Systém zásobování paliva. Vstřikovací systémy, popis a princip činnosti

Systém přívodu paliva je nezbytný pro přívod paliva z palivové nádrže, jeho další filtraci, stejně jako vytvoření směsi kyslík-palivo s jeho přenesením do válců motoru. V současné době existuje několik typů palivových systémů. Nejběžnějším ve 20. století byl karburátor, ale dnes je systém vstřikování stále oblíbenější. Tam byl také třetí - mono-shot, což bylo dobré pouze v tom, že umožňovalo poněkud nižší spotřebu paliva. Podívejme se blíže na vstřikovací systém a porozumíme jeho principu fungování.

Obecná ustanovení

Nejmodernější energetických systémů palivo motoru je podobné. Rozdíl může být pouze ve fázi tvorby směsi. Struktura palivového systému zahrnuje následující uzly:

1. Palivová nádrž je kompaktní produkt, který má čerpadlo a filtr k čištění z mechanických částic. Hlavním účelem - skladování paliva.
2. Palivová vedení tvoří soubor hadic a trubek pro přemísťování paliva z nádrže do systému směšování.
3. Míchací zařízení. V našem případě nastane otázka ohledně vstřikovače. Tato jednotka je určena k výrobě emulze (směs vzduch-palivo) a přivádí ji do válců při zdvihu motoru.
4. Blokové řízení systému tvorby směsí. Je instalován pouze na vstřikovacích motorech, což je zapotřebí sledovat senzory, vstřikovače a ventily.
5. Palivové čerpadlo. Ve většině případů se používá ponorná volba. Jedná se o malý elektromotor, který se připojuje k čerpadlu kapaliny. Mazání je prováděno palivem a dlouhodobé používání paliva s obsahem paliva méně než 5 litrů může vést k selhání elektromotoru.

Stručně řečeno, vstřikovač je bodovým přívodem paliva tryskou. Elektronický signál pochází z řídicí jednotky. Navzdory skutečnosti, že vstřikovač má řadu významných výhod oproti karburátoru, nepoužívá se po dlouhou dobu. To bylo způsobeno technickou složitostí výrobku a nízkou údržbou dílů, které selhaly. V současné době systémy vstřikování bodů téměř nahrazují karburátor. Podívejme se blíže na to, co je s injektorem tak dobré a jaké jsou jeho vlastnosti.

Vlastnosti palivového zařízení

Auto bylo vždy předmětem pozornosti environmentalistů. Výfukové plyny se uvolňují přímo do atmosféry, která je plná znečištění. Diagnostika palivového systému ukázala, že množství emisí s nesprávnou tvorbou směsi se mnohonásobně zvyšuje. Z tohoto jednoduchého důvodu bylo rozhodnuto nainstalovat katalyzátor. Toto zařízení však vykazovalo dobré výsledky pouze s kvalitní emulzí a v případě jakýchkoli odchylek se jeho účinnost výrazně snížila. Bylo rozhodnuto, že karburátor bude nahrazen přesnějším vstřikovacím systémem, kterým je injektor. První varianty zahrnovaly velké množství mechanických součástí a podle studií se tento systém zhoršoval při použití vozidla. To bylo naprosto přirozené, protože důležité uzly a pracovní orgány byly znečištěny a vyřadily se z řádu.

Aby mohl vstřikovací systém opravit sám sebe, byla vytvořena elektronická řídicí jednotka (ECU). Spolu s vestavěnou lambda sondou, která se nachází před katalyzátorem, to přineslo dobré výsledky. Je možné s jistotou říci, že ceny pohonných hmot jsou dnes poměrně vysoké a vstřikovač je dobrý pro záchranu benzinu nebo nafty. Kromě toho existují následující výhody:

1. Zvyšte výkon motoru. Zvláště zvýšený výkon o 5-10%.
2. Zlepšení dynamického výkonu vozidla. Injektor je citlivější na změny zatížení a upravuje složení samotné emulze.
3. Optimální směs paliva a vzduchu snižuje množství a toxicitu výfukových plynů.
4. Vstřikovací systém lze snadno spouštět bez ohledu na povětrnostní podmínky, což je zásadní výhoda oproti karburátorovým motorům.

