Типы инжекторных систем - Инжекторные системы автомобилей

В зависимости от количества форсунок и места подачи топлива, системы впрыска подразделяются на три типа: одноточечный или моновпрыск (одна форсунка во впускном коллекторе на все цилиндры), многоточечный или распределенный (у каждого цилиндра своя форсунка, которая подает топливо в коллектор) и непосредственный (топливо подается форсунками непосредственно в цилиндры, как у дизелей).

Одноточечный впрыск проще, он менее начинен управляющей электроникой, но и менее эффективен. Управляющая электроника позволяет снимать информацию с датчиков и сразу же менять параметры впрыска. Немаловажно и то, что под моновпрыск легко адаптируются карбюраторные двигатели почти без конструктивных переделок или технологических изменений в производстве. У одноточечного впрыска преимущество перед карбюратором состоит в экономии топлива, экологической чистоте и относительной стабильности и надежности параметров. А вот в приёмистости двигателя одноточечный впрыск проигрывает. Еще один недостаток: при использовании одноточечного впрыска, как и при использовании карбюратора до 30% бензина оседает на стенках коллектора.

Системы одноточечного впрыска, безусловно, являлись шагом вперед по сравнению с карбюраторными системами питания, но уже не удовлетворяют современным требованиям.

Более совершенными являются системы многоточечного впрыска, в которых подача топлива к каждому цилиндру осуществляется индивидуально. Распределенный впрыск мощнее, экономичнее и сложнее. Применение такого впрыска увеличивает мощность двигателя примерно на 7-10 процентов. Основные преимущества распределенного впрыска:

1. Возможность автоматической настройки на разных оборотах и соответственно улучшение наполнения цилиндров, в итоге при той же максимальной мощности автомобиль разгоняется гораздо быстрее;

2. Бензин впрыскивается вблизи впускного клапана, что существенно снижает потери на оседание во впускном коллекторе и позволяет осуществлять более точную регулировку подачи топлива.

Непосредственный впрыск как очередное и эффективное средство в деле оптимизации сгорания смеси и повышения КПД бензинового двигателя реализует простые принципы. А именно: более тщательно распыляет топливо, лучше перемешивает с воздухом и грамотней распоряжается готовой смесью на разных режимах работы двигателя. В итоге двигатели с непосредственным впрыском потребляют меньше топлива, чем обычные «впрысковые» (в народе - инжектор) моторы (в особенности при спокойной езде на невысокой скорости); при одинаковом рабочем объеме они обеспечивают более интенсивное ускорение автомобиля; у них чище выхлоп; они гарантируют более высокую литровую мощность за счет большей степени сжатия и эффекта охлаждения воздуха при испарении топлива в цилиндрах. В то же время они нуждаются в качественном бензине с низким содержанием серы и механических примесей, чтобы обеспечить нормальную работу топливной аппаратуры.

А как раз главное несоответствие между ГОСТами, ныне действующими в России, и евростандартами- повышенное содержание серы, ароматических углеводородов и бензола. Например, российско-украинский стандарт допускает наличие 500 мг серы в 1 кг топлива, тогда как "Евро-3"- 150 мг, «Евро-4»- лишь 50 мг, а «Евро-5»- всего 10 мг. Сера и вода способны активизировать коррозионные процессы на поверхности деталей, а мусор является источником абразивного износа калиброванных отверстий форсунок и плунжерных пар насосов. В результате износа снижается рабочее давление насоса и ухудшается качество распыления бензина. Все это отражается на характеристиках двигателей и равномерности их работы.

Первой применила двигатель с непосредственным впрыском на серийном автомобиле компания Mitsubishi. Поэтому рассмотрим устройство и принципы действия непосредственного впрыска на примере двигателя GDI (Gasoline Direct Injection). Двигатель GDI может работать в режиме сгорания сверхобедненной топливовоздушной смеси: соотношение воздуха и топлива по массе до 30-40:1. Максимально возможное для традиционных инжекторных двигателей с распределенным впрыском соотношение равно 20-24:1 (стоит напомнить, что оптимальный, так называемый стехиометрический, состав - 14,7:1) - если избыток воздуха будет больше, переобедненная смесь просто не воспламенится. На двигателе GDI распыленное топливо находится в цилиндре в виде облака, сосредоточенного в районе свечи зажигания. Поэтому, хотя в целом смесь переобедненная, у свечи зажигания она близка к стехиометрическому составу и легко воспламеняется. В то же время, обедненная смесь в остальном объеме имеет намного меньшую склонность к детонации, чем стехиометрическая. Последнее обстоятельство позволяет повысить степень сжатия, а значит увеличить и мощность, и крутящий момент. За счет того, что при впрыскивании и испарении в цилиндр топлива, воздушный заряд охлаждается - несколько улучшается наполнение цилиндров, а также снова снижается вероятность возникновения детонации.

Режимы работы двигателя GDI

Всего предусмотрено три режима работы двигателя:

· Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия).

· Мощностной режим (впрыск на такте впуска).

· Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия) (применяется на евромодификациях).

Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия). Этот режим используется при малых нагрузках: при спокойной городской езде и при движении за городом с постоянной скоростью (до 120 км/ч). Топливо впрыскивается компактным факелом в конце такта сжатия в направлении поршня, отражается от него, смешивается с воздухом и испаряется, направляясь в зону свечи зажигания. Хотя в основном объеме камеры сгорания смесь чрезвычайно обеднена, заряд в районе свечи достаточно обогащен, чтобы воспламениться от искры и поджечь остальную смесь. В результате двигатель устойчиво работает даже при общем соотношении воздуха и топлива в цилиндре 40:1.

Работа двигателя на сильнообедненной смеси поставила новую проблему - нейтрализацию отработавших газов. Дело в том, что при этом режиме основную их долю составляют оксиды азота, и поэтому обычный каталитический нейтрализатор становится малоэффективным. Для решения этой задачи была применена рециркуляция отработавших газов (EGR-Exhaust Gas Recirculation), которая резко снижает количество образующихся оксидов азота и установлен дополнительный NO-катализатор.

