насоса и в указанном средстве транспортировки топлива и открываясь, когда давление в указанном канале насоса падает до заданного значения.

9. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, имеющий плунжер и образованный с выпускным каналом на одной линии с указанным плунжером, выпускное сопло для топлива, средства транспортировки топлива, соединяющие указанный канал насоса с указанным соплом и расположенные так, чтобы иметь по меньшей мере, начальная часть на линии с указанным выпускным каналом насоса, клапан в указанном выпускном канале насоса для предотвращения обратного потока к указанному насосу, средство формирования канала для прохождения разгрузочного слива топлива из указанного средства транспортировки топлива, второй клапан, управляющий указанным каналом и реагирующий на разницу давлений топлива в упомянутом канале насоса и в указанном средстве транспортировки топлива и открывающийся, когда давление в указанном канале насоса снижается до заданного значения, и средство для ограничения скорости потока в указанном выпускном канале сброса давления.

10. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, имеющий плунжер и образованный с выпускным каналом на одной линии с указанным плунжером, выпускное сопло для топлива, средства транспортировки топлива, соединяющие указанный канал насоса с указанным соплом и расположенные так, чтобы иметь по меньшей мере, начальная часть, расположенная на одной линии с указанным выпускным каналом насоса, клапан в указанном выпускном канале насоса для предотвращения обратного потока к указанному насосу, средство, включающее в себя участок канала через указанный первый названный клапан для пропускания разгрузочного выпуска из указанного средства транспортировки топлива, и второй клапан, управляющий упомянутым каналом в упомянутом первом клапане и приспособленный для реагирования на перепад давлений в упомянутых средствах транспортировки топлива и в упомянутом выпускном канале насоса.

11. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, имеющий плунжер и образованный выпускным каналом, имеющим выпускную приемную камеру, выпускное сопло для топлива, средство транспортировки топлива, соединяющее указанную камеру с указанным соплом, клапан для управления указанным соплом. нагнетательный канал насоса и предотвращение обратного потока к указанному насосу, средство формирования канала, параллельного указанному выпускному каналу насоса, для обеспечения сброса давления от указанного средства транспортировки топлива, второй клапан, управляющий указанным каналом в ответ на перепад давлений в указанной камере и в указанной нагнетательный канал насоса и средство регулирования скорости потока в указанном канале.

12. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, имеющий плунжер и образованный выпускным каналом, сопло для выпуска топлива, средство транспортировки топлива, соединяющее указанный насос и указанное сопло, клапан в указанном средстве транспортировки топлива, предотвращающий обратный поток в упомянутый насос, средство, образующее выпускной канал для сброса давления, включая канал, проходящий через упомянутый первый клапан и ведущий от упомянутого средства транспортировки топлива, второй клапан, установленный в упомянутом первом названном клапане, управляющий упомянутым каналом, и пружинное средство, расположенное между упомянутым плунжером насоса и упомянутым вторым клапаном. и размещены при продвижении упомянутого плунжера для обеспечения давления пружины, достаточного для предотвращения утечки через упомянутый второй названный клапан, но позволяющего открываться, когда упомянутый плунжер насоса отступает, и уменьшать упомянутое давление пружины на заданную величину.

13. В оборудовании для впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания топливный насос, содержащий корпус, снабженный по меньшей мере одним плунжером и сообщающимся выпускным каналом, выпускное сопло топлива, средство транспортировки топлива, соединяющее указанный выпускной канал и указанное сопло, клапан в указанном топливе. средство транспортировки, предотвращающее обратный поток к указанному насосу, средство формирования разгрузочного выпускного канала, включая канал, ведущий от указанного средства транспортировки топлива в пространство перед указанным плунжером, второй клапан, установленный для управления указанным разгрузочным выпускным каналом, и пружинное средство, расположенное между указанным плунжером насоса. и упомянутый второй клапан, расположенный при продвижении упомянутого плунжера, чтобы обеспечивать давление пружины, достаточное для предотвращения утечки через упомянутый второй названный клапан, но позволяющее открываться, когда упомянутый плунжер отступил.

WARNER T. TABB.

ЭВЕРЕТТ М. ПЕРДИ.

Mazda Технологии нового поколения | Mazda USA News

БЕНЗИНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ SKYACTIV-X

Оснащенный искровым зажиганием от сжатия, ранее не использовавшимся методом сгорания, двигатель Mazda SKYACTIV-X представляет собой второй шаг в стремлении Mazda разработать бензиновый двигатель с идеальным механизмом внутреннего сгорания.

Разработка системы воспламенения от сжатия для бензиновых двигателей долгое время была целью инженеров.В SKYACTIV-X зажигание свечи зажигания используется для управления воспламенением от сжатия, что приводит к значительным улучшениям по ряду важных показателей эффективности.

