Двигатель с распределенным впрыском топлива: Распределенный или непосредственный впрыск (MPI или GDI). Какая разница и что лучше

Распределенный и прямой впрыски: какое топливо подходит лучше — Прилавок

  • Прилавок
  • Запчасти

В двигателях современных автомобилей преобладают две топливные системы: распределенного и прямого впрыска. Последний чаще встречается в дизельных моторах, но автопроизводители активно осваивают и бензиновые двигатели. Авторы портала «АвтоВзгляд» расскажут, в чем принципиальные отличия систем.

Максим Строкер

Эволюция двигателей в мире, в основном, происходила благодаря желанию производителей и человечества в целом сделать их более экономичными и экологичными. «Старушки» автопрома были оснащены карбюраторными двигателями. Дозировка бензина в таких моторах, мягко говоря, не отличалась точностью. При нажатии на газ его распределение происходило достаточно неравномерно и непредсказуемо. По этой причине карбюраторные моторы заменили двигатели с системой центрального впрыска. Здесь уже присутствовала привычная современным водителям система форсунок, а подача топлива осуществлялась под давлением за счет бензонасоса. Однако моновпрыск также оказался неэффективным, поскольку топливная смесь распределялась по цилиндрам неравномерно.

В нынешних автомобилях пока еще преобладает система распределенного впрыска. Топливо под давлением впрыскивается во впускной коллектор, а оттуда — непосредственно в цилиндр силового агрегата. Соответственно, смесь распределяется равномерно, обеспечивая относительную экономичность двигателя.

Основное отличие системы прямого впрыска — топливная смесь сразу же попадает в камеру сгорания цилиндра. Происходит это при намного большем давлении за счет использования топливного насоса высокого давления. Специальная конструкция форсунок такой системы раскручивает капельки топлива на выходе для быстрого их испарения. В итоге топливо сгорает практически полностью, повышая мощность двигателя. Вредных выбросов в этих моторах тоже меньше.

Можно ли однозначно говорить, что прямой впрыск «круче» распределенного? И да, и нет. С одной стороны, за прямым впрыском будущее из-за постоянно ужесточающихся требований к экологичности и экономичности. С другой стороны, двигатели с такой системой гораздо капризнее: они более склонны к образованию отложений. Следовательно, повышается и риск ремонта.

Как бы то ни было, но для обоих типов двигателя идеально подходит топливо Pulsar от крупнейшей в мире нефтяной компании «Роснефть».

175952

Фирменное топливо Pulsar производится на собственных мощностях Компании с использованием высокотехнологичного оборудования и единых стандартов. На сегодняшний день автомобилистам доступен Pulsar с октановым числом 100, 95 и 92.

В составе топлива уникальные моющие компоненты, которые надежно защищают двигатель от отложений. При этом если перейти с другого топлива на Pulsar, то уже через 60 часов работы мотора Pulsar удалит до 84 процентов имеющихся отложений.

Моторные испытания, которые проводились на автомобилях разных концернов, подтвердили: Pulsar обеспечивает стопроцентное поддержание чистоты инжекторов в двигателях с системой прямого впрыска. Тесты в Германии, кстати, показали, что использование топлива Pulsar снижает уровень выбросов угарного газа. Можно уверенно говорить, что это топливо добавит экологичности вашей машине.

Современные двигатели требуют качественного и надежного топлива, которое могло бы раскрыть истинный потенциал автомобиля, заложенный в него производителем. Pulsar — именно то топливо, которое даст вам прочувствовать все возможности своей машины и добавит уверенности на дороге.

  • Прилавок
  • Шины и диски

Что влияет на балансировку

132434

  • Прилавок
  • Шины и диски

Что влияет на балансировку

132434

Подпишитесь на канал «Автовзгляд»:

  • Telegram
  • Яндекс.Дзен

бензин, двигатель, производители, дизельное топливо

Как функционирует распределенный впрыск топлива?

На сегодня, распределённый впрыск топлива стал своеобразной «оппозицией» к непосредственному впрыску, когда подача топлива производится прямо в цилиндры двигателя. История возникновения данной системы довольно «прозаична». Изобретателем первого в истории приспособления, которое по своей природе напоминало современную систему распределенного впрыска топлива, в конце XIX века стал английский инженер Герберт Стюарт, который стал использовать его для своих двигателей.