Система EGR "разбавляя" топливо-воздушную смесь отработавшими газами, снижает температуру горения в камере сгорания, тем самым "приглушая" активное образование вредных оксидов, в том числе NOx. Однако обеспечить полную и стабильную нейтрализацию NOx только за счет EGR невозможно, так как при увеличении нагрузки на двигатель количество перепускаемых ОГ должно быть уменьшено. Поэтому на двигатель с непосредственным впрыском был внедрен NO-катализатор.

Существует две разновидности катализаторов для уменьшения выбросов NOx - селективные (Selective Reduction Type) и накопительного типа (NOx Trap Type). Катализаторы накопительного типа более эффективны, но чрезвычайно чувствительны к высокосернистым топливам, чему менее подвержены селективные. В соответствии с этим, накопительные катализаторы устнавливаются на модели для стран с низким содержанием серы в бензине, и селективные - для остальных.

Мощностной режим (впрыск на такте впуска). Так называемый "режим однородного смесеобразования" используется при интенсивной городской езде, высокоскоростном загородном движении и обгонах. Топливо впрыскивается на такте впуска коническим факелом, перемешиваясь с воздухом и образуя однородную смесь, как в обычном двигателе с распределенным впрыском. Состав смеси - близок к стехиометрическому (14,7:1)

Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия). Этот режим позволяет повысить момент двигателя в том случае, когда водитель, двигаясь на малых оборотах, резко нажимает педаль акселератора. Когда двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, вероятность детонации возрастает. Поэтому впрыск осуществляется в два этапа. Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверхбедной смесью (примерно 60:1), в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается компактная струя топлива, которая доводит соотношение воздуха и топлива в цилиндре до "богатого" 12:1.

Почему этот режим введен только для автомобилей для европейского рынка? Да потому что для Японии присущи невысокие скорости движения и постоянные пробки, а Европа- это протяженные автобаны и высокие скорости (а следовательно, высокие нагрузки на двигатель).

Компания Mitsubishi стала пионером в применении непосредственного впрыска топлива. На сегодняшний день аналогичную технологию используют Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) и Toyota (JIS). Главный принцип работы этих систем питания аналогичен- подача бензина не во впускной тракт, а непосредственно в камеру сгорания и формирование послойного либо однородного смесеобразования в различных режимах работы мотора. Но подобные топливные системы имеют и различия, причем иногда довольно существенные. Основные из них - рабочее давление в топливной системе, расположение форсунок и их конструкция.

Материалы: http://studwood.ru/517178/tehnika/tipy_inzhektornyh_sistem

У нас ответы:) SamZan.ru

">Федеральное агентство по рыболовству

">Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

">«Астраханский государственный технический университет»

">Образовательная деятельность в сфере высшего и дополнительного профессионального образования сертифицирована " xml:lang="en-US" lang="en-US">DQS "> по " xml:lang="en-US" lang="en-US">ISO "> 9001

">Кафедра «Техника и технологии наземного транспорта»

">по дисциплине: «Конструкция автомобиля и трактора»

">на тему: «Назначение, классификация, устройство и принцип работы инжекторных двигателей».

">________/Винокуров А.С. ;text-decoration:underline">./

">________/ ;text-decoration:underline">Абубакаров А.Я/

"> 1.2.3 Электрогидравлическая форсунка…………………………………………….8

">2. Устройство инжекторного двигателя…………………………………………………..10

">3. Принцип работы инжекторного двигателя…………………………………..………. 21

;color:#000000;background:#ffffff"> Словосочетание инжекторный двигатель, наверняка, знакомо сегодня каждому владельцу автомобиля, да и тем, кто его не имеет, но просто интересуется автомобилестроением. Для непосвященных, сразу скажу, что это не какой-то отличительно новый вид двигателя, а все на всего тот же знакомый нам бензиновый двигатель внутреннего сгорания, но с инжекторной системой подачи топлива, которая и является его принципиальным отличием. Изначально системой образования топливно-воздушной смеси, которая непосредственно и сгорает в цилиндрах двигателя, приводя его в движение, занимался такой узел автомобиля, как карбюратор. Он располагался непосредственно перед впускным коллектором и готовил смесь для работы двигателя. Однако потребности отдачи от двигателя постоянно росли, и карбюратор уже не мог дальше удовлетворять все требования, которые к нему предъявляли конструктора. Особенно это было актуально в авиации, где важны такие параметры успеха, как малый вес и большой КПД (мощность) двигателя.

;color:#000000;background:#ffffff"> Получилось, что при применении карбюраторов конструкторы 40-х, так сказать, уперлись в «потолок» по увеличению мощности двигателя от стандартной системы подачи топлива и приготовления воздушно-топливного коктейля. Поэтому был выбран абсолютно новый подход к образованию топливной смеси, а именно впервые была придумана и применена технология впрыска топлива непосредственно в цилиндры двигателя, что-то сродни дизельных двигателей, но при этом еще и с применением свечей зажигания, так и появились первые инжекторные двигатели

">1.Инжектор. Виды. Назначение.

">1.1 ">Инжектор(форсунка) "> ">( ">рис.1 ">) ">- являясь конструктивным элементом ;color:#000000">системы впрыска ">, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси. ;background:#ffffff">В системе впрыска топлива дизельного двигателя форсунки и их держатели являются важным связующим звеном между топливным насосом высокого давления ( ;color:#000000;background:#ffffff">ТНВД ;background:#ffffff">) и двигателем.

1. ">дозировка впрыскиваемого топлива;
2. ">управление и приготовление струи топлива;
3. ">определение кривой скорости сброса;
4. ">отделение системы впрыска от камеры сгорания.