SKYACTIV-X — революционный новый двигатель, эксклюзивный для Mazda, в котором преимущества бензинового двигателя с искровым зажиганием — расширяемость при высоких оборотах и ​​более чистые выхлопные газы — объединены с преимуществами дизельного двигателя с воспламенением от сжатия — превосходная начальная реакция и экономия топлива — чтобы создать двигатель кроссовера, сочетающий в себе лучшее из обоих миров.Этот третий двигатель SKYACTIV, появившийся после бензинового двигателя Mazda SKYACTIV-G и дизельного двигателя SKYACTIV-D, получил новое имя «X» в знак признания этой двойной роли.

В Mazda мы уверены, что у двигателей внутреннего сгорания еще есть возможности для дальнейшего развития, и что эта технология может внести значительный вклад в сохранение нашей глобальной окружающей среды. Основываясь на корпоративном видении Mazda защиты нашей прекрасной планеты и обогащения жизни людей за счет «удовольствия от вождения», мы планируем продолжить наши непрестанные поиски идеального двигателя внутреннего сгорания.

1. ЦЕЛИ И КОНЦЕПЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ

[1] ПРЕИМУЩЕСТВА СЖИГАНИЯ БЕДОРОГА И СВЯЗАННЫЕ С ЭТОМ ПРОБЛЕМЫ

По мере того, как мы продвигались по дорожной карте, показанной выше, мы предприняли фундаментальное пересмотрение природы сгорания с целью внесения некоторых значительных улучшений в эффективность процесса внутреннего сгорания. В SKYACTIV-G эффективность сгорания повышается за счет увеличения степени сжатия, в то время как потери на охлаждение из зоны теплопередачи к стенке камеры снижаются за счет регулирования температуры охлаждающей воды.Насосные потери и механическое сопротивление снижаются за счет использования цикла Миллера. В SKYACTIV-X, новейшем двигателе SKYACTIV, мы работали над повышением соотношения воздух-топливо. Для этого нам пришлось включить обедненное сжигание, при котором сжигается большее количество воздуха. Идеальное (стехиометрическое) соотношение воздух-топливо составляет 14,7: 1. Создание более высокого отношения воздух-топливо за счет более чем удвоения количества воздуха увеличивает удельную теплоемкость и снижает температуру газов сгорания. Это, в свою очередь, снижает потери на охлаждение.Между тем, конструкция, которая вводит большее количество воздуха, снижает потери от закрытия дроссельной заслонки, что приводит к улучшенной экономии топлива. Однако проблема заключается в том, что если такая бедная смесь воздуха и бензина сжигается с использованием горения, основанного на распространении пламени, которое происходит при использовании свечи зажигания, горение имеет тенденцию становиться нестабильным. Чтобы преодолеть эту проблему, необходимо использовать компрессионное горение в условиях высокой температуры и высокого давления. Это означает, что в таком двигателе потребуется воспламенение от сжатия, используемое в дизельных двигателях.Поэтому при разработке SKYACTIV-X мы улучшили семь факторов, которые необходимо контролировать для воспламенения от сжатия бедной топливовоздушной смеси. К ним относятся степень сжатия (которая должна быть увеличена для реализации требуемых условий высокой температуры и высокого давления), время сгорания вблизи верхней мертвой точки (которая находится в воспламенении от сжатия) и период сгорания, в течение которого все топливо горит одновременно.

[2] ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С ОДНОРОДНЫМ ЗАЖИГАНИЕМ ОТ КОМПРЕССИИ ЗАРЯДА

Одной из концепций, лежащих в основе воспламенения от сжатия в бензиновых двигателях, является воспламенение от сжатия с однородным зарядом (HCCI).Когда для зажигания используется свеча зажигания, горение должно распространяться от начальной искры, что приводит к более медленной скорости горения. Если в дополнение к этому используется более бедная воздушно-топливная смесь с большим количеством воздуха, пламя, создаваемое свечой зажигания, не сможет распространиться по камере сгорания. Однако при воспламенении от сжатия все топливо в камере сгорания сгорает одновременно, что приводит к гораздо более высокой скорости сгорания, что, в свою очередь, означает, что можно сжечь более бедную воздушно-топливную смесь.Однако HCCI еще не достиг той точки, где его можно было бы использовать в коммерческих приложениях, потому что он используется только при низких оборотах в минуту и ​​в диапазонах нагрузки двигателя, и даже эти диапазоны могут меняться в зависимости от условий движения. Кроме того, очень ограниченный диапазон, в котором может иметь место HCCI, затрудняет достижение стабильного переключения между искровым зажиганием и воспламенением от сжатия. До сих пор для преодоления этих проблем требовалось значительное увеличение степени сжатия, более сложная структура и добавление высокоточных элементов управления.