  • 1. Как работает система
  • 2. Из каких механизмов состоит система
  • 3. Управление системой

Его последователями стали Роберт Бош и Клесси Камминс, которые в дальнейшем взялись за развитие и усовершенствование данной конструкции. Успех не заставил себя ждать, и уже в двадцатые годы вышеупомянутая система стала массово применяться в топливной системе дизельных двигателей.

Уже в 1916 году мир увидела первая российская система впрыска для бензиновых авиационных двигателей, над разработкой которой поработали известные конструкторы Микулин и Стечкин. В 1925 году уже довольно известная система распределенного впрыска впервые нашла применение на двигателе, который стал изобретением инженера из Швеции Йонаса Хессельмана. Согласно идее Хессельмана, впрыск топлива должен был осуществляться в каждый цилиндр ближе к концу такта сжатия, для того чтобы процесс воспламенения происходил уже непосредственно перед стартом движения поршня вниз. Как правило, запускался двигатель Хессельмана на бензине, а затем во время работы пользовался керосином или дизелем.

В 1940 году итальянская фирма Caproni-Fuscaldo укомплектовала своей разработанной системой распределенного впрыска, которая управлялась электроникой, гоночный автомобиль Alfa Romeo 6C2500 (шестицилиндровый двигатель был укомплектован индивидуальными форсунками).

После этого все больше и больше автомобилей стали сходить с конвейеров с новым «обмундированием». На сегодня большинство автомобилистов отдают предпочтение распределенному впрыску топлива, так как он дешевле обходится, прост в эксплуатации, и возиться с ним, как с непосредственным впрыском топлива, вы уж точно не будете… Итак, давайте рассмотрим, по какому же принципу работает данная система, из каких механизмов она состоит и благодаря чему осуществляется управление распределенным впрыском топлива. Что ж, начнем…

1. Как работает система

Как известно каждому автолюбителю, система распределенного впрыска (как ее еще называют, многоточечная система впрыска) является одним из видов систем впрыска топлива, которые принято использовать в двигателях, работающих на бензине. Если говорить в целом, вся работа системы основывается на впрыске топлива в каждый отдельный цилиндр соответствующей отдельной форсункой.

Следовательно, исходя из принципа действия, все системы распределенного впрыска топлива условно разделяют на два вида: системы импульсного и непрерывного впрыска. Также, данная система в зависимости от вида управления может быть системой с механическим и электронным управлением.

Все системы распределенного впрыска топлива работают по такому принципу: вся подача воздуха способна регулироваться дроссельной заслонкой и, перед тем как разделяться на определенное количество потоков, она способна накапливаться в ресивере. Благодаря последнему, производится точное измерение массового расхода воздуха, исходя из того, что, как правило, мы вымериваем общий массовый расход или же давление в ресивере.

Для того чтобы предупредить недостачу воздуха в цилиндрах при значительном употреблении воздуха и сглаживание пульсаций на пуске, ресивер должен обладать достаточным объёмом. Как правило, установка форсунок осуществляется в канале, в непосредственной близости от впускных клапанов. Наиболее популярными и общепринятыми конструкциями распределенного впрыска топлива позиционируются системы KE-Jetronic, L-Jetronic и K-Jetronic. Фирма Bosch на сегодня является главным производителем систем впрыска.

Если говорить о системе распределенного впрыска K-Jetronic, то можно сказать, что она представляет собой механическую систему непрерывного впрыска топлива. О системе KЕ-Jetronic можно сказать, что она представляет собой механическую систему непрерывного впрыска топлива с электроуправлением.

Система распределенного впрыска L-Jetronic являет собой систему импульсного впрыска с электроуправлением.

2. Из каких механизмов состоит система

Теперь давайте разбираться, из каких же механизмов состоит система распределенного впрыска топлива. Для начала стоит отметить, что вышеупомянутая система позиционируется как более современная и отличается от других систем установкой отдельной форсунки во впускном тракте каждого цилиндра. Данная форсунка, как мы уже говорили, способна в определенный момент впрыскивать дозированную порцию бензина на впускной клапан соответствующего цилиндра. Поступивший в цилиндр бензин, как правило, испаряется и перемешивается с воздухом, вследствие чего образовывает горючую смесь.