;color:#000000">Дизельное топливо "> впрыскивается под высоким давлением с пиковыми значениями до 1200 бар, которые в будущем станут еще выше. При таких высоких давлениях дизельное топливо больше не ведет себя как несжимаемое вещество, а становится сжимаемым. В течение короткого периода подачи (примерно 0,001 секунды) высокое давление приводит к тому, что система впрыска расширяется в определенных точках, причем поперечное сечение форсунки определяет количество топлива, которое впрыскивается в камеру сгорания.

"> Длина отверстия распылителя форсунки, его диаметр и (в определенной степени) форма, влияют на управление струей топлива и через нее, на выходную мощность двигателя, ;color:#000000">расход топлива "> и выброс вредных веществ.В определенных пределах кривая скорости сброса может быть приспособлена к требованиям по правильному управлению сечением потока топлива из форсунки (в зависимости от подъема иглы). И, в конце концов, форсунка должна быть способна надежно отделять систему впрыска топлива от горячих, сильно сжатых газов из камеры сгорания (температура может доходить до 1000°С). Чтобы предотвратить прорыв этих газов, когда форсунка открыта, давление в камере (полости) форсунки всегда должно быть выше, чем давление сжатия. Это требование особенно трудно удовлетворить в конце процесса впрыска (когда давление впрыска уже спало, тогда как давление в камере сгорания резко возрастает), и это требует тщательного подбора ;color:#000000">ТНВД ">, форсунки и нажимной пружины.

">1.2 Виды инжекторов.

">по способу управления:

">-гидравлические - управление временем впрыска производится при помощи изменения давления топлива;

">-электромагнитные – управление временем впрыска и самим впрыском происходит за счет включения электромагнитного клапана;

">- электрогидравлические – управление впрыском производится при помощи изменения давления топлива, повышение давления топлива осуществляется при помощи клапанов, управляемых электрическим соленоидом

">- пьезоэлектрические - управление впрыском производится при помощи изменения давления топлива, повышение давления топлива производится при помощи открытия клапанов, управляющим пьезоэлементом;

">1.2.1 Гидравлическая форсунка "> (рис.2)

"> Гидравлические форсунки применяются на дизельных двигателях внутреннего сгорания, не требующих быстрого изменения частоты вращения коленчатого вала, например тракторные двигатели. Изначально на всех дизельных двигателях применялись именно гидравлические форсунки. Устройство и принцип работы гидравлической форсунки показан на рисунке 2.

">( рис. 2) "> ">Устройство гидравлической форсунки

;color:#202020">а – устройство; б - принцип работы, схема

1. ">колпак; 2- регулировочный винт; 3- контргайка; 4- пружина; 5- тарелка; 6- сетчатый фильтр; 7- штуцер для присоединения топливопровода; 8-штанга; канал подвода топлива в распылитель; 9- корпус форсунки; 10 -игла распылителя; 11- корпус распылителя; 12- гайка распылителя; 13-прокладка; 14- камера распылителя.

"> Все детали форсунки смонтированы в стальном корпусе 10. Основной частью форсунки является распылитель, в его состав входят корпус 12 и игла 11. Игла 11 и корпус 12 притираются друг к другу, для получения минимального зазора между ними, вследствие чего эти детали не взаимозаменяемы. Игла 11 прижимается к седлу корпуса пружиной 4, при помощи штанги 8.

"> Давление пружины регулируется при помощи винта 2, сверху винт закрывается колпаком 1, в колпаке находится отверстие для присоединения сливной трубки, отводящей топливо, просочившееся в полость пружины.

"> Во время работы двигателя топливо подается от ;color:#000000">топливного насоса высокого давления ">через канал 9 в камеру 15. Как только давление топлива в камере превысит усилие пружины 4, игла 11 начинает подниматься, топливо в этот момент поступает к распыливающим отверстиям, через которые происходит впрыск в камеру сгорания двигателя. После впрыска давление в камере 15 резко снижается и игла закрывает отверстие форсунки, под действием пружины 4, происходит отсечка.

">1.2.2 Электормагнитная форсунка.

"> Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на двигателях с низким давлением впрыскиваемого топлива (инжекторные двигатели). Устройство электромагнитной форсунки изображено на рисунке 3.

">Рис.3 устройство электромагнитной форсунки ">

">1-электрический разъем; 2- сетчатый фильтр; 3- уплотнительное кольцо: 4- обмотка электромагнита; 5- корпус форсунки; 6- корпус клапана; 7- распылительное отверстие; 8-игла клапана; 9- сердечник.

"> Открытие форсунки происходит после подачи напряжения на электромагнитную катушку, сердечник втягивается. После прекращения подачи напряжения сердечник возвращается на место за счет действия пружины, впрыск прекращается. Время впрыска и количество впрыскиваемого топлива определяет контроллер, в соответствии с заложенным в него алгоритмом управления ( программой). Контроллер считывает информацию с датчиков в режиме реального времени, в зависимости от нагрузки на двигатель время впрыска и количество впрыскиваемого топлива как было сказано ранее, корректируется.

">1.2.3 ">Электрогидравлическая форсунка.

"> В электрогидравлических форсунках давление топлива используется для открытия и закрытия форсунки, а так же для удержания иглы в состоянии покоя. Электрогидравлические форсунки чаще всего применяются в системе впрыска топлива " xml:lang="en-US" lang="en-US">Common "> " xml:lang="en-US" lang="en-US">Rail ">, на дизельных двигателях внутреннего сгорания. Рассмотрим конструкцию (рисунок 4) и принцип действия электрогидравлической форсунки. Топливо подается по магистрали 9 высокого давления, через подводящий канал к распылителю форсунки, а также через дроссельное отверстие 10 подачи топлива – в камеру 5 управляющего клапана. Дроссельное отверстие отвода топлива 8 открывается электромагнитным клапаном, соединяя камеру с магистралью 1, по которой происходит обратный слив топлива. Снизу на конус 6 иглы распылителя воздействует давление топлива. Когда дроссельное отверстие 8 закрыто на поршень 11 управляющего клапана, воздействует гидравлическое давление, превышающее давление топлива на конус 6. Вследствие такой разницы давлений игла прижимается к седлу распылителя 7, форсунка закрыта ;color:#202020">.

