Двигателяраспределенный впрыск многоточечный: Система распределенного впрыска MPI: устройство и принцип работы

Система впрыска топлива бензиновых двигателей современных автомобилей — Устройство, принцип работы

Автор Servicing-Auto На чтение 4 мин Просмотров 195 Опубликовано 15.04.2015

Каждый автолюбитель с легкостью ответит, что машина движется благодаря сгоранию топлива. Однако сказать, каким образом горючее попадает непосредственно в камеры сгорания силового агрегата, многие затрудняются. Сегодня мы поговорим об основных системах впрыска топливовоздушной смеси, активно применяющихся в современных автомобилях с бензиновыми моторами.

Содержание

1. Функции системы топливного впрыска
2. Разновидности впрыска бензиновых двигателей
3. 1. Моно-впрыск
4. 2. Распределенный впрыск
5. 3. Система комбинированного впрыска
6. 4. Непосредственный впрыск
7. Подведем итоги

Функции системы топливного впрыска

Главное назначение любой инжекторной системы состоит в обеспечении камер сгорания необходимым количеством топлива, пропорциональным объему поступившего в двигатель воздуха. Системы впрыска применяются как на бензиновых движках, так и на дизелях, но заметим, что каждая модель агрегата предусматривает свои особенности впрыска горючего. Например, бензиновые моторы воспламеняют поступившую смесь принудительно, с помощью искры, исходящей от свечей зажигания. С дизельными ДВС ситуация иная. Горючее внутрь их рабочих камер поступает под значительным давлением, после чего, соединяясь с раскаленными газами предыдущего цикла, самопроизвольно воспламеняется.

Впрыск является важной частью системы топливного питания. Его основным элементом выступают форсунки, именуемые инжектором.

Разновидности впрыска бензиновых двигателей

Для бензиновых агрегатов применяются несколько рабочих топливных систем: моно-впрыск (центральная подача), система распределенного впрыска (многоточечный впрыск), а также комбинированные и непосредственные системные разновидности.

1. Моно-впрыск

Поставка топлива в камеры сгорания у подобных систем осуществляется с помощью единичной форсунки, располагающейся внутри впускного коллектора. Именно потому, что форсунка всего одна, данное устройство получило название «моно-впрсык». Главным «плюсом» моно-впрыска является простота его устройства и великолепная надежность. Отрицательной стороной использования данной схемы стала низкая экологичность, превышающая рамки современных стандартов, и повышенный топливный расход автомобилей, оборудованных централизованной подачей горючего. Моно-впрыск утратил былую актуальность. В наши дни его можно встретить лишь в устаревших, уже не выпускающихся моделях.

2. Распределенный впрыск

Особенность устройства системы распределенного впрыска состоит в наличии нескольких форсунок, по количеству совпадающих с числом цилиндров, установленных в двигателе. Подачу бензина они осуществляют многоточечно, заполняя каждую камеру сгорания посредством её личного, если можно так выразиться, инжектора. Образование топливовоздушной смеси при этом происходит исключительно внутри впускного коллектора. К достоинствам распределенного впрыска можно отнести его экологичность, достойную величину топливного расхода и незначительные требования к качеству заливаемого бензина. Такая разновидность систем получила наибольшее распространение. Основная масса автомашин оснащена именно распределенным впрыском, выполняющим свою работу наиболее эффективно.

3. Система комбинированного впрыска

Подобное конструктивное устройство можно назвать промежуточным вариантом между моно-впрыском и системой распределенного впрыска. Данная разновидность предусматривает как непрерывную подачу горючего, так и импульсную. Ведущие профильные специалисты называют импульсную подачу наиболее актуальной в виду её высочайшей продуктивности. Ответственными за выбор метода впрыска являются специальные органы управления, которые могут быть и полностью электронными, и обычными механическими. Преимуществом использования комбинированного впрыска является наилучшая экологичность, достигаемая за счет снижения количества вредных выбросов. В качестве «минусов» выделим сложность устройства и, как следствие, высокую стоимость создания таких систем.

