Sistem de alimentare cu combustibil. Sisteme de injecție, descriere și principiu de funcționare

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-19 18:20

Sistemul de alimentare cu combustibil este necesar pentru alimentarea cu combustibil din rezervorul de gaz, filtrarea ulterioară a acestuia, precum și formarea unui amestec de oxigen-combustibil cu transferul acestuia în cilindrii motorului. În prezent, există mai multe tipuri de sisteme de alimentare cu combustibil. Cel mai des întâlnit în secolul al XX-lea a fost carburatorul, dar astăzi sistemul de injecție devine din ce în ce mai popular. A existat și o a treia - o singură injecție, care a fost bună doar pentru că permitea reducerea ușor a consumului de combustibil. Să aruncăm o privire mai atentă asupra sistemului de injecție și să înțelegem principiul său de funcționare.

Dispoziții generale

Majoritatea sistemelor moderne de alimentare cu motor sunt similare. Diferența poate fi doar în stadiul de amestecare. Sistemul de alimentare cu combustibil include următoarele componente:

1. Rezervorul de combustibil este un produs compact care are o pompă și un filtru pentru curățarea particulelor mecanice. Scopul principal este stocarea combustibilului.
2. Conductele de combustibil formează un complex de furtunuri și tuburi pentru a transporta combustibilul din rezervor în sistemul de amestecare.
3. Dispozitivformarea amestecului. În cazul nostru, vom vorbi despre injector. Această unitate este concepută pentru a obține o emulsie (amestec aer-combustibil) și a o furniza cilindrilor în timp util cu motorul.
4. Unitate de control pentru sistemul de formare a amestecului. Se instalează numai pe motoarele cu injecție, ceea ce se datorează necesității de a controla senzorii, injectoarele și supapele.
5. Pompă de combustibil. În cele mai multe cazuri, este utilizată opțiunea submersibilă. Este un motor electric de putere redusă care este conectat la o pompă de lichid. Ungerea se realizează cu combustibil, iar utilizarea prelungită a vehiculului cu mai puțin de 5 litri de combustibil poate duce la defectarea motorului electric.

Pe scurt, un injector este o alimentare punctuală de combustibil printr-o duză. Semnalul electronic vine de la unitatea de control. În ciuda faptului că injectorul are o serie de avantaje semnificative față de carburator, acesta nu a fost folosit de mult timp. Acest lucru s-a datorat complexității tehnice a produsului, precum și mentenanței scăzute a pieselor care s-au defectat. În prezent, sistemele de injecție punctuală au înlocuit practic carburatorul. Să aruncăm o privire mai atentă la motivul pentru care injectorul este atât de bun și care sunt caracteristicile acestuia.

Caracteristici ale echipamentului cu combustibil

Mașina a fost întotdeauna obiectul atenției ecologiștilor. Gazele de eșapament sunt eliberate direct în atmosferă, care este plină de poluare. Diagnosticarea sistemului de combustibil a arătat că cantitatea de emisii cu formarea incorectă a amestecului crește semnificativ. Din acest motiv simplu, s-a decisinstalați un convertor catalitic. Cu toate acestea, acest dispozitiv a arătat rezultate bune numai cu o emulsie de în altă calitate, iar în cazul oricăror abateri, eficiența sa a scăzut semnificativ. S-a decis înlocuirea carburatorului cu un sistem de injecție mai precis, care era injectorul. Primele opțiuni au inclus un număr mare de componente mecanice și, conform cercetărilor, un astfel de sistem s-a înrăutățit progresiv pe măsură ce vehiculul a fost utilizat. Acest lucru a fost destul de natural, deoarece componentele importante și părțile de lucru s-au murdarit și s-au defectat.