">Рис.4 Устройство электрогидравлической форсунки

">а - форсунка в состоянии покоя; b - форсунка открыта; c - форсунка закрыта;

">1-магистраль обратного слива топлива; 2- катушка электромагнита; 3- якорь электромагнита; 4- шарик клапана; 5- камера управляющего клапана; 6-конус иглы распылителя; 7-отверстия распылителя; 8-дроссельное отверстие отвода топлива; 9-магистраль высокого давления; 10- дроссельное отверстие отвода топлива; 11- поршень управляющего клапана.

;color:#202020"> ">Как только на электромагнитный клапан подается электрический импульс, якорь электромагнита сдвигается вверх, шарик клапана 4, открывает дроссельное отверстие 8, через которое топливо из управляющей камеры перетекает в магистраль обратного слива, вследствие чего давление топлива в камере управления снижается. Игла распылителя поднимается вверх под воздействием давления топлива, находящегося внизу, топливо через отверстия 7 поступает в камеру сгорания. При снятии напряжения якорь под воздействием пружины смещается вниз, шарик клапана 4 закрывает дроссельное отверстие, после чего давление в камере управляющего клапана возрастает, игла распылителя закрывается, происходит отсечка. Использование непрямого принципа управления иглой форсунки позволяет обеспечить быстрый подъем иглы, что не возможно обеспечить при прямом воздействии электромагнитного клапана.

">В настоящее время чаще всего используются пьезоэлектрические форсунки, там дроссельное отверстие открывается при помощи использования пеьезоэффекта – изменение формы пьезоэлемента под воздействием электрического импульса. Принцип работы пьезоэлектрической форсунки такой же, как и у электрогидравлической, с той разницей, что дроссельное отверстие открывает пьезоэлемент. Использование пьезоэлектрических форсунок позволяет производить впрыск топлива многократно, в течении одного цикла, так как быстродействие пьезоэлектрической форсунки выше. [http://make-1.ru/1g/5_avto_42.php " xml:lang="en-US" lang="en-US">]

">2. ">Устройство инжекторного двигателя.

"> На автомобилях ВАЗ-21083, ВАЗ-21093 и ВАЗ-21099 в вариантном исполнении применяется система распределенного впрыска топлива на двигателях с рабочим объемом 1, 5л. Распределенным впрыск называется потому, что для каждого цилиндра топливо впрыскивается отдельной форсункой. Система впрыска топлива позволяет снизить токсичность отработавших газов при улучшении ездовых качеств автомобиля.

"> Существуют системы распределенного впрыска: с обратной связью и без нее. Причем обе системы могут быть с импортными комплектующими или отечественными. Все эти системы имеют свои особенности в устройстве, диагностике и в ремонте, которые подробно описаны в соответствующих отдельных Руководствах по ремонту конкретных систем впрыска топлива. В настоящей главе дается только краткое описание общих принципов устройства, работы и диагностики систем впрыска топлива, порядок снятия-установки узлов, а также приводятся особенности ремонта самого двигателя.

"> Система с обратной связью применяется, в основном, на экспортных автомобилях. У нее в системе выпуска устанавливается нейтрализатор и датчик кислорода, который и обеспечивает обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах, а электронный блок управления по его сигналам поддерживает такое соотношение воздух/топливо, которое обеспечивает наиболее эффективную работу нейтрализатора. В системе впрыска без обратной связи не устанавливаются нейтрализатор и датчик кислорода, а для регулировки концентрации СО в отработавших газах служит СО-потенциометр. В этой системе не применяется также система улавливания паров бензина.

"> Токсичными компонентами отработавших газов являются углеводороды (несгоревшее топливо), окись углерода и окись азота. Для преобразования этих соединений в нетоксичные служит трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, установленный в системе выпуска сразу за приемной трубой глушителей. Нейтрализатор применяется только в системе впрыска топлива с обратной связью. В нейтрализаторе (рис. 5) находятся керамические элементы с микроканалами, на поверхности которых нанесены катализаторы: два окислительных и один восстановительный. Окислительные катализаторы (платина и палладий) способствуют преобразованию углеводородов в водяной пар, а окиси углерода в безвредную двуокись углерода. Восстановительный катализатор (родий) ускоряет химическую реакцию восстановления оксидов азота и превращения их в безвредный азот.

"> Для эффективной нейтрализации токсичных компонентов и наиболее полного сгорания воздушно-топливной смеси необходимо, чтобы на 14, 6-14, 7 частей воздуха приходилась 1 часть топлива. Такая точность дозирования обеспечивается электронной системой впрыска топлива, которая непрерывно корректирует подачу топлива в зависимости от условий работы двигателя и сигнала от датчика концентрации кислорода в отработавших газах.

">Не допускается работа двигателя с нейтрализатором на этилированном бензине. Это приведет к быстрому выходу из строя нейтрализатора и датчика концентрации кислорода.

">1 — керамический блок с катализаторами

"> Электронный блок управления (ЭБУ) 11 (рис. 6), расположенный под панелью приборов с правой стороны, является управляющим центром системы впрыска топлива. Этот блок называют еще контроллером. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля.

">В блок управления поступает следующая информация:

">- о положении и частоте вращения коленчатого вала;

">- о массовом расходе воздуха двигателем;

">- о температуре охлаждающей жидкости;

">- о положении дроссельной заслонки;

">- о содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью);

">- о наличии детонации в двигателе;

">- о напряжении в бортовой сети автомобиля;

">- о скорости автомобиля;

">- о запросе на включение кондиционера (если он установлен на автомобиле).

