- Пристрій системи безпосереднього вприскування палива
- Принцип дії системи безпосереднього вприскування
Наша сеть партнеров Banwar
Система безпосереднього впорскування палива є найсучаснішою системою впорскування палива бензинових двигунів . Робота системи заснована на уприскуванні палива безпосередньо в камеру згоряння двигуна.
Вперше система безпосереднього уприскування була застосована на двигуні GDI (Gasoline Direct Injection - безпосереднє уприскування бензину), що встановлюється на автомобілі компанії Mitsubishi. В даний час система безпосереднього впорскування використовується в двигунах багатьох автовиробників. Передовики Audi (двигуни TFSI) і Volkswagen (двигуни FSI , TSI ), Які практично повністю перейшли на бензинові двигуни з безпосереднім уприскуванням.
Двигуни з безпосереднім уприскуванням мають в своєму активі BMW (двигуни N54, N63), Infiniti (двигуни M56), Ford (двигуни EcoBoost), General Motors (двигуни Ecotec), Hyundai (двигуни Theta), Mazda (двигуни Skyactiv), Mercedes-Benz (двигуни CGI).
Застосування системи безпосереднього вприскування дозволяє досягти до 15% економії палива, а також скорочення викиду шкідливих речовин з відпрацьованими газами.
Пристрій системи безпосереднього вприскування палива
Конструкція системи безпосереднього вприскування палива розглянута на прикладі системи, яка встановлюється на двигуни FSI (Fuel Stratified Injection - пошарове уприскування палива). Система безпосереднього впорскування становить контур високого тиску паливної системи двигуна і включає паливний насос високого тиску, регулятор тиску палива, паливну рампу, запобіжний клапан, датчик високого тиску і форсунки уприскування.
Паливний насос високого тиску служить для подачі палива до паливної рампи і далі до форсунок упорскування під високим тискам (3-11 МПА) відповідно до потреб двигуна. Основу конструкції насоса становить один або кілька плунжеров. Насос приводиться в дію від розподільного вала впускних клапанів.
Регулятор тиску палива забезпечує дозовану подачу палива насосом відповідно до уприскуванням форсунки. Регулятор розташований в паливному насосі високого тиску. Паливна рампа служить для розподілу палива по форсунках уприскування і запобігання пульсації палива в контурі. Запобіжний клапан захищає елементи системи упорскування від граничних тисків, що виникають при температурному розширенні палива. Клапан встановлюється на паливній рампі.
Датчик високого тиску призначений для вимірювання тиску в паливній рампі. Відповідно до сигналами датчика блок керування двигуном може змінювати тиск в паливній рампі. форсунка уприскування забезпечує розпилення палива в камері згоряння для утворення паливно-повітряної суміші.
Узгоджену роботу системи забезпечує електронна система управління двигуном , Яка є подальшим розвитком об'єднаної системи упорскування й запалювання . Традиційно система управління двигуном об'єднує вхідні датчики, блок управління і виконавчі механізми.
Крім датчика високого тиску палива в інтересах системи безпосереднього уприскування працюють датчик частоти обертання колінчастого вала, датчик положення розподільного валу, датчик положення педалі акселератора , Витратомір повітря, датчик температури охолоджуючої рідини, датчик температури повітря на впуску.
У сукупності датчики забезпечують необхідною інформацією блок керування двигуном , На підставі якої блок впливає на виконавчі механізми - електромагнітні клапани форсунок, запобіжний і перепускний клапани.
Принцип дії системи безпосереднього вприскування
Система безпосереднього впорскування в результаті роботи забезпечує кілька видів сумішоутворення:
- пошарове;
- стехиометрическое гомогенне;
- гомогенне.
Різноманіття в сумішоутворення визначає високу ефективність використання палива (економія, якість освіти суміші, її повне згоряння, збільшення потужності, зменшення шкідливих викидів) на всіх режимах роботи двигуна.
Пошарове сумішоутворення використовується при роботі двигуна на малих і середніх оборотах і навантаженнях. Стехіометричне (інше найменування - легкозаймисті) гомогенне (інше найменування - однорідне) смесеобразование застосовується при високих оборотах двигуна і великих навантаженнях. На бідної гомогенної суміші двигун працює в проміжних режимах.
При пошаровому сумішоутворення дросельна заслінка майже повністю відкрита, впускні заслінки закриті. Повітря надходить в камери згоряння з великою швидкістю, з утворенням повітряного вихору. Впорскування палива виробляється в зону свічки запалювання в кінці такту стиснення. За нетривалий час до займання в районі свічки запалювання утворюється паливно-повітряна суміш з коефіцієнтом надлишку повітря від 1,5 до 3. При запаленні суміші навколо неї залишається досить багато чистого повітря, що виступає в ролі утеплювача.
Гомогенне стехиометрическое смесеобразование відбувається при відкритих впускних заслінках, дросельна заслінка при цьому відкривається відповідно до положення педалі газу. Впорскування палива виробляється на такті впуску, що сприяє утворенню однорідної суміші. Коефіцієнт надлишку повітря становить 1. Суміш запалюється і ефективно згорає в усьому обсязі камери згоряння.
Бідна гомогенна суміш утворюється при максимально відкритій дросельної заслінки і закритими впускними заслінками. При цьому створюється інтенсивний рух повітря в циліндрах. Впорскування палива виробляється на такті впуску. Коефіцієнт надлишку повітря підтримується системою управління двигуном на рівні 1,5. При необхідності до складу суміші додаються відпрацьовані гази з випускної системи , Зміст яких може доходити до 25%.