Способы впрыскивания топлива в бензиновых двигателях, их преимущества и недостатки

В зависимости от способа образования топливно-воздушной смеси системы впрыска бензиновых двигателей разделяются:

-системы центрального впрыска;

-системы распределенного впрыска;

-системы непосредственного впрыска.

Система центрального впрыска(моновпрыск) представляет собой комплексную систему управляющую зажиганием, топливоподачей и холостыми оборотами двигателя. Топливоподача осуществляется одной электромагнитной топливной форсункой, управляемой электронным блоком управления ЭБУ. Дозирование топлива осуществляется посредством изменения времени открытия топливной форсунки – длительностью впрыска.

Кроме того в выхлопной системе установлен кислородный датчик – лямбда зонд, который отслеживает состав выхлопных газов, подавая на ЭБУ соответствующие сигналы. Помимо всего прочего ЭБУ моновпрыска является самоадаптируемым. Благодаря чему она «подстраивается» под износ деталей двигателя, сохраняя при этом эксплуатационные характеристики.

Кроме достоинств у моновпрыска также есть и недостатки: одна форсунка на все цилиндры, неоптимизированный впускной коллектор (разная длинна впускных труб для каждого цилиндра). В результате чего неравномерное распределение топливной смеси по цилиндрам; появление топливной пленки на внутренних стенках впускного коллектора.

Система распределенного впрыска

Работа системы основана на впрыске топлива в каждый цилиндр отдельной форсункой. Неоспоримым преимуществом таких систем впрыска является лучшая топливная экономичность, за счет точного дозирования топлива, а также меньшее количество выбросов в атмосферу несгоревших углеводородов. Кроме этого имелась возможность для их совершенствования.

Система распределительного впрыска топлива имеет более высокую степень сложности изготовления деталей, а также эта система включает в себя множество электронных компонентов, что приводит к удорожанию автомобиля и к сложности его обслуживания.

Система непосредственного впрыска:

Работа системы основана на впрыске топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя. Применение системы непосредственного впрыска позволяет достичь до 15% экономии топлива, а также сокращения выброса вредных веществ с отработавшими газами.

К недостаткам двигателя, использующего непосредственный впрыск топлива, можно отнести некоторые неудобства в техобслуживании. Система стала сложнее, появилось много датчиков, топливный насос высокого давления (ТНВД), для диагностики и ремонта которых необходимо специальное оборудование.

Вопрос №13

Проверка и регулировка форсунок

1) Проверка герметичности распылителя - проверяется созданием в распылителе давления, на 1-1,5 МПа меньше давления начала впрыскивания. При этом в течение 15 с топливо не должно просачиваться через зазоры между корпусом распылителя и иглой (запорный конус иглы - корпус, игла - корпус).

2) Проверка давления начала впрыскивания - в форсунку нагнетается топливо под давлением, которое определяется по манометру. Давление начала впрыска - максимальное давление по манометру в момент начала впрыска. Давления начала впрыскивания регулируется с помощью регулировочного винта пружины или регулировочных прокладок.

3) Проверка гидравлической плотности распылителя - форсунку устанавливают в прибор КИ-3333 и завинчивают регулировочный винт так, чтобы давление впрыска при быстром нагнетании (40-80 подач в минуту) было на 5-7 МПа выше верхнего контрольного предела давления, с которого начинают определять гидроплотность. Плавным нажатием на рукоятку насоса увеличивают давление (без впрыска топлива) на 2,5-3 МПа выше верхнего контрольного предела давления и прекращают нагнетание. По секундомеру замеряют время падения давления от верхнего контрольного предела давления до нижнего предела снижения давления при проверке гидроплотности и сравнивают полученные значения с допускаемыми.

4) Проверка качества распыливания топлива - мелкость распыливания определяется визуально во время впрыска. В факеле топлива не должно быть отдельных капель, струй, факел должен быть туманообразным (проверка может осуществляться путём улавливания капель топлива на пластину с глицерином или сажей); угол рассеивания струи топлива штифтовых распылителей проверяется путём впрыска топлива на лист бумаги.

У многодырчатых распылителей определяется угловое расположение отверстий.

Вопрос №14

Расчёт основных размеров ТНВД

Рабочим элементом секционного топливного насоса высокого давления является плунжерная пара, состоящая из гильзы и плунжера. Эта пара осуществляет сжатие топлива до требуемого давления и его дозирование. Расчет ТНВД заключается в определении основных размеров плунжерной пары.

По результатам теплового расчета дизеля определяем диаметр и ход ТНВД.

Исходные данные:

эффективная мощность Ne, кВт;

частота вращения вала насоса n, об/мин;

число цилиндров i;

удельный эффективный расход топлива ge, г/(кВт*ч);

тактность двигателя τ;

плотность топлива ρ_Т=0,825 г/см ³.

Цикловая подача топлива на режиме номинальной мощности двигателя:

Предварительно задаёмся коэффициентом теоретической подачи (0,65..0,95),который учитывает гидравлические потери в плунжерной паре и деформацию трубопроводов высокого давления.

Теоретическая подача:

Примем отношение хода плунжера к диаметру равным , полный ход плунжера.

Диаметр плунжера:

Полный ход плунжера:

Вопрос № 15

Виды впрыскивания топлива при подаче его во впускной трубопровод

1) Синхронный — все форсунки открываются одновременно;

2) Групповой — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливовоздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. Используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке датчика положения распределительного вала.

3) Индивидуальный — каждая форсунка управляется отдельно и открывается непосредственно перед тактом впуска.

Поиск по сайту: