Система впрыска топлива - это система, которая подает топливную жидкость в определенном количестве в цилиндры самого двигателя. Такая система используется на моторах и бензиновых, и дизельных, однако технология процесса работы отличается в этих двух случаях: в дизельном двигателе топливная жидкость подается под высоким давлением: соединяясь с раскаленным воздухом она возгорается практически за мгновение. В бензиновом двигателе дело обстоит немного иначе: при подаче топлива появляется топливно— воздушная смесь, возгорающегося в дальнейшем от искры свечи зажигания.
Содержание статьи
Историческая справка
Сейчас в мире инжекторный (впрысковый) двигатель почти совсем вытеснил ставшую устаревшей карбюраторную систему. Но так было не всегда. Впервые систему впрыскивания топлива применяли еще в военной авиации середины прошлого века. Тогда она еще не получила достаточного распространения в автомобилестроении: лишь в 90х годах XX столетия, из— за ухудшившейся экологической ситуации в мире, стало понятно, что в выхлопах карбюратора остается слишком много не догоревшего топлива. Ситуация с экологией стала ухудшаться – объемы выбросов опасных веществ в атмосферу стало носить критический характер. Изменения в машиностроении стали необходимостью и конструкция топливных систем кардинально изменилась со временем. Первыми компаниями, выпустившими автомобили с инжекторной системой, были всем известные: Mercedes— Benz, Volkswagen, BMW, Mitsubishi. Новое решение казалось идеальным, если бы ни одно «но»: эволюционное решение имело один минус – высокие требования к качеству топливным смесям, а при использовании менее качественных смесей появилась опасность выделения оксида азота, что привело привело к значительному усложнению мотора.
Какие системы бывают
Систему можно классифицировать по точке ее установки, а также по количеству топливных форсунок (инжекторов):
- Моновпрыск (представляет собой одноточечный впрыск).
Здесь единственная форсунка обслуживает сразу все камеры сгорания. Располагается, чаще всего, на местах самого карбюратора. Надежность в работе и проста: удобно расположена под потоками прохладного воздуха. Однако из— за возросших требований к экологичности (требуется индивидуальная дозировка топливной смеси к каждому цилиндру) становится все менее популярна.
- Многоточечный впрыск (он распределяет определенными траекториями).
Это дна один цилиндр приходится одна изолированная форсунка. Есть подвиды этой установке:
- Одновременный — Когда все форсунки срабатывают одновременно.
- Параллельно— попарный – парное открывание: перед моментом впуска, осуществляется открывание одной пары.
На сегодняшний день, применяется принцип фазированного впрыска, а параллельно— попарный чаще применяется при запуске в аварийном состоянии, когда некорректно работают датчики фаз.
- Фазированный — все форсунки контролируются под индивидуальным управлением они открывается в начале самого впуска.
- Непосредственный — впрыскивание топливной жидкости производится напрямую в цилиндр.
Достоинства
Инжекторы имеют достаточно много плюсов:
- Экономия.
За счет дозированной подачи топлива уменьшается его расход. Даже в системах первых серий автомобилей, расход топлива в сравнении с карбюраторными уменьшается в среднем на 30— 40%. В современном мире разница увеличивается до двух раз у автомобилей схожей массы и рабочего объема.
- Повышение мощности двигателя.
Происходит особенно сильно на низких оборотах. Общее повышение составляет 7— 10% за счет более качественного наполнения цилиндров и более оптимального угла опережения зажигания.
- Экологичность.
Благодаря появлению датчиков по параметрам выхлопов, контролируется снижение токсичности.
- Упрощение и автоматизация запуска двигателя.
- Повышение динамических свойств автомобиля.
Возможности управления двигателем расширяются за счет моментальной реакции системы впрыскивания на каждую изменившуюся нагрузку.
- Независимость от погодных условий.
Как известно, карбюратор зависит от уровня атмосферного давления (например, в горах), что совершенно отсутствует у инжектора. В том числе под сильным наклоном влияния на работу инжектора не ощущается, что нельзя сказать о карбюраторе (при повороте 15 градусов могут появиться перебои в работе).
- Отсутствие необходимости в периодическом обслуживании.
Удобство инжекторной подаче топлива состоит в том, что имеются достаточно много возможностей для настройки параметров собственноручно, владельцем транспорта. По этой причине, единственное, что может потребоваться – это замена элементов, вышедших из строя.
- Повышенная защита от угона.
Блок электрических систем двигателем настроен так, что подача топливной смеси в мотор не будет осуществляться без полученного позволения от иммобилайзера.
- Нет сбора горючей смеси в выпускном тракте.Нет опасности попадания пламени во впускной тракт и последующего его возгорания при некорректной работе системы зажигания (звук, похожий на хлопки, а в дальнейшем пожар или нарушение систем питания). Благодаря тому, что в инжекторах горючее поступает лишь в момент открывания форсунки нужного цилиндра, топливо не может накопиться в каллекторе.
- Способность изменить высоту капота. В результате того, что система впрыска располагается не поверх двигателем, а по его бокам, появляется возможность понижения уровня капота, чего не скажешь о карбюраторной системе.
Недостатки
Конечно, и у инжекторной системы есть некоторые недостатки. Но с течением времени многие из них стали неактуальны, например высокая стоимость деталей, пониженная ремонтоспособность, необходимость в специализированном персонале при обслуживании. С развитием массового машиностроения, повышением надежности, а также возможность диагностики через мобильные устройства, эти проблемы уже в прошлом. Однако некоторые все же остались:
- К составу топлива все также остаются высокие требования.
- Зависимость от электропитания (у вариантов автомобилей, контролируемых электроникой).
- Повышенная вероятность пожара при ДТП. За счет подачи топлива под давлением. Для таких случаев работает контроллер, который отключает бензонасос в аварийных ситуациях.
Датчики топливной системы
При разной комплектации автомобиля может отличаться количество датчиков. Устанавливать их все, для нормальной работы, необязательна.
- Датчик кислорода. Он рассчитывает данные по содержанию кислорода в общем объеме отработанных газов.
- Датчик положения коленвала. Автомобиль не заведется при поломки данного датчика. Вы не сможете добраться до сервиса без помощи эвакуатора при неполадках с ДПКВ.
- Датчик массового расхода воздуха Поступающий объем воздуха и его расход двигателем рассчитывается именно этим датчиком.
- Датчик температуры охлаждающей жидкости. Для контроля температурного уровня охлаждающей жидкости, устанавливается данный датчик. Сигнал отправляется на блок управления, но на панели применяется другой датчик.
- Датчик скорости. Подает на приборную панель количество пробега.
- Датчик положения дроссельной заслонки Нагрузка, оказываемая на мотор, рассчитывается этим датчиком.
- Датчик детонации.При определении детонации в автомобиле, включается система ее гашения.
- Датчик фазы. Синхронизирует впрыск топлива. В аварийной ситуации, переводит двигатель на параллельно— попарную подачу горючего.
В итоге можно сказать, что система впрыска топлива сильно продвинулась за последние пятьдесят лет в своем технологическом совершенстве. Конечно, недостатки все еще остались, но однозначно, массовость в машиностроении, экология — все это непосредственно влияет на развитие двигателей автомобилей. Сейчас невероятно актуальна экологическая составляющая нашей планеты, поэтому разработчики автомобильных двигателей не имеют шансов остаться на том же уровне, что и сейчас, не вводя все новые и новые усовершенствованные методы переработки горючей смеси в двигателе.