В конструкцию системы входит форсунка, которая является электромагнитным клапаном с нормированной производительностью. Главная задача форсунки в том, что она эксплуатируется для впрыска определенного количества топлива, вычисленного именно для определенного режима движения.

Еще одним механизмом в системе распределенного впрыска топлива, который предназначается для нагнетания топлива в топливную рампу, является бензонасос.

Как правило, с помощью вакуумно-механического регулятора давления поддерживается давление в топливной рампе. В некоторых системах прослеживается совмещение регулятора давления топлива с бензонасосом.

Также в систему входит и модуль зажигания, который является электроустройством управления искрообразованием. Сам по себе модуль зажигания включает в себя пару независимых каналов, используемых с целью розжига в цилиндрах смеси. Последние модификации отличаются расположением низковольтных элементов модуля зажигания в электронном блоке управления. Для того чтобы добиться высокого напряжения, как правило, используют либо выносную двухканальную катушку зажигания, либо катушку зажигания, которая располагается непосредственно на свече.

Следующим механизмом, без которого система попросту не обходится, является регулятор холостого хода. Функцией данного регулятора является поддержание установленных оборотов холостого хода. Что он собой представляет? Это шаговый двигатель, который в корпусе дроссельной заслонки осуществляет регулировку обводного канала воздуха. Вся его работа направлена на обеспечение двигателя воздухом, который крайне необходим последнему для того, чтобы поддерживать холостой ход в момент, когда дроссельная заслонка закрыта.

Также в конструкцию системы распределенного впрыска топлива входит и вентилятор системы охлаждения. Он, в свою очередь, способен руководствоваться электронным блоком управления, благодаря поступлениям сигналов от датчика температуры охлаждающей жидкости. Как правило, средняя разница между включением и выключением должна составлять от 4 до 5°С.

Еще одним не менее важным механизмом, который входит в конструкцию системы является сигнал расхода топлива. Как правило, он поступает на маршрутный компьютер в размере 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива.

Конечно же, все эти данные являются приблизительными, так как их расчет производится, базируясь на суммарном времени открытия форсунок и учитывая некоторый эмпирический коэффициент, который крайне необходим в плане компенсации всех неточностей в измерении. На практике, данные неточности вызваны работой форсунок в нелинейном участке диапазона, также асинхронной топливоподачей и иными менее значительными факторами.

Завершает ряд важных составляющих системы распределенного впрыска топлива

адсорбер, который, в свою очередь, рассматривается как элемент замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Интересным является тот факт, что, исходя из норм Евро-2, контакт вентиляции бензобака с атмосферой не предусматривается, а все пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и посылаться в цилиндры на дожиг при продувке.

Итак, после того как мы разобрались в том, из каких же механизмов состоит система распределенного впрыска топлива, мы постепенно добрались и до управления самой системой. Что ж, давайте разбираться…

3. Управление системой

В современных автомобилях управление системой впрыска топлива осуществляется компьютером, который в автомобильной терминологии носит название электронный блок управления двигателем. Весь принцип работы непосредственно электронного блока управления заключается в вычислении оптимального момента для открытия топливных форсунок и времени, в период которого они должны оставаться в открытом состоянии. Для этих целей он пользуется показаниями различных датчиков, о которых речь пойдет ниже.

Итак, важно знать, что по стандарту, система насчитывает девять датчиков, но для того чтобы электронный блок управления двигателем исправно функционировал, наличие всех датчиков совсем не обязательно. Как правило, большинство комплектаций главным образом зависят от норм токсичности и системы впрыска.

Одним из наиболее важных показателей является датчик массового расхода воздуха. Для чего он нужен в системе и по какому принципу он работает? Как правило, данный датчик осуществляет определение массового расхода воздуха, который поступает в двигатель. В его обязанности входит расчет циклового наполнения цилиндров. С помощью этого датчика производится измерение массового расхода воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. В случае выхода датчика из строя происходит игнорирование всех его показаний, и расчет осуществляется непосредственно по аварийным таблицам.

Кроме вышеупомянутого датчика, в момент определения количества топлива, компьютер, как правило, использует данные по температуре всасываемого воздуха, по температуре двигателя, а также угла открытия дроссельной заслонки, динамике ее открытия и скорости, с которой вращается коленчатый вал.