Injekční systém přívodu paliva a jeho zařízení

Za prvé je třeba poznamenat, že moderní motory jsou vybaveny vpryskovyh trysky rovna počtu válců. Mezi sebou jsou vstřikovače spojené rampou. Zde je palivo udržováno pod nízkým tlakem a vytváří jeho elektrický spotřebič - benzinové čerpadlo. Množství vstřikovaného paliva závisí přímo na době otevření vstřikovače, které je určeno řídící jednotkou. K tomu se berou indikátory z různých senzorů, které jsou instalovány v celém vozidle. Nyní budeme zvažovat hlavní z nich:

1. Rozchod náboje vzduchu. Slouží k určení plnosti válců vzduchem. V případě poruchy je odečet ignorováno a tabulkové údaje jsou považovány za hlavní ukazatele.
2. Snímač polohy těleso škrtící klapky odráží zatížení motoru, což je způsobeno polohou plynového pedálu, cyklickým naplněním vzduchu a otáčkami motoru.
3. Teplotní čidlo je studené. Pomocí tohoto regulátoru je realizováno ovládání elektrického ventilátoru a korekce přívodu paliva a zapalování. V případě poruchy není nutná okamžitá diagnostika palivového systému. Teplota je stanovena v závislosti na době trvání ICE.
4. Snímač polohy klikového hřídele (klikový hřídel) je potřebný k synchronizaci systému jako celku. Řídicí jednotka vypočítá nejen rychlost otáček motoru, ale také jeho polohu v určitém časovém okamžiku. Jelikož se jedná o polární čidlo, v případě selhání není možné další provoz vozidla.
5. Kyslíkový senzor je potřebný k určení% kyslíku v plynech emitovaných do atmosféry. Informace z tohoto ovladače jsou přenášeny do počítače, který v závislosti na měřeních opravuje emulzi.

Stojí za to věnovat pozornost skutečnosti, že ne všechna vozidla s injektorem jsou vybavena snímačem kyslíku. Mají pouze ty automobily vybavené katalyzátorem s normami toxicity "Euro-2" a "Euro-3".

Typy vstřikovacích systémů: jednobodové vstřikování

V současné době jsou všechny systémy aktivně využívány. Jsou klasifikovány podle počtu trysek a místa dodávky paliva. Celkově existují tři vstřikovací systémy:

• jednobodový (mono-shot);
• multipoint (distributivní);
• přímý.

Nejprve se podívejme na jednorázové vstřikovací systémy. Byly vytvořeny bezprostředně po karburátoru a byly považovány za pokročilejší, ale nyní z mnoha důvodů postupně ztrácejí svou popularitu. Existuje několik nesporných výhod těchto systémů. Hlavními jsou značná spotřeba paliva. Vzhledem k tomu, že dnešní ceny pohonných hmot jsou poměrně velké, je takový injektor relevantní. Je zajímavé, že tento systém obsahuje o něco méně elektroniky, takže je spolehlivější a stabilnější. Když jsou informace ze snímačů přenášeny na ovládací prvek, okamžitě se změní vstřikovací parametry. Velmi zajímavé je, že téměř všechny karburátor mohou být přeměněny na jednobodové vstřikování bez významných strukturálních změn. Hlavní nevýhodou těchto systémů je nízká pick-ICE, jakož i usazování podstatné množství paliva na stěnách nádrže, ale problém byl inherentní a karburátorem modely.

Protože vstřikovač je v tomto případě pouze jeden, je umístěn na sacím potrubí namísto karburátoru. Vzhledem k tomu, že tryska je v dobrém místě a byl stále pod proudem studeného vzduchu, jeho spolehlivost je na nejvyšší úrovni, a design byl velmi jednoduchá. Splachovací palivového systému se vstřikováním jediného bodu netrvalo dlouho, protože to bylo dost foukat pouze jednu trysku, ale zvýšené požadavky ochrany životního prostředí vedly k tomu, že začal rozvíjet další více moderních systémů.

Vícebodové vstřikovací systémy

Distribuovaná injekce je považována za modernější, složitější a méně spolehlivá. V tomto případě je každý válec vybaven izolační tryskou, která je umístěna ve sběrném sacím potrubí v bezprostřední blízkosti sacího ventilu. Následně se emulze vydává odděleně. Jak bylo uvedeno výše, díky této injekci lze výkon motoru zvýšit na 5-10%, což se projeví při jízdě po silnici. Další zajímavý bod: tento systém dodávání paliva vstřikovačem je dobrý v tom, že vstřikovač je umístěn velmi blízko k nasávacímu ventilu. To minimalizuje pokles spotřeby paliva na stěnách kolektoru, takže můžete dosáhnout významných úspor paliva.

Existuje několik typů vícebodové injekce:

1. Současné - otevření všech vstřikovačů se provádí najednou.
2. Paralelně paralelní - otvory v párech. Jeden vstřikovač se otevře v zdvihu přívodu a druhý před výtlačným zdvihem. V současné době se takový systém používá pouze v okamžiku nouzového spuštění motoru s vnitřním spalováním v případě poruchy fáze (snímač polohy klikového hřídele).
3. Postupně - každý vstřikovač je ovládán samostatně a otevírá se před sacím zdvihem.