Pentru ca sistemul de injecție să se poată corecta singur, a fost creată o unitate de control electronică (ECU). Împreună cu sonda Lamba încorporată, care se află în fața convertorului catalitic, aceasta a oferit performanțe bune. Este sigur să spunem că prețurile la combustibil astăzi sunt destul de mari, iar injectorul este bun doar pentru că economisește benzină sau motorină. În plus, există următoarele plusuri:

1. Performanță motoră crescută. În special, puterea crescută cu 5-10%.
2. Îmbunătățiți performanța dinamică a vehiculului. Injectorul este mai sensibil la modificările de sarcină și ajustează singur compoziția emulsiei.
3. Amestecul optim combustibil-aer reduce cantitatea și toxicitatea gazelor de eșapament.
4. Sistemul de injecție pornește cu ușurință indiferent de condițiile meteorologice, ceea ce reprezintă un avantaj semnificativ față de motoarele cu carburator.

Sistemul de injecție de combustibil și dispozitivul acestuia

În primul rând, este de remarcat faptul că motoarele moderne cu injecție sunt echipate cu duze, al căror număr este egal cu numărul de cilindri. Între ele, duzele sunt conectate printr-o rampă. Acolo, combustibilul este conținut sub o presiune ușoară și este creat de un dispozitiv electric - o pompă de benzină. Cantitatea de combustibil injectat depinde direct de durata deschiderii duzei, care este determinată de unitatea de control. Pentru aceasta, indicatoarele sunt preluate de la diverși senzori care sunt instalați în întregul vehicul. Acum le vom lua în considerare pe cele principale:

1. Senzor debit de aer. Servește la determinarea plinătății cilindrilor cu aer. În cazul unei defecțiuni, citirile sunt ignorate, iar datele tabelare sunt luate ca indicatori principali.
2. Senzorul de poziție a clapetei de accelerație reflectă sarcina asupra motorului, care se datorează poziției clapetei de accelerație, ciclării aerului și turației motorului.
3. Senzor de temperatură a agentului frigorific. Cu ajutorul acestui controler se implementează controlul electroventilatorului și corectarea alimentării cu combustibil, precum și aprinderea. În cazul unei defecțiuni, nu este necesară diagnosticarea imediată a sistemului de alimentare cu combustibil. Temperatura este luată în funcție de durata motorului cu ardere internă.
4. Senzorul de poziție a arborelui cotit (arborele cotit) este necesar pentru a sincroniza sistemul în ansamblu. Controlerul calculează nu numai turația motorului, ci și poziția acestuia la un anumit moment în timp. Deoarece este un senzor polar, dacă nu reușește, nu este posibilă operarea ulterioară a vehiculului.
5. Senzoroxigenul este necesar pentru a determina procentul de oxigen din gazele emise în atmosferă. Informațiile de la acest controler sunt transmise la ECU, care, în funcție de citiri, corectează emulsia.

Merită să acordați atenție faptului că nu toate vehiculele cu injector sunt echipate cu senzor de oxigen. Numai acele mașini care sunt echipate cu un convertor catalitic cu standarde de toxicitate Euro-2 și Euro-3 le au.

Tipuri de sisteme de injecție: injecție într-un singur punct

În prezent, toate sistemele sunt utilizate în mod activ. Ele sunt clasificate în funcție de numărul de duze și de locul de alimentare cu combustibil. Există trei sisteme de injecție în total:

• punct unic (injecție unică);
• multipunct (distribuție);
• imediat.

În primul rând, să ne uităm la sistemele de injecție cu un singur punct. Au fost create imediat după cele cu carburator și au fost considerate mai avansate, dar acum își pierd treptat din popularitate din multe motive. Există mai multe avantaje incontestabile ale unor astfel de sisteme. Principalele sunt economiile semnificative de combustibil. Având în vedere că prețurile la combustibil sunt destul de ridicate astăzi, un astfel de injector este relevant. Interesant este că acest sistem conține ceva mai puține electronice, deci este mai fiabil și mai stabil. Când informațiile de la senzori sunt transmise la elementul de control, parametrii de injecție sunt modificați imediat. Este foarte interesant că aproape orice motor cu carburator poate fi convertit la injecție într-un singur punct fără semnificativmodificări structurale. Principalul dezavantaj al unor astfel de sisteme este răspunsul scăzut la accelerația motorului cu ardere internă, precum și depunerea unei cantități semnificative de combustibil pe pereții colectorului, deși această problemă era inerentă și modelelor cu carburator.

Deoarece în acest caz există o singură duză, aceasta se află pe galeria de admisie în locul carburatorului. Deoarece duza era într-un loc bun și era în mod constant sub un curent de aer rece, fiabilitatea sa a fost la cel mai în alt nivel, iar designul a fost extrem de simplu. Spălarea sistemului de combustibil cu injecție într-un singur punct nu a durat mult timp, deoarece a fost suficient să sufleți o singură duză, dar cerințele sporite de mediu au condus la dezvoltarea altor sisteme mai moderne.

Sisteme de injecție multipunct

Injecția distribuită este considerată mai modernă, complexă și mai puțin fiabilă. În acest caz, fiecare cilindru este echipat cu o duză izolată, care este situată în galeria de admisie în imediata apropiere a supapei de admisie. Prin urmare, furnizarea emulsiei se realizează separat. După cum s-a menționat mai sus, cu o astfel de injecție, puterea motorului cu ardere internă poate fi crescută cu până la 5-10%, ceea ce va fi observat atunci când conduceți pe șosea. Un alt punct interesant: acest sistem de injectie este bun deoarece duza este situata foarte aproape de supapa de admisie. Acest lucru minimizează acumularea de combustibil pe pereții galeriei, rezultând economii semnificative de combustibil.

Există mai multe tipuriinjecție multipunct:

1. Simultan - toate duzele se deschid în același timp.
2. Pair-parallel - deschiderea duzelor în perechi. Un injector se deschide pe cursa de admisie, iar celăl alt înainte de cursa de evacuare. În prezent, un astfel de sistem este utilizat numai în momentul pornirii de urgență a motorului cu ardere internă în cazul unei defecțiuni de fază (senzor de poziție a arborelui cotit).
3. Fazat - fiecare duză este controlată separat și se deschide înainte de cursa de admisie.

În acest caz, sistemul este destul de complex și se bazează în întregime pe acuratețea electronicii. De exemplu, spălarea sistemului de combustibil va dura mult mai mult, deoarece fiecare injector trebuie spălat. Acum să mergem mai departe și să ne uităm la un alt tip popular de injecție.

Injecție directă

Mașinile cu injecție cu astfel de sisteme pot fi considerate cele mai ecologice. Scopul principal al introducerii acestei metode de injecție este de a îmbunătăți calitatea amestecului de combustibil și de a crește ușor eficiența motorului vehiculului. Principalele avantaje ale acestei soluții sunt următoarele:

• atomizare atentă a emulsiei;
• formarea unui amestec de în altă calitate;
• folosirea eficientă a emulsiei în diferite etape ale operațiunii ICE.

Pe baza acestor avantaje, putem spune că astfel de sisteme economisesc combustibil. Acest lucru este vizibil mai ales atunci când conduceți liniștit în zonele urbane. Dacă comparăm două mașini cu aceeași dimensiune a motorului, dar cu sisteme de injecție diferite, de exemplu, directă și multipunct, atunci vizibilcea mai bună performanță dinamică va fi în sistemul direct. Gazele de eșapament sunt mai puțin toxice, iar capacitatea de litri consumată va fi puțin mai mare din cauza răcirii cu aer și a faptului că presiunea din sistemul de alimentare este ușor crescută.

Dar ar trebui să acordați atenție sensibilității sistemelor de injecție directă la calitatea combustibilului. Dacă luăm în considerare standardele Rusiei și Ucrainei, atunci conținutul de sulf nu ar trebui să depășească 500 mg per 1 litru de combustibil. În același timp, standardele europene presupun că conținutul acestui element este de 150, 50 și chiar 10 mg pe litru de benzină sau motorină.

Dacă luăm în considerare pe scurt acest sistem, arată astfel: duzele sunt situate în chiulasa. Pe baza acestui lucru, injecția se efectuează direct în cilindri. Este de remarcat faptul că acest sistem de injecție este potrivit pentru multe motoare pe benzină. După cum sa menționat mai sus, în sistemul de alimentare este utilizată presiune în altă, sub care emulsia este furnizată direct în camera de ardere, ocolind galeria de admisie.

Sistem de injecție de combustibil: funcționare slabă

Un pic mai sus am examinat injecția directă, care a fost folosită pentru prima dată pe mașinile Mitsubishi, care aveau abrevierea GDI. Să aruncăm o privire rapidă la unul dintre modurile principale - funcționarea pe un amestec slab. Esența sa constă în faptul că vehiculul în acest caz funcționează la sarcini ușoare și viteze moderate de până la 120 de kilometri pe oră. Injecția de combustibil se realizează cu o lanternăetapa finală de compresie. Reflectat de piston, combustibilul se amestecă cu aerul și intră în zona bujiilor. Se pare că amestecul din cameră este epuizat semnificativ, totuși, încărcarea sa în zona bujiei poate fi considerată optimă. Este suficient pentru a-l aprinde, după care se aprinde și restul emulsiei. De fapt, un astfel de sistem de injecție asigură funcționarea normală a motorului cu ardere internă chiar și la un raport aer/combustibil de 40: 1.

Aceasta este o abordare foarte eficientă care economisește mult combustibil. Dar merită să acordați atenție faptului că problema neutralizării gazelor de eșapament a devenit acută. Faptul este că catalizatorul este ineficient, deoarece se formează oxid de azot. În acest caz, se utilizează recircularea gazelor de eșapament. Un sistem special ERG vă permite să diluați emulsia cu gazele de eșapament. Acest lucru scade oarecum temperatura de ardere și neutralizează formarea de oxizi. Cu toate acestea, această abordare nu vă va permite să creșteți sarcina asupra motorului. Pentru a rezolva parțial problema, se folosește un catalizator de stocare. Acesta din urmă este extrem de sensibil la combustibilii cu un conținut ridicat de sulf. Din acest motiv, este necesară inspecția periodică a sistemului de alimentare cu combustibil.

Amestecare omogenă și funcționare în 2 etape

Power Mode (Amestec omogen) - ideal pentru conducerea agresivă în zone urbane, depășiri, precum și pentru conducerea pe autostrăzi și autostrăzi. În acest caz, se folosește o lanternă conică, care este mai puțin economică decât versiunea anterioară. Injecţiese efectuează pe cursa de admisie, iar emulsia rezultată are de obicei un raport de 14,7:1, adică aproape de stoichiometrie. De fapt, acest sistem automat de alimentare cu combustibil este exact același cu cel de distribuție.

Modul în două etape implică injecția de combustibil pe cursa de compresie, precum și pornirea. Sarcina principală este o creștere bruscă a motorului. Un exemplu izbitor de funcționare eficientă a unui astfel de sistem este mișcarea la viteze mici și o apăsare puternică a accelerației. În acest caz, probabilitatea detonării crește semnificativ. Din acest motiv simplu, în loc de o etapă, injecția are loc în două.

În prima etapă, o cantitate mică de combustibil este injectată pe cursa de admisie. Acest lucru vă permite să reduceți ușor temperatura aerului din cilindru. Putem spune că cilindrul va conține un amestec extra-sacră într-un raport de 60: 1, prin urmare, detonarea este imposibilă ca atare. În etapa finală a cursei de compresie se injectează un jet de combustibil, care aduce emulsia la una bogată în raport de aproximativ 12:1. Astăzi putem spune că un astfel de sistem de alimentare cu motor a fost introdus doar pentru vehiculele de pe piața europeană. Acest lucru se datorează faptului că vitezele mari nu sunt inerente Japoniei, prin urmare, nu există sarcini mari asupra motorului. În Europa, există un număr mare de autostrăzi și autostrazi, așa că șoferii sunt obișnuiți să conducă rapid, iar aceasta este o sarcină mare pentru motorul cu ardere internă.

Încă ceva interesant

Merită să acordați atenție faptului că, spre deosebire de sistemele cu carburator, injecția necesită o verificare regulată a sistemului de alimentare. Acest lucru se datorează faptului că un număr mare de electronice complexe pot eșua. Ca rezultat, acest lucru va duce la consecințe nedorite. De exemplu, excesul de aer în sistemul de alimentare va duce la o încălcare a compoziției emulsiei și un raport incorect al amestecului. În viitor, acest lucru afectează motorul, apare o funcționare instabilă, controlerele eșuează etc. De fapt, injectorul este un sistem complex care determină când trebuie aplicată o scânteie pe cilindri, cum să livreze un amestec de în altă calitate la cilindri. blocul cilindrilor sau galeria de admisie, când să deschideți injectoarele și ce raport de aer și benzină ar trebui să fie în emulsie. Toți acești factori afectează funcționarea sincronizată a sistemului de combustibil. Lucrul interesant este că, fără majoritatea controlerelor, mașina poate funcționa corect, fără abateri semnificative, deoarece există înregistrări și tabele de urgență care vor fi folosite.

Eficiența motorului cu ardere internă în cazul nostru este determinată de cât de corecte vor fi datele primite de la controlori. Cu cât sunt mai precise, cu atât sunt mai puțin posibile diverse defecțiuni ale sistemului de combustibil. Viteza sistemului în ansamblu joacă, de asemenea, un rol important. Spre deosebire de carburatoare, reglarea manuală nu este necesară aici, iar acest lucru elimină erorile în timpul lucrărilor de calibrare. În consecință, vom obține o ardere mai completă a amestecului și un sistem mai bun din punct de vedere ecologic.

Concluzie

În concluzie, merită să spunem puțin despre deficiențele care sunt inerente sistemelor de injecție. Principalul dezavantaj este costul ridicat al motoarelor cu ardere internă. Deîn general, costul acestor unități va fi mai mare cu aproximativ 15%, ceea ce este semnificativ. Dar există și alte dezavantaje. De exemplu, o supapă defectă a sistemului de combustibil în majoritatea cazurilor nu poate fi reparată, din cauza unei scurgeri, așa că trebuie doar să o schimbați. Acest lucru este valabil și pentru menținerea echipamentelor în general. Unele componente și piese sunt mult mai ușor de cumpărat noi decât să cheltuiți bani pentru repararea lor. Această calitate nu este inerentă vehiculelor cu carburator, unde puteți sorta toate componentele importante și le puteți restabili performanța fără a cheltui mult timp și efort. Fără îndoială, sistemul electronic de alimentare cu combustibil este reparat cu mult efort și mijloace. Este puțin probabil ca dispozitivele electronice sofisticate să fie reparate la prima stație de service disponibilă.

Ei bine, am vorbit cu tine despre ce sunt sistemele de injecție. După cum puteți vedea, acesta este un subiect foarte interesant de conversație. Puteți vorbi mult mai mult despre ce duze bune și despre capacitatea de a regla instantaneu motorul. Dar am vorbit deja despre punctele principale. Amintiți-vă că sistemul de combustibil al unui motor pe benzină trebuie inspectat regulat pentru posibile defecte. De exemplu, din cauza calității scăzute a combustibilului, care este de fapt inerentă țării noastre, duzele se înfundă adesea. Din această cauză, motorul începe să funcționeze intermitent, puterea scade, amestecul devine prea slab sau invers. Toate acestea au un efect foarte rău asupra mașinii în ansamblu, așa că este necesară o monitorizare constantă și regulată. În plus, încercați să completați numai cu benzina recomandată de producătorul vehiculului dvs.