Давайте рассмотрим каждый из датчиков более подробно. Итак, если брать во внимание датчик кислорода (ДК), можно сказать, что он эксплуатируется для расчета содержания О2 в отработанных газах. Как правило, данный датчик используют исключительно в системах с катализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3, причем в Евро-3 используют пару датчиков кислорода (один из них находится до катализатора, а один — после него).

Следующим датчиком, который считывает положение коленвала, а также частоту его вращения, является датчик положения коленвала (ДПКВ). Главной задачей для этого рода датчика является общая синхронизация всей системы, расчет в определенные моменты времени оборотов двигателя и положения коленвала. Важно учитывать тот факт, что датчик положения коленвала является полярным датчиком. Это говорит о том, что при неверном включении откажется заводиться и сам двигатель.

Если же датчик выйдет из строя, остановится и вся работа системы. Этот датчик по своей природе является единственным «жизненно важным» устройством в системе, без которого автомобиль попросту не будет производить какого-либо движения. Чего не скажешь о других датчиках. Ведь при поломке любых других из них, все-таки можно будет кое-как добраться до центра технической поддержки своим ходом.

Также система не обходится и без датчика температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ). Данный датчик следит за температурными показателями охлаждающей жидкости. Главной его задачей является определение коррекции топливоподачи и зажигания по температуре, а также управление электровентилятором.

Во время поломки вышеупомянутого датчика, как и в случае с датчиком массового расхода топлива, все показания игнорируются, а температурные показатели берутся из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Важно учитывать, что сигнал от ДТОЖ поступает исключительно на электронный блок управления. Для того чтобы произвести индикацию на панель, принято использовать совсем другой датчик.

Стоит упомянуть и о датчике положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), который, в свою очередь, способен определить расположение дросселя (нажата ли педаль «газа» или же нет). Вышеупомянутый датчик используется для проведения расчетов фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, оборотов двигателя, а также циклового наполнения.

Еще одним датчиком, который производит контроль над детонацией двигателя, является датчик детонации. В тот момент, когда детонация все же обнаружена, блок управления двигателем включает в себя алгоритм гашения детонации и тем самым оперативно корректирует угол опережения зажигания. Если вспомнить первые системы впрыска, они комплектовались резонансными датчиками детонации. На сегодняшний день, широкую популярность приобрели широкополосные датчики, которые используются теперь повсеместно.

Невозможно упустить из виду и датчик скорости (ДС), который определяет скорость движения автомобиля. Данный датчик вводится в эксплуатацию во время расчетов блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Также сигнал от датчика транспортируется на приборную панель с целью расчета пробега. 6000 сигналов с датчика скорости приблизительно соответствуют 1 км пробега автомобиля.

Завершают ряд датчиков в системе датчик фазы (ДФ) и датчик неровной дороги. Первый используется для определения положения распредвала. Главной задачей данного датчика является точнейшая синхронизация по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным, как его еще называют) впрыском. Во время какой-либо неисправности, или же при полном отсутствии датчика, вся система переключается на попарно — параллельную (как ее еще называют – групповую) систему подачи топлива.

О втором датчике можно сказать, что он используется для того, чтобы оценивать уровень вибрации двигателя. Этот датчик крайне необходим для корректной работы системы обнаружения пропусков воспламенения, дабы определить причину неравномерности. Данный датчик нашел применение в связи с вводом норм токсичности Евро-3.

Подведя итоги, можно сказать, что благодаря датчикам, в блок управления поступает информация о расположении и частоте, с которой вращается коленчатый вал, о температурных показателях охлаждающей жидкости и температуре охлаждающей жидкости, а также расположении дроссельной заслонки. Также компьютер принимает сигналы о концентрации кислорода в отработавших газах (или о значении регулировки СО, для комплектации без датчика кислорода), напряжении в бортовой сети автомобиля, наличии детонации в моторе, скорости автомобиля, а также о запросе на включение кондиционирования воздуха.

Основываясь на полученной информации, компьютер производит управление топливоподачей (форсунками и электробензонасосом), регулятором холостого хода, системой зажигания, вентилятором системы охлаждения мотора, адсорбером системы улавливания паров бензина (если есть в комплектации), муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле), а также системой диагностики.