">На основе полученной информации блок управляет следующими системами и приборами:

">- топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);

">- регулятором холостого хода;

">- адсорбером системы улавливания паров бензина (если - эта система есть на автомобиле);

">- вентилятором системы охлаждения двигателя;

">- муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле);

">Рис. 6 Схема системы впрыска:

">1 - воздушный фильтр; 2 — датчик массового расхода воздуха; 3 — шланг впускной трубы; 4 - шланг подвода охлаждающей жидкости; 5 - дроссельный патрубок; 6 — регулятор холостою хода; 7 — датчик положения дроссельной заслонки; 8 - канал подогрева системы холостого хода; 9 — ресивер; 10 — шланг регулятора давления; 11 — электронный блок управления; 12 — реле включения электробензонасоса; 13 - топливный фильтр; 14 — топливный бак: 15 - электробензонасос с датчиком уровня топлива; 16 — сливная магистраль; 17 - подающая магистраль; 18 - регулятор давления: 19 - впускная труба: 20 - рампа форсунок: 21 - форсунка; 22 -датчик скорости; 23 - датчик концентрации кислорода; 24 - газоприемник впускной трубы; 25 — коробка передач; 26 - головка цилиндров; 2 7 - выпускной патрубок системы охлаждения; '28 - датчик температуры охлаждающей жидкости; А - к подводящей трубе насоса охлаждающей жидкости

"> В электронном блоке управления имеется три вида памяти: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), однократно программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ), и электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ).Оперативное запоминающее устройство это «блокнот» электронного блока управления. Микропроцессор ЭБУ использует его для временного хранения измеряемых параметров для расчетов и для промежуточной информации. Микропроцессор может по мере необходимости вносить в него данные или считывать их.Микросхема ОЗУ смонтирована на печатной плате ЭБУ. Эта память является энергозависимой и требует бесперебойного питания для сохранения. При прекращении подачи питания содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправностей и расчетные данные стираются.

">Рис. 9-35. Электронный блок управления:

">1 - программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ)

;background:#ffffff"> Электрически программируемое запоминающее устройство используется для временного хранения кодов-паролей противоугонной системы автомобиля (иммобилизатора). Коды-пароли, принимаемые ЭБУ от блока управления иммобили-затором (если он имеется на автомобиле), сравниваются с хранимыми в ЭПЗУ и при этом разрешается или запрещается пуск двигателя. Эта память является энергонезависимой и может храниться без подачи питания на ЭБУ.

"> Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор, (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Датчик завернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости на головке цилиндров. При низкой температуре датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при -40 °С), а при высокой температуре - низкое (177 Ом при 100 °С).Температуру охлаждающей жидкости ЭБУ рассчитывает по падению напряжения на датчике. Падение напряжения высокое на холодном двигателе и низкое на прогретом. Температура охлаждающей жидкости влияет на большинство характеристик, которыми управляет ЭБУ.

"> Датчик детонации заворачивается в верхнюю часть блока цилиндров (рис. 9-36) и улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе.Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличива-ются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Блок управления по сигналу датчика регулирует опережение зажигания, для устранения детонационных вспышек топлива.

">Рис.7 Расположение датчика детонации на двигателе:

">1 — датчик детонации

;background:#ffffff"> Для нормальной работы датчик должен иметь температуру не ниже 360°С. Поэтому для быстрого прогрева после пуска двигателя, в датчик встроен нагревательный элемент. Датчик массового расхода воздуха расположен между воздушным фильтром и шлангом впускной трубы. Он термоанемометрического типа. В датчике используются три чувствительных элемента. Один из элементов определяет температуру окружающего воздуха, а два остальные нагреваются до заранее установленной температуры, превышающей температуру окружающего воздуха.ЭБУ использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения длительности импульса открытия форсунок.

;background:#ffffff"> СО-потенциометр (рис.8) установлен в моторном отсеке на стенке коробки воздухопритока и представляет собой переменный резистор. Он выдает в ЭБУ сигнал, который используется для регулировки состава топливо-воздушной смеси с целью получения нормированного уровня концентрации окиси углерода (СО) в. отработавших газах на холостом ходу. СО-потенциометр подобен винту каче-ства смеси в карбюраторах. Регулировка содержания СО с помощью СО-потенциометра выполняется только на станции технического обслуживания с применением газоанализатора ;font-family:'Arial';color:#333333;background:#ffffff">.

;background:#ffffff">Рис. 8. СО-потенциометр

"> Воздушный фильтр установлен в передней части моторного отсека на резиновых фиксаторах. Фильтрующий элемент — бумажный, с большой площадью фильтрующей поверхности. При замене фильтрующего элемента его необходимо устанавливать так, чтобы гофры были расположены параллельно осевой линии автомобиля.

;color:#333333">Рис. 9 Дроссельный патрубок:

;color:#333333">1 — патрубок подвода охлаждающей жидкости; 2 - патрубок системы вентиляции картера на холостом ходу; 3 - патрубок для отвода охлаждающей жидкости; 4 - датчик положения дроссельной заслонки; 5 — регулятор холостого хода; 6 — штуцер для продувки адсорбера; 7 – заглушка

"> Дроссельный патрубок (рис. 9-39) закреплен на ресивере. Он дозирует количество воздуха, поступающего во впускную трубу. Поступлением воздуха в двигатель управляет дроссельная заслонка, соединенная с приводом педали акселератора.

"> В состав дроссельного патрубка входят датчик 4 положения дроссельной заслонки и регулятор 5 холостого хода. В проточной части дроссельного патрубка (перед дроссельной заслонкой и за ней) находятся отверстия отбора разрежения, необходимые для работы системы вентиляции картера и адсорбера системы улавливания паров бензина. Если последняя система не применяется, то штуцер для продувки адсорбера глушится резиновой заглушкой 7.