V tomto případě je systém poměrně složitý a spoléhá výhradně na přesnost elektroniky. Například vyplachování palivového systému bude vyžadovat mnohem více času, protože je nutné vypláchnout každou trysku. A teď jdeme dál a zvážíme další populární typ injekce.

Přímé vstřikování

Injekční vozidla s takovými systémy mohou být považována za nejvíce šetrnou k životnímu prostředí. Hlavním účelem zavedení této metody vstřikování je zlepšení kvality palivové směsi a mírné zvýšení účinnosti motoru vozidla. Hlavní výhody tohoto řešení jsou následující:

• pečlivé rozstřikování emulze;
• tvorba vysoce kvalitní směsi;
• efektivní použití emulze v různých stádiích ICE.

Na základě těchto výhod můžeme říci, že takové systémy šetří palivo. To je zvláště patrné při klidném jízdě v městských podmínkách. Pokud porovnáme dvě auta se stejným objemem motoru, ale s různými vstřikovacími systémy, např. Přímými a vícebodovými, bude mít okamžitý systém mnohem lepší dynamické vlastnosti. Výfukové plyny jsou méně toxické a snížená kapacita litrů bude o něco vyšší díky chlazení vzduchem a skutečnosti, že tlak v palivovém systému je poněkud vyšší.

Ale stojí za to věnovat pozornost citlivosti systémů přímé vstřikování na kvalitu paliva. Pokud vezmeme v úvahu normy Ruska a Ukrajiny, obsah síry by neměl být vyšší než 500 mg na 1 litr paliva. Zároveň evropské normy znamenají, že obsah tohoto prvku je 150, 50 a dokonce i 10 mg na litr benzinu nebo nafty.

Pokud se krátce zamyslíme nad tímto systémem, vypadá to takto: jsou umístěny trysky hlavy válců. Na tomto základě se vstřikování provádí přímo ve válcích. Stojí za zmínku, že tento vstřikovací systém je vhodný pro mnoho benzínových motorů. Jak bylo uvedeno výše, v palivovém systému se používá vysoký tlak, pod nímž je emulze přiváděna přímo do spalovací komory a obchází sací potrubí.

Vstřikování paliva: Lean

O něco dříve jsme diskutovali o přímém vstřiku, který byl nejprve použit na automobily Mitsubishi, který měl zkratku GDI. Podívejme se krátce na jeden z hlavních režimů - pracujeme na chudé směsi. Jeho podstatou spočívá ve skutečnosti, že vozidlo v tomto případě pracuje pod malým zatížením a mírným rychlostem až 120 kilometrů za hodinu. Vstřikování paliva se provádí pomocí hořáku v závěrečné fázi komprese. Odrazem od pístu se palivo smíchává se vzduchem a dostane se do zóny zapalovací svíčky. Ukazuje se, že směs je v komoře výrazně vyčerpána, nicméně její náboj v blízkosti zapalovací svíčky může být považován za optimální. To je dostačující pro jeho zapálení, poté se také rozsvítí zbývající emulze. Ve skutečnosti takový systém vstřikování paliva zajišťuje normální provoz spalovacího motoru i při poměru vzduch / palivo 40: 1.

Jedná se o velmi účinný přístup, který umožňuje výrazně šetřit palivo. Ale stojí za to věnovat pozornost skutečnosti, že otázka neutralizace výfukových plynů byla prudce zvýšena. Faktem je, že katalyzátor je neúčinný, protože vzniká oxid dusíku. V tomto případě se používá recirkulace výfukových plynů. Zvláštní systém ERG umožňuje zředění emulze odpadními plyny. Toto poněkud snižuje teplotu spalování a neutralizuje tvorbu oxidů. Tento přístup však neumožní zvýšit zatížení motoru. Pro částečné vyřešení problému je použit katalyzátor úložiště. Ten je extrémně citlivý na hořlavost s vysokým obsahem síry. Z tohoto důvodu je nutná periodická kontrola palivového systému.

Vytvoření homogenní směsi a dvoustupňový režim

Režim výkonu (homogenní směšování) je ideálním řešením pro agresivní jízdu v městských podmínkách, předjíždění a také po dálnicích a dálnicích. V tomto případě se používá kuželovitý hořák, je méně ekonomický než předchozí verze. Vstřikování se provádí při přívodním zdvihu a vzniklá emulze má obvykle poměr 14,7: 1, tj. Blízko stechiometrického poměru. Ve skutečnosti je tento systém automatického zásobování paliva přesně stejný jako distribuční systém.