[3] ИСКРОВОЕ ЗАЖИГАНИЕ ОТ КОМПРЕССИОННОГО ЗАЖИГАНИЯ: ПРОРЫВ, КОТОРЫЙ МОЖЕТ СДЕЛАТЬ SKYACTIV-X

«Для воспламенения от сжатия не требуется свеча зажигания, но свеча зажигания все равно будет необходима в диапазонах оборотов и нагрузок, в которых воспламенение от сжатия невозможно. К сожалению, переключение между этими двумя режимами чрезвычайно сложно ». Это «общепринятая мудрость» о HCCI, излагающая основную проблему, которая помешала полностью коммерциализировать технологию HCCI. Прорыв

Mazda был достигнут благодаря тому, что поставили под сомнение традиционную идею о том, что свеча зажигания не нужна для воспламенения от сжатия, и вместо этого предложили другой подход: «Если переключение между различными режимами сгорания затруднено, действительно ли нам нужно переключаться в первую очередь?» Эта концепция лежит в основе искрового зажигания от сжатия (SPCCI), уникального метода сгорания Mazda.

Использование SPCCI означает, что диапазон, в котором может иметь место воспламенение от сжатия (с точки зрения нагрузки двигателя и оборотов в минуту), теперь охватывает весь диапазон сгорания. Иными словами, потенциальное применение воспламенения от сжатия в настоящее время значительно расширилось, что позволяет использовать эту технологию практически во всех условиях движения. Другими словами, поскольку свеча зажигания теперь используется постоянно, двигатель может плавно переключаться между сгоранием с использованием воспламенения от сжатия и сгоранием с использованием искрового зажигания.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ SPCCI

Хотя SPCCI — это совершенно новый метод сгорания, он основан на двух существующих функциях — зажигании и впрыске, которые Mazda доработала и тщательно переработала. Для этого Mazda разработала несколько элементарных технологий — новую конструкцию головки поршня и систему впрыска топлива сверхвысокого давления для поддержки воспламенения от сжатия, а также систему подачи воздуха с высокой чувствительностью, которая может подавать большее количество воздуха — и объединила их с датчик в цилиндре, который служит для управления всем двигателем.По сравнению со сложными структурами, которые ранее требовались для использования концепции HCCI, оборудование для SPCCI является простым и экономичным, без лишних сложностей.

[1] ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭФФЕКТОВ СЖАТИЯ, СОЗДАННЫХ РАСПРОСТРАНЕНИЕМ ПЛАМЕНИ.

Механизм SPCCI можно резюмировать как систему, в которой эффект сжатия локализованного воспламенения искровым зажиганием используется для достижения необходимого давления и температуры, чтобы вызвать воспламенение от сжатия.

Другими словами, геометрическая степень сжатия повышается до точки, при которой топливовоздушная смесь находится на грани воспламенения (из-за сжатия) в верхней мертвой точке.В этот момент расширяющийся огненный шар, созданный искровым зажиганием, обеспечивает последний толчок, который заставляет всю смесь сгорать. Время и величина требуемого давления постоянно меняются в зависимости от постоянно меняющихся условий вождения. Система SPCCI может управлять моментом зажигания свечи зажигания, что означает, что давление и температура в камере сгорания могут быть оптимизированы в любое время. Поскольку свеча зажигания используется постоянно, система способна плавно переключаться на искровое зажигание в диапазонах оборотов или нагрузок, где воспламенение от сжатия было бы затруднено.Таким образом, система гарантирует, что степень сжатия никогда не будет повышена слишком высоко, в то же время обеспечивая простую конструкцию, которая не требует сложных функций, таких как изменение фаз газораспределения или переменная степень сжатия.

[2] РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ ТОПЛИВА В СМЕСИ ВОЗДУХ-ТОПЛИВО

SKYACTIV-X управляет распределением топливовоздушной смеси, чтобы обеспечить сжигание обедненной смеси с помощью механизма SPCCI. Сначала бедная топливовоздушная смесь для воспламенения от сжатия распределяется по камере сгорания.Затем прецизионный впрыск топлива и завихрение используются для создания зоны более богатой топливовоздушной смеси — достаточно богатой для воспламенения искрой и минимизации образования закиси азота — вокруг свечи зажигания. Используя эти методы, SPCCI обеспечивает стабильное горение.

[3] УПРАВЛЕНИЕ СМЕСЕЙ ВОЗДУХ-ТОПЛИВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙНОГО ГОРЕНИЯ

1) Разделенный впрыск топлива Чтобы предотвратить ненормальное сгорание, которое может произойти, когда богатые топливовоздушные смеси сжимаются в течение длительных периодов времени — давняя проблема для HCCI — SPCCI применяет систему раздельного впрыска топлива, в которой часть топлива впрыскивается во время забора воздуха. процесс и часть впрыскиваются во время процесса сжатия.Во-первых, бедная смесь низкой плотности для сжигания обедненной смеси впрыскивается во время процесса впуска воздуха; затем, во время такта сжатия, отдельный впрыск создает более богатую воздушно-топливную смесь, которая воспламеняется вокруг свечи зажигания. Это не только распределяет плотность воздушно-топливной смеси, чтобы позволить SPCCI иметь место, но также минимизирует задержку по времени до тех пор, пока воздушно-топливная смесь не воспламенится при сжатии, эффективно контролируя аномальное сгорание. 2) Система впрыска сверхвысокого давления Чтобы свести к минимуму время сжатия и сделать воспламенение от сжатия максимально эффективным, топливо должно испаряться и распыляться очень быстро, а затем немедленно рассеиваться по всему цилиндру.Поэтому SKYACTIV-X оснащен системой, способной впрыскивать топливо под сверхвысоким давлением из топливного инжектора с несколькими отверстиями, расположенного в центре камеры сгорания. Это вызывает мгновенное испарение и распыление топлива, одновременно создавая мощную турбулентность, что значительно улучшает стабильность зажигания и скорость сгорания. Впрыск топлива сверхвысокого давления обеспечивает SPCCI, который подавляет аномальное сгорание даже при полностью открытой дроссельной заслонке / низких оборотах, когда традиционные бензиновые двигатели должны замедлять зажигание и, таким образом, жертвовать эффективностью и мощностью.3) Принятие датчика давления в цилиндре В дополнение к вышеупомянутым технологиям для предотвращения аномального сгорания, датчик в цилиндре также был введен в качестве средства контроля; Постоянно наблюдая за тем, обеспечивают ли вышеуказанные меры надлежащее сгорание и в реальном времени компенсируют любые отклонения от запланированных результатов, он обеспечивает непрерывно оптимизированное сгорание. Основываясь на методиках, изложенных выше, SPCCI расширил зону воспламенения от сжатия прямо до полного диапазона дроссельной заслонки и обеспечивает плавное переключение между сгоранием SPCCI и сгоранием с искровым зажиганием.Этот новый метод сгорания не просто использует искровое зажигание, чтобы способствовать воспламенению от сжатия, но обеспечивает всеобъемлющую систему управления сгоранием, которая включает в себя контроль температуры и давления в цилиндрах, а также контроль плотности распределения воздушно-топливной смеси при впрыске топлива и рециркуляции выхлопных газов. (EGR).

3. СТОИМОСТЬ, ПРЕДОСТАВЛЕННАЯ SKYACTIV-X

[1] ДРАМАТИЧЕСКОЕ ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И ОТВЕТСТВЕННОСТИ

При объеме двигателя 2,0 л SKYACTIV-X обеспечивает как минимум на 10 процентов больше крутящего момента, чем текущий SKYACTIV-G, и до 30 процентов больше при определенных оборотах (данные по состоянию на август 2017 года, в процессе разработки).Кроме того, поскольку дроссельная заслонка большую часть времени открыта, она демонстрирует превосходную реакцию на начальное ускорение, характерную для дизельных двигателей, которые не имеют дроссельной заслонки. С другой стороны, SKYACTIV-X разгоняется до высоких оборотов так же плавно и легко, как и типичный бензиновый двигатель.

[2] РЕАЛЬНОЕ УЛУЧШЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИКИ

В автомобиле с рабочим объемом двигателя 2,0 л SKYACTIV-X обеспечивает 20-процентное улучшение экономии топлива по сравнению со SKYACTIV-G, что является значительным увеличением.Кроме того, в регионах, где часто используются низкие скорости транспортных средств, экономия топлива может быть улучшена до 30 процентов благодаря использованию сверхбедного сгорания. По сравнению с двигателем MZR 2008 года экономия топлива значительно улучшена на 35-40 процентов, а по топливной эффективности SKYACTIV-X даже превосходит новейший дизельный двигатель Mazda SKYACTIV-D или даже превосходит его. Благодаря улучшениям, особенно большим в диапазоне нагрузок легких двигателей, этот двигатель бросает вызов распространенному мнению о том, что большой рабочий объем двигателя означает низкую экономию топлива.Диапазон, в котором двигатель может обеспечивать отличную топливную экономичность, был значительно расширен за счет использования SKYACTIV-X, а это означает, что эта система способна обеспечить более низкий расход топлива, чем когда-либо прежде, во всем диапазоне сценариев вождения, включая вождение по городу. , дальние поездки по скоростным трассам и многое другое. SKYACTIV-X — это уникальный для Mazda двигатель внутреннего сгорания, который сочетает в себе преимущества бензиновых и дизельных двигателей для достижения выдающихся экологических характеристик и бескомпромиссных характеристик мощности и ускорения.Эта революционная технология представляет собой начало нового захватывающего этапа в наших поисках идеального двигателя внутреннего сгорания. SKYACTIV-X, полностью поддерживающий опыт вождения Jinba-ittai , который стремится обеспечить Mazda, был разработан с учетом интересов нашей планеты и всех, кто здесь живет.

СКАЙАКТИВНЫЙ АВТОМОБИЛЬ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ АРХИТЕКТУРА

Благодаря нашим революционным технологиям SKYACTIV, переработанным с нуля для обеспечения прорывных характеристик, Mazda неизменно стремилась доставлять удовольствие от вождения Jinba-ittai .С Jinba-ittai автомобиль реагирует почти так, как если бы он был продолжением тела водителя, повышая безопасность и душевное спокойствие. В наших усилиях по созданию таких автомобилей мы сосредоточились на процессе разработки, ориентированном на человека. Теперь мы разработали нашу архитектуру SKYACTIV-Vehicle следующего поколения, в которой основные функции нашей технологической серии SKYACTIV были точно настроены, чтобы пассажиры могли использовать свою естественную способность сохранять равновесие во время движения.Больше, чем на отдельных системах компонентов, таких как сиденья, кузов, шасси, шины и т. Д., При разработке мы сосредоточились на общей координации транспортного средства, перераспределении функций и создании архитектуры, которая работает вместе как единое целое. Полное использование врожденных человеческих способностей позволило нам выйти за рамки традиционной концепции платформы для более тесного общения между автомобилем и водителем. Mazda взяла радость от вождения на следующий этап, на вершину вождения Jinba-ittai , когда водитель почти не осознает сам автомобиль.

1. ЦЕЛИ И ПОНЯТИЯ ТЕХНОЛОГИИ

[1] РАЗВИТИЕ «ИДЕАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ» ПО АНАЛИЗУ МОДЕЛЕЙ ХОДЬБЫ ЧЕЛОВЕКА

Когда человек ходит, тело создает ось движения вперед, которая служит базой для поддержания равновесия, используя гибкость позвоночника. Mazda называет эту линию «осью прогресса». Это является отправной точкой для поддержания состояния динамического равновесия, при котором таз и верхняя часть тела движутся в противоположных направлениях, с мышечным напряжением и небольшими корректировками позы, используемыми для управления центром тяжести тела и подавления движений головы.Это означает, что когда ходунок меняет направление или сталкивается с изменением уровня, тело может продолжать плавно и непрерывно двигаться в заданном направлении без отклонения оси движения от курса. Однако люди этого не осознают. Эта способность к равновесию, присущая продвинутым человеческим способностям, — это навык, который люди используют неосознанно. Чтобы использовать эту способность к равновесию, тело должно поддерживать позу, в которой таз находится в вертикальном положении, а позвоночник образует букву «S», в то время как сила реакции от земли передается на таз через голени, позволяя тазу двигаться. плавно, систематически и непрерывно.Этот паттерн движения идущего человека представляет собой идеальное состояние движения, позволяя ходящему двигаться с комфортом и с минимальной утомляемостью, будучи готовым мгновенно реагировать на любые внезапные нарушения в его или ее окружении.

[2] ИДЕАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ДЛЯ АВТОМОБИЛЕЙ

Mazda провела исследование этого идеального состояния движения с целью разработки транспортных средств, которые позволяют пассажирам использовать свою естественную и инстинктивную способность к равновесию так же, как при ходьбе.Другими словами, сиденья в таком автомобиле позволяют пассажирам сидеть так, чтобы таз поддерживал позвоночник в S-образной форме, в то время как сила реакции от земли плавно передается через кузов автомобиля, а не через ноги человека для плавности. непрерывное движение тазом. В дополнение к оптимизации каждого компонента и функции, SKYACTIV-Vehicle Architecture улучшила взаимосвязанность функций в различных областях, включая сиденья, кузов, шасси и шины, чтобы создать автомобиль, в котором каждый может всегда использовать свою способность естественного баланса для Комфортное, расслабляющее вождение, при котором голова устойчива, а пассажиры могут немедленно реагировать на изменения в обстановке за рулем.[3] Ключевые моменты, позволяющие пассажирам использовать свою способность удерживать равновесие. Чтобы гарантировать, что пассажиры могут в полной мере использовать свою способность естественного равновесия в автомобиле, движение подрессоренной массы является ключевым моментом. Когда, например, автомобиль движется по кривой, подрессоренная масса должна иметь возможность двигаться плавно и непрерывно, как если бы описывала поверхность сферы, в то время как сиденья, которые находятся между подрессоренной массой и тазом пассажира, перемещаются вместе. с подрессоренной массой без задержки, так что подводимая энергия плавно передается к тазу пассажира.Чтобы развить подрессоренную массу, способную к такому плавному непрерывному движению, Mazda сосредоточила внимание на следующих трех моментах. 1) Убедитесь, что энергия передается от неподрессоренной массы к подрессоренной в плавных формах волны. 2) Совместите направление сил 3) Уменьшите различия в жесткости между диагонально противоположными углами Достижение этих трех целей гарантирует, что противоположные по диагонали углы перемещаются вместе без задержки, поскольку они посылают и получают энергию.

2. КЛЮЧЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

[1] СИДЕНЬЯ: ВМЕСТЕ С ПРУЖИНОЙ

В SKYACTIV-Vehicle Architecture последние идеи, полученные в результате исследований в области биологии человека, были включены в конструкцию сидений, гарантируя, что пассажиры могут в полной мере использовать свою способность балансировать в автомобиле, обеспечивая поддержку таза пассажира. чтобы сохранить S-образную форму позвоночника.В частности, технология поддерживает верхнюю часть таза, чтобы обеспечить правильное положение всего таза. Между тем, форма и жесткость сиденья охватывают центр тяжести грудной клетки (соответствующий верхней части S-образного изгиба позвоночника), помогая удерживать позвоночник в этом положении. Кроме того, форма и жесткость амортизатора обеспечивают хорошую поддержку бедренных костей, создавая структуру, которая позволяет пользователю независимо регулировать угол наклона бедер, чтобы сиденье могло адаптироваться и адаптироваться к индивидуальным особенностям телосложения.Затем мы увеличили жесткость отдельных компонентов сидений и точек крепления, передающих силы от кузова автомобиля. Это устраняет любую задержку между движениями подрессоренной массы и сидений, обеспечивая плавную передачу подводимой энергии к тазу пассажира. Наконец, мы также сделали внутреннюю структуру сидений более жесткой, чтобы нагрузка передавалась напрямую от подрессоренной массы к телу пассажира. Эти изменения минимизируют перемещение сиденья относительно подрессоренной массы; Сиденье движется вместе с подрессоренной массой без задержки, и силы плавно передаются на таз.

[2] КОРПУС: ПЕРЕДАЧА СИЛЫ БЕЗ ЗАДЕРЖКИ

Помня об идеальном пути для передачи входной энергии от земли к телу, мы взяли базовую модель SKYACTIV-Body, основанную на концепции «прямой и непрерывной» структуры, и еще более точно ее настроили. К кольцевым конструкциям, которые соединяют каркас по вертикали и по бокам в предыдущем кузове, Mazda теперь добавила соединения спереди назад, создав разнонаправленные кольцевые структуры, улучшающие диагональную жесткость.Боковая панель переднего капота, крепления переднего и заднего амортизаторов, а также проем задней двери расположены с максимальной эффективностью на основе анализа пути прохождения энергии. В результате этой новой разнонаправленной кольцевой конструкции задержка в передаче входной энергии на диагонали, простирающиеся от передней части к задней, была уменьшена на 30 процентов по сравнению с нынешним корпусом, при этом силы теперь передаются между всеми четырьмя диагоналями. повороты практически мгновенно.

[3] ШАССИ: СГЛАВЛЕНИЕ ВХОДНЫХ СИЛ ОТ НЕПОДВИЖНОЙ МАССЫ

Энергия земли передается телу через подвеску.Традиционно архитектура транспортного средства была разработана таким образом, чтобы уменьшить силу, передаваемую на подрессоренную массу. Однако с помощью SKYACTIV-Vehicle Architecture компания Mazda добавила новую концепцию — сглаживание сил, передаваемых неподрессоренной массе по оси времени — и полностью изменила распределение функций между различными компонентами на основе этого. Пока подвеска работает в вертикальном направлении, угол рычага подвески всегда обращен вниз (в форме перевернутой буквы V), так что сила инерции подрессоренной массы толкает шины вниз к земле.Между тем, использование сферической втулки гарантирует, что передача энергии идеально выровнена без проскальзывания, что упрощает крепление рычага подвески и рычага для плавного вращения. Шины также получили более эффективное функциональное расположение. В отличие от нашего предыдущего подхода, который был сосредоточен на увеличении вертикальной жесткости шин, мы смягчили боковые стенки и уменьшили жесткость. Это позволило нам спланировать внедрение уникальной технологии управления динамикой автомобиля Mazda, G-Vectoring Control *, прямо на начальном концептуальном этапе разработки платформы, что привело к более эффективному распределению функций.В результате резина шин способна в максимальной степени проявлять свои эффекты поглощения вибрации и демпфирования. Между тем, во время рулевого управления упреждающе используется передача нагрузки транспортного средства, что означает, что усилие на шину может передаваться без какой-либо временной задержки. * G-Vectoring Control регулирует крутящий момент двигателя в ответ на усилие рулевого управления, чтобы управлять поперечными и продольными ускорениями (G) (управляемыми отдельно в традиционной архитектуре автомобиля) унифицированным способом и оптимизировать вертикальную нагрузку каждой шины для обеспечения плавности и плавности хода. эффективное поведение автомобиля.

[4] ПОВЫШЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ШУМА, ВИБРАЦИИ И ЖЕСТКОСТИ (NVH)

Создание тихого внутреннего пространства — еще один важный фактор, позволяющий людям максимально использовать свои природные способности. Архитектура SKYACTIV-Vehicle представляет собой важный шаг вперед в области характеристик NVH. Благодаря исследованиям механизма человеческого слуха мы обнаружили, что люди испытывают больший дискомфорт, когда звуки и вибрации усиливаются внезапно или в значительной степени, и мы сосредоточились на этом в дополнение к общей громкости в нормальных условиях.Мы работали над тем, чтобы шум и вибрация от различных источников изменялись более линейно по оси времени, с целью создания ощущаемой тишины для пассажиров. Характеристики демпфирования энергии вибрации важны с точки зрения управления как моментом, когда шум входит, так и направлением, откуда он приходит. Чтобы обеспечить эффективный контроль над энергией вибрации, поступающей в тело, Mazda использовала новую высокоэффективную демпфирующую структуру, которая включает в себя демпфирующие узлы и демпфирующие связи, в зависимости от характеристик точек, в которых энергия имеет тенденцию концентрироваться.В традиционной архитектуре транспортного средства резкое изменение поверхности дороги (например, с гладкой на шероховатую) приводит к изменению уровня шума сверх фактического изменения энергии вибрации, передаваемой от дороги. Напротив, с новой архитектурой автомобиля Mazda подобное изменение воспринимается пассажирами как более постепенное и линейное смещение, соизмеримое с фактической степенью изменения поверхности. Конечный результат — более тихая и комфортная езда. В Mazda мы верим, что автомобили могут приносить радость в нашу жизнь.Ощущение от вождения Jinba-Ittai бодрит разум и тело как водителей, так и пассажиров, а также раскрывает их природные способности, вызывая «радость от вождения», которая является нашей конечной целью. Mazda надеется защитить нашу прекрасную планету, обогащая жизнь людей и общества в целом с помощью автомобилей, которые предлагают эту уникальную форму удовольствия от вождения.

Двигатель внутреннего сгорания — Energy Education

Двигатели внутреннего сгорания (ICE) являются наиболее распространенной формой тепловых двигателей, поскольку они используются в транспортных средствах, лодках, кораблях, самолетах и ​​поездах.Они названы так потому, что топливо воспламеняется для выполнения работы внутри двигателя. ^[1] В качестве выхлопных газов выбрасывается та же смесь топлива и воздуха. Это можно сделать с помощью поршня (так называемого поршневого двигателя) или турбины.

Закон идеального газа

Тепловые двигатели внутреннего сгорания работают по принципу закона идеального газа: [math] pV = nRT [/ math]. Повышение температуры газа увеличивает давление, которое заставляет газ расширяться. ^[1] Двигатель внутреннего сгорания имеет камеру, в которую добавлено топливо, которое воспламеняется для повышения температуры газа.

Когда в систему добавляется тепло, это заставляет внутренний газ расширяться. В поршневом двигателе это заставляет поршень подниматься (см. Рисунок 2), а в газовой турбине горячий воздух нагнетается в камеру турбины, вращая турбину (Рисунок 1). Присоединяя поршень или турбину к распределительному валу, двигатель может преобразовывать часть энергии, поступающей в систему, в полезную работу. ^[2] Для сжатия поршня в двигателе прерывистого внутреннего сгорания двигатель выпускает газ.Затем используется радиатор, чтобы система работала при постоянной температуре. Газовая турбина, которая использует непрерывное горение, просто выбрасывает свой газ непрерывно, а не по циклу.

Поршни и турбины

Рисунок 1. Схема газотурбинного двигателя. ^[3]

Двигатель, в котором используется поршень , называется двигателем внутреннего сгорания прерывистого действия , тогда как двигатель, в котором используется турбина , называется двигателем непрерывного внутреннего сгорания .Разница в механике очевидна из-за названий, но разница в использовании менее очевидна.

Поршневой двигатель чрезвычайно отзывчив по сравнению с турбиной, а также более экономичен при низкой мощности. Это делает их идеальными для использования в транспортных средствах, так как они также быстрее заводятся. И наоборот, турбина имеет превосходное отношение мощности к массе по сравнению с поршневым двигателем, а ее конструкция более надежна для продолжительной работы с высокой выходной мощностью. Турбина также работает лучше, чем поршневой двигатель без наддува, на больших высотах и ​​при низких температурах.Его легкий вес, надежность и возможность работы на большой высоте делают турбины предпочтительным двигателем для самолетов. Турбины также широко используются на электростанциях для выработки электроэнергии.

Двигатель четырехтактный

главная страница

Рис. 2. 4-тактный двигатель внутреннего сгорания. 1: впрыск топлива, 2: зажигание, 3: расширение (работа выполнена), 4: выхлоп. ^[4]

Хотя существует множество типов двигателей внутреннего сгорания, четырехтактный поршневой двигатель (рис. 2) является одним из самых распространенных.Он используется в различных автомобилях (которые, в частности, используют бензин в качестве топлива), таких как автомобили, грузовики и некоторые мотоциклы. Четырехтактный двигатель обеспечивает один рабочий ход на каждые два цикла поршня. Справа есть анимация четырехтактного двигателя и дальнейшее объяснение процесса ниже.

1. Топливо впрыскивается в камеру.
2. Топливо загорается (в дизельном двигателе это происходит иначе, чем в бензиновом).
3. Этот огонь толкает поршень, что является полезным движением.
4. Отходы химикатов, по объему (или массе) это в основном водяной пар и диоксид углерода. Могут быть загрязнители, а также окись углерода от неполного сгорания.

Двухтактный двигатель

главная страница

Рис. 3. 2-тактный двигатель внутреннего сгорания ^[5]

Как следует из названия, системе требуется всего два движения поршня для выработки энергии. Основным отличительным фактором, который позволяет двухтактному двигателю работать только с двумя движениями поршня, является то, что выпуск и впуск газа происходят одновременно, ^[6] , как показано на рисунке 3.Сам поршень используется в качестве клапана системы вместе с коленчатым валом для направления потока газов. Кроме того, из-за частого контакта с движущимися компонентами топливо смешивается с маслом для добавления смазки, что обеспечивает более плавный ход. В целом двухтактный двигатель содержит два процесса:

1. Воздушно-топливная смесь добавляется, и поршень движется вверх (сжатие). Впускной канал открывается из-за положения поршня, и топливовоздушная смесь поступает в удерживающую камеру.Свеча зажигания воспламеняет сжатое топливо и начинает рабочий такт.
2. Нагретый газ оказывает высокое давление на поршень, поршень движется вниз (расширение), отходящее тепло отводится.

Роторный двигатель (Ванкеля)

главная

Рисунок 4. Цикл роторного двигателя. Он всасывает воздух / топливо, сжимает его, воспламеняется, обеспечивая полезную работу, а затем выпускает газ. ^[7]

В двигателе этого типа имеется ротор (внутренний круг обозначен буквой «B» на рисунке 4), который заключен в корпус овальной формы.Он выполняет стандартные этапы четырехтактного цикла (впуск, сжатие, зажигание, выпуск), однако эти этапы выполняются 3 раза за один оборот ротора , создавая три такта мощности за один оборот .

Для дальнейшего чтения

Список литературы

1. ↑ ^{1.0 1.1} Р. Д. Найт, «Тепловые двигатели и холодильники» в журнале Физика для ученых и инженеров: стратегический подход, 3-е изд. Сан-Франциско, США: Pearson Addison-Wesley, 2008, гл.19, сек 2, с. 530
2. ↑ Р. А. Хинрихс и М. Кляйнбах, «Тепло и работа», в Энергия: ее использование и окружающая среда , 5-е изд. Торонто, Онтарио. Канада: Брукс / Коул, 2013, глава 4, стр.93-122
3. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4c/Jet_engine.svg
4. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/dc/4StrokeEngine_Ortho_3D_Small.gif
5. ↑ «Файл: Двухтактный двигатель.gif — Wikimedia Commons «, Commons.wikimedia.org, 2018. [Online]. Доступно: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Two-Stroke_Engine.gif.[ Доступно: 17 мая 2018 г.].
6. ↑ С. Ву, Термодинамика и тепловые циклы. Нью-Йорк: Nova Science Publishers, 2007.
7. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fc/Wankel_Cycle_anim_en.gif

Электронное управление впрыском топлива с обратной связью двигателя внутреннего сгорания на JSTOR

Абстрактный

Электронный впрыск топлива (EFI) обеспечивает очень точное управление распределением топлива по отдельным цилиндрам двигателя внутреннего сгорания как в установившихся, так и в переходных режимах работы, тем самым позволяя точно контролировать химический состав выхлопных газов.Какое-то время распределение топлива EFI было очень точно запланировано или заранее запрограммировано на основе нескольких измеренных параметров двигателя. Совсем недавно было реализовано управление электронным впрыском топлива с обратной связью со многими сопутствующими преимуществами. Для этой системы с обратной связью был разработан датчик, который измеряет концентрацию кислорода в выхлопных газах и выдает электрическое напряжение, которое резко изменяется по мере приближения соотношения воздух / топливо к стехиометрической точке. Определяя эту уникальную рабочую точку и передавая сигналы в электронную схему управления, становится возможным изменять распределение топлива таким образом, чтобы соотношение A / F можно было реально поддерживать в диапазоне отношения ± 0.1. Трехкомпонентный катализатор выхлопных газов, используемый с замкнутым контуром управления, очень эффективно снижает концентрации всех трех вредных выбросов (углеводородов, монооксида углерода и оксидов азота) в пределах этого ограниченного диапазона соотношений. Система продемонстрировала в лаборатории (малый пробег) уровни выбросов в 1976 году и по-прежнему обеспечивает хорошую управляемость, производительность и экономию топлива.

Информация об издателе

SAE International — это глобальная ассоциация, объединяющая более 128 000 инженеров и технических экспертов в аэрокосмической, автомобильной и коммерческой промышленности.Основные направления деятельности SAE International — обучение на протяжении всей жизни и разработка добровольных согласованных стандартов. Благотворительным подразделением SAE International является SAE Foundation, который поддерживает множество программ, включая A World In Motion® и Collegiate Design Series.

.