">Рис.10 Система подачи топлива:

">1 - пробка штуцера для контроля давления топлива; 2 - рампа форсунок; 3 - скоба крепления топливных трубок- 4 - регулятор давления топлива; 5 - электробензонасос; 6 - топливный фильтр; 7 - сливной топливопровод; 8 - подающий топливопрорвод; 9 – форсунки

;background:#ffffff"> Регулятор 5 холостого хода регулирует частоту вращения коленчатого вала на режиме холостого хода, управляя количеством подаваемого воздуха в обход закрытой дроссельной заслонки. Он состоит из двухполюсного шагового электродвигателя и соединенного с ним конусного клапана. Клапан выдвигается или убирается, по сигналам ЭБУ. Когда игла регулятора полностью выдвинута (что соответствует 0 шагов), клапан полностью перекрывает проход воздуха. Когда игла вдвигается, то обеспечивается расход воздуха, пропорциональный количеству шагов отхода иглы от седла ;font-family:'Arial';color:#333333;background:#ffffff">.

"> Система подачи топлива включает в себя электробензонасос 5 (рис. 11), топливный фильтр 6, топливопроводы и рампу 2 форсунок в сборе с форсунками 9 и регулятором 4 давления топлива.Электробензонасос -двухступенчатый, роторного типа, неразборный установлен в топливном баке. Он обеспечивает подачу топлива под давлением более 284 кПа.Электробензонасос расположен непосредственно в топливном баке, что снижает возможность образования паровых пробок, т. к. топливо подается под давлением, а не под действием разрежения.Топливный фильтр встроен в подающую магистраль между электробензонасосом и топливной рампой, и установлен под полом кузова за топливным баком. Фильтр - неразборный, имеет стальной корпус с бумажным фильтрующим элементом.Рампа 2 форсунок представляет собой полую планку с установленными на ней форсунками и регулятором давления топлива. Рампа форсунок закреплена двумя болтами на впускной трубе. С левой стороны (на рисунке) на рампе форсунок находится штуцер для контроля давления топлива, закрытый резьбовой пробкой 1.Форсунки 9 крепятся к топливной рампе, от которой к ним подается топливо, а своими распылителями входят в отверстия впускной трубы. В отверстиях топливной рампы и впускной трубы форсунки уплотняются резиновыми уплотнительными кольцами.Форсунка представляет собой электромагнитный клапан. Когда на нее от ЭБУ поступает импульс напряжения, то клапан открывается и топливо через распылитель тонко распыленной струёй под давлением впрыскивается во впускную трубу на впускной клапан. Здесь топливо испаряется, соприкасаясь с нагретыми деталями, и в парообразном состоянии попадает в камеру сгорания. После прекращения подачи электрического импульса подпружиненный клапан форсунки перекрывает подачу топлива.

">Рис. 11 Регулятор давления топлива:

">1 - корпус; 2 - крышка; 3 - патрубок для вакуумного шланга; 4 - диафрагма; 5 - клапан; А - топливная полость; Б - вакуумная полость

"> Регулятор 4 давления топлива установлен на топливной рампе и предназначен для поддержания постоянного перепада давления между давлением воздуха во впускной трубе и давлением топлива в рампе.Регулятор состоит из клапана 5 (рис. 9-41) с диафрагмой 4, поджатого пружиной к седлу в корпусе регулятора. На работающем двигателе регулятор поддерживает давление в рампе форсунок в пределах 284-325 кПа ;font-family:'Arial';color:#333333">.

"> В системе зажигания не используются традиционные распределитель и катушка зажигания. Здесь применяется модуль 5 (рис. 9-42) зажигания, состоящий из двух катушек зажигания и управляющей электроники высокой энергии. Система зажигания не имеет подвижных деталей и поэто-му не требует обслуживания. Она также не имеет регулировок (в том числе и угла опережения зажигания), т. к. управление зажиганием осуществляет ЭБУ.

">Рис. 12 Схема системы зажигания:

">1 - аккумуляторная батарея; 2 - выключатель зажигания; 3 - реле зажигания; 4 - свечи зажигания; 5 - модуль зажигания; 6 электронный блок управления; 7 - датчик положения коленчатого вала; 8 - задающий диск; А - устройства согласования

"> В системе зажигания применяется метод распределения искры, называемый методом «холостой искры». Цилиндры двигателя объединены в пары 1-4 и 2-3 и искрообразование происходит одновременно в двух цилиндрах: в цилиндре, в котором заканчивается такт сжатия (рабочая искра) и в цилиндре, в котором происходит такт выпуска (холостая искра). В связи с постоянным направлением тока в обмотках катушек зажигания, ток искрообразования у одной свечи всегда протекает с центрального электрода на боковой, а у второй - с бокового на центральный. Свечи применяются типа А17ДВРМ или AC. P43XLS с зазором между электродами 1, 0-1, 13мм.

"> При включении зажигания ЭБУ включает реле электробензонасоса, и он создает давление в магистрали подачи топлива к топливной рампе. ЭБУ проверяет сигнал от датчика температуры охлаждающей жидкости и определяет правильное соотношение воздух/топливо для пуска.После начала вращения коленчатого вала ЭБУ работает в пусковом режиме пока обороты не превысят 400 об/мин или не наступит режим продувки «залитого» двигателя.

"> При торможении автомобиля с закрытой дроссельной заслонкой могут увеличиться выбросы в атмосферутоксичных компонентов. Чтобы не допустить этого, электронный блок управления следит за уменьшением угла открытия дроссельной заслонки и за сигналом датчика массового расхода воздуха и своевременно уменьшает количество подаваемого топлива путем сокращения импульса впрыска.

;font-family:'Arial';color:#333333"> ">При выключенном зажигании топливо форсункой не подается, чем исключается самовоспламенение смеси при перегретом двигателе. Кроме того, импульсы впрыска топлива не подаются, если ЭБУ не получает опорных импульсов от датчика положения коленчатого вала, т. е. это означает, что двигатель не работает.