Итак, исходя из сигналов, которые поступают от вышеупомянутых датчиков, компьютер рассчитывает количество топлива, нужное для полного согрева при данной массе воздуха в цилиндрах и подает форсункам сигнал на открытие. В таком случае, сигнал является электрическим импульсом причем необходимой длительности. В то время, как подается сигнал, форсунки «замирают» в открытом положении, а топливо, которое находится в магистрали под давлением, попросту впрыскивается во впускной коллектор.

Непосредственный впрыск топлива по сравнению с впрыском топлива через порт

Перейти к основному содержанию

Скрыть Показать

Ваш магазин

Ауди Бельвю

1533 120-я авеню, северо-восток
Направления Белвью, Вашингтон, 98005

  • Позвоните нам: (425) 249-7388
  • Сервис: (425) 249-7388
  • Запчасти: (425) 249-7388

Часы работы выставочного зала

    Часы работы сервисного центра

      Получить направление

      Изменить свой магазин

      Введите почтовый индекс

      В то время как старые технологии совершенствуются, некоторые из них остаются на некоторое время по тем или иным причинам. Это относится и к аргументу прямого впрыска топлива по сравнению с распределенным впрыском топлива. Последняя является более новой технологией, в то время как PFI по-прежнему используется в некоторых из самых популярных автомобилей автомобильной промышленности для продажи потребителям. С середины 1920-х годов дизельные двигатели имели своего рода впрыск топлива, в то время как любая система впрыска топлива на бензиновом двигателе повышает производительность, начиная примерно с 1980-х годов на современные автомобили.
        Впрыск топлива в порт
      Впрыск топлива в порт — это когда топливо (бензин или дизельное топливо) впрыскивается до клапана и цилиндра, где происходит сгорание. Еще в начале 1900-х годов Bosch и Clessie Cummins (да, запчасти Bosch и Cummins Diesel), решили улучшить оригинальную систему с воздушным дутьем Рудольфа Дизеля, впрыскивая топливо прямо во впускной клапан. Впускной клапан будет иметь систему впрыска топлива, которая распыляет топливо в воздух, поступающий в двигатель. Оттуда свечи зажигания воспламеняют смесь воздуха и топлива под давлением, толкая головку блока цилиндров вниз и вращая коленчатый вал. Теперь это происходит в каждом из цилиндров, так что если у вас двигатель V6 с впрыском во впускной коллектор, и это происходит так быстро, что вы даже не заметите цикл, кроме как по шуму.
        Непосредственный впрыск
      Вместо того, чтобы топливо смешивалось с воздухом перед клапаном, при прямом впрыске топливная суспензия подается непосредственно в камеру сгорания. Это было значительным улучшением по сравнению с карбюраторной системой и позволило увеличить мощность системы без использования слишком большого количества топлива. В то время как старые системы впрыска топлива могут запускаться механически в автомобилях, произведенных в 1900-х годах, большинство систем впрыска теперь управляются электронным способом через двигатель. ECU (электронный блок управления) и имеют более экологичные возможности. Большинство систем в настоящее время представляют собой системы с замкнутым контуром (лучшие смеси воздуха и топлива) с датчиком кислорода, передающим информацию в ECU, который контролирует фактическую смесь воздуха и топлива. Большинство автомобилей, построенных с 1990-е имеют двигатели с непосредственным впрыском.
        Плюсы и минусы обоих вариантов
      Поскольку в дизельных двигателях нет свечей зажигания и крышек распределителей, для настройки требуется меньше усилий. Тем не менее, они не будут так полезны для окружающей среды, как прямой впрыск бензина. Хотя прямой впрыск бензина становится дешевле для инженеров, он все еще немного дороже, поэтому вы найдете его только на некоторых моделях, а не на всех автомобилях. .Однако прямой впрыск можно использовать вместе с другими технологиями, такими как турбокомпрессоры или нагнетатели, что позволяет вам получить максимальную отдачу от вашего двигателя.

      * * * * *

      Чтобы проверить автомобиль с непосредственным впрыском топлива, позвоните или посетите вашего местного дилера AutoNation , сегодня!

      Категории: Исследования

      Метки: Дина Айзекс

      • Запросить дополнительную информацию

      Поиск по блогу

      Подпишитесь на наш блог