Dvoustupňový režim znamená vstřikování paliva při kompresním zdvihu a spuštění. Hlavní úkol - prudký nárůst motoru. Živým příkladem efektivního fungování takového systému je pohyb při nízkých otáčkách a prudké stlačení na pedálu akcelerátoru. V tomto případě se pravděpodobnost detonace výrazně zvětší. Z tohoto jednoduchého důvodu, namísto jedné fáze, se injekce dostane do dvou.

V první fázi je vstřikováno malé množství paliva při sacím zdvihu. To vám umožní mírně snížit teplotu vzduchu ve válci. Lze říci, že ve válci bude směs super-chudých v poměru 60: 1, takže detonace jako taková není možná. V konečném stadiu kompresního zdvihu je vstřikován proud paliva, který přináší emulzi bohatým v poměru přibližně 12: 1. Dnes lze říci, že takový palivový systém motoru je zaveden pouze pro vozidla evropského trhu. To je způsobeno skutečností, že Japonsko nemá vysoké rychlosti, proto nejsou na motoru vysoké zatížení. V Evropě se však jedná o velké množství dálnic a dálnic, takže řidiči jsou zvyklí řídit rychle a to je velká zátěž pro ICE.

Něco jiného zajímavého

Je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že na rozdíl od karburátorových systémů vyžaduje vstřikovač pravidelnou kontrolu palivového systému. To je způsobeno skutečností, že velké množství složité elektroniky může selhat. V důsledku toho to povede k nežádoucím důsledkům. Například přebytečný vzduch v palivovém systému povede k porušení složení emulze a špatného směšovacího poměru. V budoucnu to má vliv na motor, tam je nestabilní provoz a poškození regulátorů, atd. Ve skutečnosti, vstřikovač - .. je složitý systém, který určuje, kdy válce muset podat jiskru, jak poskytovat vysoce kvalitní směsi bloku válců a sacího potrubí, kdy otevřít trysky a jaký podíl vzduchu a benzínu by měl být v emulzi. Všechny tyto faktory ovlivňují synchronizovaný provoz palivového systému. Je zajímavé, že většina správců, aniž by stroj může fungovat dobře, když bude existovat značné rozdíly, protože tam jsou nouzové nahrávání a tabulky, které mají být použity.

Ekonomika ICE v našem případě závisí na tom, jak správné budou údaje získané od regulátorů. Čím přesnější jsou, tím méně jsou možné různé poruchy palivového systému. Důležitou roli hraje rychlost systému jako celku. Na rozdíl od karburátorů zde není nutné ruční nastavení, což eliminuje chyby během kalibračních prací. Z tohoto důvodu získáme komplexnější spalování směsi a lepší systém z ekologického hlediska.

Závěr

Závěrem stojí za to říct trochu o nedostatcích, které jsou vlastněny vstřikovacím systémům. Hlavní nevýhodou jsou vysoké náklady na ICE. Celkově bude cena těchto jednotek vyšší o cca 15%, což je významné. Existují však i další nevýhody. Například selhání ventilu palivového systému ve většině případů nemůže být opraveno, což je způsobeno porušením těsnosti, takže je nutné jej změnit. To se týká udržovatelnosti zařízení obecně. Některé součásti a části jsou mnohem jednodušší koupit nové, než vynaložit peníze na jejich opravu. Tato kvalita není vlastně karburátorovými vozidly, kde můžete vyřešit všechny důležité součásti a obnovit jejich efektivitu bez velkého času a úsilí. Bezpochyby je elektronický systém dodávky paliva opravován velkými silami a prostředky. Komplexní elektronika může být sotva obnovena na první SRT, která padla.

Mluvili jsme s vámi o tom, co je injekční systém. Jak můžete vidět, je to velmi zajímavé téma pro konverzaci. Můžete si stále hodně promluvit o tom, jak dobré injektory a schopnost okamžitě nastavit motor. Ale již jsme se zmínili o hlavních bodech. Nezapomeňte, že palivový systém benzínového motoru by měl být pravidelně kontrolován na případné závady. Například kvůli špatné kvalitě paliva, která je v naší zemi vlastní, jsou trysky často zaseknuté. Z tohoto důvodu motor začne pracovat s přerušeními, poklesem výkonu, směs je příliš chudá nebo naopak. To vše je pro auto jako celek velmi špatné, takže potřebujete neustálé a pravidelné sledování. Kromě toho se pokuste doplnit pouze benzín, který radí výrobci vašeho vozidla.