">Отключение подачи топлива также происходит при превышении предельно допустимой частоты вращения коленчатого вала двигателя, равной 6510 об/мин, для зашиты двигателя от перекрутки. [ " xml:lang="en-US" lang="en-US">http ">:// " xml:lang="en-US" lang="en-US">xreferat ">. " xml:lang="en-US" lang="en-US">ru ">/96/1739-1- " xml:lang="en-US" lang="en-US">sravnenie ">- " xml:lang="en-US" lang="en-US">dvigateleiy ">- " xml:lang="en-US" lang="en-US">s ">- " xml:lang="en-US" lang="en-US">inzhektornym ">//]

">3. Принцип работы инжекторного двигателя

"> Инжекторные двигатели – это двигатели с инжекторной системой подачу топлива. Они устанавливается на современных двигателях, работающих на бензине, взамен карбюраторной системы.

">Рис.13 Инжекторный двигатель

">Принцип работы инжекторных двигателей

"> В современных авто карбюраторная система практически полностью заменена инжекторым двигателем. И это неудивительно, ведь инжекторные двигатели улучшают мощностные и эксплуатационные показатели автомобиля, например, динамику разгона, топливный расход, экологические показатели и др. Выявлено, что инжекторный двигатель долгое время соблюдает высокие экологические стандарты без каких-либо ручных регулировок. Это возможно благодаря системе самонастройки по данным с кислородного датчика. Основные принципы: вдвигателях такого типа подача топлива в воздушный поток производится специальными форсунками. Последние могут быть расположены на впускном коллекторе (вместо карбюратора), тогда речь идет о системе «моновпрыск». Или же форсунки находятся неподалеку от впускного клапана (во впускном коллекторе) каждого из цилиндров, тогда говорят о системе «распределённый впрыск», синоним «многоточечный коллекторный впрыск». Если форсунки расположены в головке цилиндров, впрыск производится в камеру сгорания, и такую систему называют «прямым впрыском».

"> К форсункам подача топлива осуществляется под давлением. С бортового компьютера автомобиля в определенные моменты времени подаются импульсы тока, служащие сигналом к открытию форсунки.В современном двигателе размещено большое число датчиков, что дает возможность оптимизировать работу двигателя. Существуют и другие конструкции инжекторных двигателей с впрыском. Так, например, известен двигатель такого типа, который управляется механическими устройствами. Управление таким впрыском, в общих чертах, заключается в дозировке объема топлива с помощью специального клапана. В свою очередь клапан управляется системой рычагов, приводимой в действие воздушным потоком: на пути потока находится легкая «тарелочка». К настоящему времени механически управляемые впрыски практически полностью вытеснены электронно управляемыми впрысками.

">Преимущества инжекторных двигателей

"> К достоинствам инжекторных двигателей следует отнести сниженных расход топлива, лучшая динамика разгона, снижение количества вредных выбросов, стабильность функционирования. Параметры электронного впрыска способны меняться буквально "на лету", ведь управление происходит программно, и учитывает большое число данных с датчиков одновременно.Кроме этого, электронная система впрыска адаптирует программу работы для каждого экземпляра мотора или подстроиться под стиль вождения определенным водителем.

">Недостатки инжекторных двигателей

"> Инжекторные двигатели имеют следующие недостатки: дороговизна ремонта и узлов, наличие не подлежащих ремонту элементов, необходимость использования качественного топлива, необходимо спецоборудование для обслуживания, диагностики и ремонта. [http://www.autoshcool.ru/3745-inzhektornyy-dvigatel-princip-raboty.htm]

;background:#ffffff"> С современном обществе спрос на автомобильную технику с каждым годом возрастает в несколько десятков, а то и в сотни раз. Кроме этого со стороны правительства и органов управления большое внимание уделяется развитию автомобильной отрасли и промышленности. Особое внимание уделяется и комплектации, а следовательно одной из составных частей, то есть двигателю, так же основной задачей на сегодняшний день является установления приемлемых цен для покупателя. В своей работе я рассмотрел устройство инжекторного двигателя, установил преимущества инжекторного двигателя по сравнению с карбюраторным. Несмотря на недостатки ( ;color:#000000;background:#ffffff">дороговизна ремонта и узлов, наличие не подлежащих ремонту элементов, необходимость использования качественного топлива, необходимо спецоборудование для обслуживания, диагностики и ремонта) ;background:#ffffff"> такого двигателя, я бы все равно выбрал инжекторный двигатель, так его преимущества перекрывают недостатки.

1. ">http://xreferat.ru/96/1739-1-sravnenie-dvigateleiy-s-inzhektornym-i-karbyuratornym-vpryskom-topliva.html
2. ">http://make-1.ru/1g/5_avto_42.php
3. ">http://www.autoshcool.ru/3745-inzhektornyy-dvigatel-princip-raboty.html

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе

Материалы: http://samzan.ru/39958

Устройство системы питания инжекторного двигателя…..…. 4

Основные неисправности системы питания.……. ………………………7

На сегодняшний день инжекторный двигатель практически полностью заменил устаревшую карбюраторную систему.

Инжекторный двигатель улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива и т.д.).

Инжектор позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты, без ручных регулировок, благодаря самонастройки по датчику кислорода.

Инжекторный двигатель. Основные достоинства.

Основные достоинства инжектора по сравнению с карбюратором: уменьшенный расход топлива, улучшенная динамика разгона, уменьшение выбросов вредных веществ, стабильность работы. Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально "на лету", так как управление осуществляется программно, и может учитывать практически большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения водителя, и т.п.

Инжекторный двигатель. Недостатки.

Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными: высокая стоимость ремонта, высокая стоимость узлов, неремонтопригодность элементов, высокие требования к качеству топлива, необходимо специализированное оборудование для диагностики, обслуживания и ремонта.

Инжекторные системы питания двигателя классифицируются следующим образом. Моновпрыск или центральный впрыск — одна форсунка на все цилиндры, расположенная на месте карбюратора (во впускном коллекторе). В современных двигателях не встречается. Распределённый впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе. Одновременный - все форсунки открываются одновременно. Попарно-параллельный - форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска.

