Топливные форсунки в бензиновом двигателе представляют собой небольшие электромеханические устройства, которые используются для распыления топлива во впускной коллектор непосредственно перед впускным клапаном. Инжектор имеет сетку с высоким микронным фильтром на верхней стороне входа и небольшие отверстия для на дне для распыления топлива. Топливо действует как смазочный агент для инжектора. Вода в топливе чрезвычайно вредна для инжекторов из-за того, что она ухудшает смазочные свойства топлива.
Форсунки открываются и закрываются с тем же циклом, что и двигатель, для двухтактных двигателей, а также в половине оборотов двигателя для четырехтактных двигателей. Это соответствует более 138 000 раз в час. Топливные форсунки подвергаются воздействию углерода и грязи, вносимых плохим воздухоочистителем. Тип используемого топлива и класс, а также добавки непосредственно влияют на продолжительность жизни инжекторов. Компьютер управляет топливными форсунками. При включении двигателя они непрерывно работают. По сути, компьютер открывает и закрывает форсунку в каждый заданный момент времени. Когда нет электрического импульса инжектор закрывается. Компьютер, получив информацию от различных датчиков, определяет время, в течение которого инжектора должны быть открыты, чтобы впрыскивать нужное количество топлива.
Средний рабочий цикл топливной форсунки измеряется в миллисекундах. Среднее значение составляет от 1,5 до 6 миллисекунд. Топливные форсунки бывают разных размеров в зависимости от объема цилиндров и требований к мощности двигателя. Существует несколько основных типа инжекторов.
Первая - это самая старая версия, которая представляет собой моновпрыск. Это, по сути, система, в которой один или два топливных форсунки расположены в самом корпусе дроссельной заслонки. Они подают топливо, впрыскивая во впускной коллектор. Эта система была наиболее широко используемой системой в 90-х годах. Она была более эффективной, чем карбюратор, поскольку он может регулировать плотность топливно-воздушной смеси не зависимо от разряжения в коллекторе, но не был столь же эффективен, как раздельный впрыск. Причина этого в том, что цилиндры, наиболее близкие к форсункам, имели более богатую смесь, чем дальние. Раздельный впрыск устраняет этот недостаток, впрыскивая такое же количество топлива в каждый цилиндр.
Прямой впрыск топлива - это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям сжигать топливо более эффективно, что приводит к увеличению мощности, более чистым выбросам и увеличению экономии топлива. В системе прямого впрыска воздух и бензин предварительно не смешиваются. Воздух поступает через впускной коллектор, а бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр.
В сочетании с ультраточным управлением компьютером прямой впрыск позволяет более точно контролировать количество впрыскиваемого топлива и время впрыска. Расположение инжектора также позволяет использовать более оптимальный режим распыления. Результатом является более полное сгорание - другими словами, больше бензина сжигается, что приводит к увеличению мощности и меньшему загрязнению от каждой капли бензина.
Датчики инжекторного двигателя
Чтобы обеспечить правильное количество топлива для каждого рабочего состояния, блок управления двигателем должен контролировать огромное количество входных датчиков. Здесь только несколько:
• Датчик массового расхода воздуха - сообщает блоку управления количество воздуха, поступающего в двигатель.
• Датчик кислорода (лямбда зонд) - контролирует количество кислорода в выхлопных газах, поэтому ЕБУ может определить, насколько богата или обеднена топливная смесью, и вносить соответствующие изменения.
• Датчик положения дроссельной заслонки - контролирует положение дроссельной заслонки (которое определяет, сколько воздуха поступает в двигатель), поэтому ЭБУ может быстро реагировать на изменения, увеличивая или уменьшая расход топлива по мере необходимости.
• Датчик температуры охлаждающей жидкости - позволяет ЕБУ определять, когда двигатель достиг своей нормальной рабочей температуры.
• Датчик напряжения - контролирует напряжение системы в автомобиле, поэтому ЕБУ может повышать скорость холостого хода, если напряжение падает (что указывает на высокую электрическую нагрузку).
• Датчик частоты вращения коленчатого вала - контролирует частоту вращения двигателя, что является одним из факторов, используемых для расчета ширины импульса.
Как ЭБУ рассчитывает количество впрыскиваемого топлива
Блок управления двигателем использует формулу и большое количество таблиц поиска для определения длительности электрического импульса подаваемого на форсунки для данных условий эксплуатации. Уравнение будет представлять собой ряд множителей, умноженных друг на друга. Многие из этих факторов будут получены из таблиц поиска. Мы проведем упрощенный расчет ширины импульса топливного инжектора. В этом примере наше уравнение будет иметь только три фактора, тогда как реальная система управления может иметь сто или более.
Длительность импульса = (ширина базового импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B)
Чтобы вычислить ширину импульса, ЕБУ сначала ищет ширину основного импульса в таблице поиска. Ширина базового импульса зависит от частоты вращения двигателя (RPM) и нагрузки (которая может быть рассчитана из положения дроссельной заслонки). Скажем, скорость двигателя составляет 2000 об / мин, а загрузка - 4. Мы находим номер на пересечении 2000 и 4, что составляет 8 миллисекунд.