Рис.1. Схема подачи топлива двигателя с системой впрыска топлива

1 – форсунки; 2 – пробка штуцера для контроля давления топлива;3 – рампа форсунок; 4 – кронштейн крепления топливных трубок;5 – регулятор давления топлива; 6 – адсорбер с электромагнитным клапаном; 7 – шланг для отсоса паров бензина из адсорбера;8 – дроссельный узел; 9 – двухходовой клапан;10 – гравитационный клапан; 11 – предохранительный клапан;12 – сепаратор; 13 – шланг сепаратора; 14 – пробка топливного бака; 15 – наливная труба; 16 – шланг наливной трубы; 17 – топливный фильтр; 18 – топливный бак; 19 – электробензонасос; 20 – сливной топливопровод; 21 – подающий топливопровод.

Топливо подается из бака, установленного под днищем в районе задних сидений. Топливный бак ваз 2111 – стальной, состоит из двух сваренных между собой штампованных половин. Заливная горловина соединена с баком резиновым бензостойким шлангом, закрепленным хомутами. Пробка герметична. Бензонасос – электрический, погружной, роторный, двухступенчатый, установлен в топливном баке. Развиваемое давление - не менее 3 бар (3 атм).

Бензонасос ваз 2110 включается по команде контроллера системы впрыска (при включенном зажигании ваз 2112) через реле. Для доступа к насосу под задним сиденьем в днище автомобиля имеется лючок. От насоса по гибкому шлангу топливо под давлением подается к фильтру тонкой очистки и далее – через стальные топливопроводы и резиновые шланги – к топливной рампе.

Фильтр тонкой очистки топлива – неразборный, в стальном корпусе, с бумажным фильтрующим элементом. На корпусе фильтра нанесена стрелка, которая должна совпадать с направлением движения топлива.

Топливная рампа служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на впускном коллекторе. С одной стороны на ней находится штуцер для контроля давления топлива, с другой – регулятор давления. Последний изменяет давление в топливной рампе – от 2,8 до 3,2 бар (2,8-3,2 атм) – в зависимости от разрежения в ресивере, поддерживая постоянный перепад между ними. Это необходимо для точного дозирования топлива форсунками.

Регулятор давления топлива ваз 2111, ваз 2112 представляет собой топливный клапан, соединенный с подпружиненной диафрагмой. Под действием пружины клапан закрыт. Диафрагма делит полость регулятора на две изолированные камеры – "топливную" и "воздушную". "Воздушная" соединена вакуумным шлангом с ресивером, а "топливная" – непосредственно с полостью рампы. При работе двигателя разрежение, преодолевая сопротивление пружины, стремится втянуть диафрагму, открывая клапан. С другой стороны на диафрагму давит топливо, также сжимая пружину. В результате клапан открывается, и часть топлива стравливается через сливной трубопровод обратно в бак. При нажатии на педаль "газа" разрежение за дроссельной заслонкой уменьшается, диафрагма под действием пружины прикрывает клапан – давление топлива возрастает. Если же дроссельная заслонка закрыта, разрежение за ней максимально, диафрагма сильнее оттягивает клапан – давление топлива снижается. Перепад давлений задается жесткостью пружины и размерами отверстия клапана, регулировке не подлежит. Регулятор давления – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Форсунки крепятся к рампе через уплотнительные резиновые кольца. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, пропускающий топливо при подаче на него напряжения, и запирающийся под действием возвратной пружины при обесточивании. На выходе форсунки имеется распылитель, через который топливо впрыскивается во впускной коллектор. Управляет форсунками контроллер системы впрыска. При обрыве или замыкании в обмотке форсунки ее следует заменить. При засорении форсунок их можно промыть без демонтажа на специальном стенде СТО.

В системе впрыска с обратной связью применяется система улавливания паров топлива ваз 2110. Она состоит из адсорбера, установленного в моторном отсеке, сепаратора, клапанов и соединительных шлангов. Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе, конденсат сливается обратно в бак. Оставшиеся пары проходят через гравитационный и двухходовой клапаны. Гравитационный клапан предотвращает вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля ваз 2111, а двухходовой препятствует чрезмерному повышению или понижению давления в топливном баке.

Затем пары топлива попадают в адсорбер ваз 2110, где поглощаются активированным углем. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с дроссельным узлом, а третий – с атмосферой. Однако на выключенном двигателе третий штуцер перекрыт электромагнитным клапаном, так что в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой. При запуске двигателя контроллер системы впрыска начинает подавать управляющие импульсы на клапан с частотой 16 Гц. Клапан сообщает полость адсорбера с атмосферой и происходит продувка сорбента: пары бензина отсасываются через шланг в ресивер. Чем больше расход воздуха двигателем, тем больше длительность управляющих импульсов и тем интенсивнее продувка.

В системе впрыска без обратной связи система улавливания паров топлива состоит из сепаратора с двухходовым обратным клапаном. Воздушный фильтр ваз 2111 установлен в передней левой части моторного отсека на трех резиновых держателях (опорах). Фильтрующий элемент – бумажный, при установке его гофры должны располагаться параллельно оси автомобиля. После фильтра воздух проходит через датчик массового расхода воздуха и попадает во впускной шланг, ведущий к дроссельному узлу. Дроссельный узел закреплен на ресивере. Нажимая на педаль "газа", водитель приоткрывает дроссельную заслонку, изменяя количество поступающего в двигатель воздуха, а значит, и горючей смеси – ведь подача топлива рассчитывается контроллером в зависимости от расхода воздуха. Когда двигатель работает на холостом ходу и дроссельная заслонка закрыта, воздух поступает через регулятор холостого хода – клапан, управляемый контроллером. Последний, изменяя количество подаваемого воздуха, поддерживает заданные (в программе компьютера) обороты холостого хода. Регулятор холостого хода ваз 2112 – неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Для продолжения скачивания необходимо собрать картинку:

Материалы: http://studfiles.net/preview/5663827/