RPM
нагрузка
1
2
3
4
5
1000
1
2
3
4
5
2000
2
4
6
8
10
3000
3
6
9
12
15
4000
4
8
12
16
20
В следующих примерах A и B являются параметрами, которые поступают от датчиков. Предположим, что A - температура охлаждающей жидкости, а B - уровень кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100, а уровень кислорода равен 3, таблицы поиска говорят нам, что коэффициент A = 0,8 и коэффициент B = 1,0.
A
Фактор A
В
Фактор B
0
1.2
0
1,0
25
1,1
1
1,0
50
1,0
2
1,0
75
0.9
3
1,0
100
0.8
4
0,75
Таким образом, поскольку мы знаем, что ширина базового импульса является функцией нагрузки и RPM, а ширина импульса = (ширина базового импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B), общая ширина импульса в нашем примере равна:
8 x 0,8 x 1,0 = 6,4 миллисекунды
В этом примере вы можете увидеть, как система управления вносит коррективы. С параметром B в качестве уровня кислорода в выхлопной трубе таблица поиска для B - это точка, в которой (по мнению разработчиков двигателей) имеется слишком много кислорода в выхлопе, и, соответственно, ЕБУ уменьшает топливо.
Реальные системы управления могут иметь более 100 параметров, каждый со своей собственной таблицей поиска. Некоторые параметры даже со временем меняются, чтобы компенсировать изменения в производительности компонентов двигателя, таких как каталитический нейтрализатор. И в зависимости от частоты вращения двигателя, возможно, придется выполнять эти вычисления более ста раз в секунду.
Механический впрыск топлива
Механическая впрыска топлива использовалась в 1960-х и 1970-х годах многими производителями на их высокопроизводительных спортивных автомобилях. Электрический топливный насос высокого давления, установленный в топливных баков, накачивает топливо под давлением 7 бар в рампу. Это резервуар, который поддерживает постоянное давление подачи топлива и также сглаживает импульсы топлива, поступающего из насоса.
Из аккумулятора топливо проходит через бумажный фильтр, а затем подается в блок управления топливным счетчиком, также известный как распределитель топлива. Это устройство приводится в движение от распределительного вала, и его работа, как следует из названия, заключается в распределении топлива на каждый цилиндр в правильное время и в правильных количествах.
Количество впрыскиваемого топлива контролируется клапаном, расположенным в воздухозаборнике двигателя. Заслонка находится под блоком управления и поднимается и падает в ответ на воздушный поток. Когда вы открываете дроссель, увеличивая воздушный поток, крышка поднимается. Это изменяет положение челночного клапана в блоке управления дозатором, чтобы обеспечить подачу большего количества топлива в цилиндры.
Из дозирующего устройства топливо подается в каждую форсунку по очереди. Затем топливо впрыскивается во входное отверстие головки блока цилиндров. Каждый инжектор содержит подпружиненный клапан, который закрыт под давлением пружины. Клапан открывается только при впрыске топлива (как у дизельной форсунуи).
Форсунка (инжектор). Устройство электромагнитной форсунки - видео
Инжекторная система питания устройство, принцип работы, основные неисправности - видео
Форсунки открываются и закрываются с тем же циклом, что и двигатель, для двухтактных двигателей, а также в половине оборотов двигателя для четырехтактных двигателей. Это соответствует более 138 000 раз в час. Топливные форсунки подвергаются воздействию углерода и грязи, вносимых плохим воздухоочистителем. Тип используемого топлива и класс, а также добавки непосредственно влияют на продолжительность жизни инжекторов. Компьютер управляет топливными форсунками. При включении двигателя они непрерывно работают. По сути, компьютер открывает и закрывает форсунку в каждый заданный момент времени. Когда нет электрического импульса инжектор закрывается. Компьютер, получив информацию от различных датчиков, определяет время, в течение которого инжектора должны быть открыты, чтобы впрыскивать нужное количество топлива. Средний рабочий цикл топливной форсунки измеряется в миллисекундах. Среднее значение составляет от 1,5 до 6 миллисекунд. Топливные форсунки бывают разных размеров в зависимости от объема цилиндров и требований к мощности двигателя. Существует несколько основных типа инжекторов. Первая - это самая старая версия, которая представляет собой моновпрыск. Это, по сути, система, в которой один или два топливных форсунки расположены в самом корпусе дроссельной заслонки. Они подают топливо, впрыскивая во впускной коллектор. Эта система была наиболее широко используемой системой в 90-х годах. Она была более эффективной, чем карбюратор, поскольку он может регулировать плотность топливно-воздушной смеси не зависимо от разряжения в коллекторе, но не был столь же эффективен, как раздельный впрыск. Причина этого в том, что цилиндры, наиболее близкие к форсункам, имели более богатую смесь, чем дальние. Раздельный впрыск устраняет этот недостаток, впрыскивая такое же количество топлива в каждый цилиндр.
Прямой впрыск топлива - это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям сжигать топливо более эффективно, что приводит к увеличению мощности, более чистым выбросам и увеличению экономии топлива. В системе прямого впрыска воздух и бензин предварительно не смешиваются. Воздух поступает через впускной коллектор, а бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр. В сочетании с ультраточным управлением компьютером прямой впрыск позволяет более точно контролировать количество впрыскиваемого топлива и время впрыска. Расположение инжектора также позволяет использовать более оптимальный режим распыления. Результатом является более полное сгорание - другими словами, больше бензина сжигается, что приводит к увеличению мощности и меньшему загрязнению от каждой капли бензина.