4. Непосредственный впрыск

Устройство непосредственного впрыска чрезвычайно похоже на схему распределенного впрыска, однако существует одно маленькое, но чрезвычайно важное отличие, — форсунки у неё располагаются не около цилиндров, а внутри них. Такое устройство позволило осуществлять управление фазами и длительностью впрыска, так как отсутствует прямая зависимость от работы впускного клапана. Помимо этого, непосредственный впрыск помог значительно снизить детонации, возникающие во время воспламенения смеси, а также послужил дополнительным средством охлаждения отработанных газов. «Плюсом» применения систем распределенного впрыска стало их высочайшая экономичность и более качественная работа двигателя. К «минусам» отнесем необходимость наличия насоса, подающего топливо под высочайшим давлением, что несколько усложнило устройство системы.

Подведем итоги

Подводя итоги, скажем, что практически все перечисленные нами типы впрыска топлива находят свое применение в автомобильной промышленности. Исключение составляет разве что морально устаревший моно-впрыск. Остальные схемы имеют гораздо больше положительных качеств, нежели недостатков. Это и обуславливает их широчайшую технологическую востребованность.

Системы впрыска топлива современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновые и дизельные системы — Autodromo

Основным назначением системы впрыска (иное название — инжекторная система) является обеспечение своевременной подачи топлива в рабочие цилиндры ДВС.

В настоящее время подобная система активно используется на дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Важно понимать, что для каждого типа двигателя система впрыска будет в значительной мере отличаться. Читайте отзывы о сайтах и компаниях по этой ссылке.

Так в бензиновых ДВС процесс впрыска способствует образованию топливовоздушной смеси, после чего происходит ее принудительное воспламенение от искры.

В дизельных же ДВС подача топлива осуществляется под высоким давлением, когда одна часть топливной смеси соединяется с горячим сжатым воздухом и почти моментально самовоспламеняется.

Система впрыска остается ключевой составной частью общей топливной системы любого автомобиля. Центральным рабочим элементом подобной системы является топливная форсунка (инжектор).

Как уже было сказано ранее в бензиновых двигателях и дизелях применяются различные виды систем впрыска, которые мы и рассмотрим обзорно в этой статье, а детально разберем в последующих публикациях.

Содержание

Виды систем впрыска на бензиновых ДВС

На бензиновых двигателях используются следующие системы подачи топлива – центральный впрыск (моно впрыск), распределенный впрыск (многоточечный), комбинированный впрыск и  непосредственный впрыск.

Центральный впрыск

Подача топлива в системе центрального впрыска происходит за счет топливной форсунки, которая расположена во впускном коллекторе. Поскольку форсунка всего одна, то эту систему впрыска называют еще – моновпрыск.

Системы этого вида на сегодняшний день утратили свою актуальность, поэтому в новых моделях автомобилей они не предусмотрены, впрочем, в некоторых старых моделях некоторых автомобильных марок их можно встретить.

К преимуществам моно впрыска можно отнести надежность и простоту использования. Недостатками подобной системы являются низкий уровень экологичности двигателя и высокий расход топлива.

Распределенный впрыск

Система многоточечного впрыска предусматривает подачу горючего отдельно на каждый цилиндр, оснащенный собственной топливной форсункой. При этом ТВС образуется только во впускном коллекторе.

В настоящее время большинство бензиновых двигателей оснащено системой распределенной подачи топлива. Преимуществами подобной системы являются высокая экологичность, оптимальный расход топлива, умеренные требования к качеству потребляемого топлива.

Непосредственный впрыск

Одна из наиболее совершенных и прогрессивных систем впрыска. Принцип работы подобной системы заключается в прямой подаче (впрыске) топлива в камеру сгорания цилиндров.

Система непосредственной подачи топлива позволяет получать качественный состав ТВС на всех этапах работы ДВС с целью улучшения процесса сгорания горючей смеси, увеличения рабочей мощности двигателя, снижения уровня отработанных газов.

К недостаткам данной системы впрыска можно отнести сложную конструкцию и высокие требования к качеству топлива.

Комбинированный впрыск

Система данного типа объединила в себе две системы – непосредственный и распределенный впрыск. Зачастую она применяется для уменьшения выбросов токсичных элементов и отработанных газов, благодаря чему достигается высокие показатели экологичности двигателя.

Все системы подачи топлива, пнименяемые на бензиновых ДВС могут быть оснащены механическими или электронными устройствами управления, из которых последняя наиболее совершенна, поскольку обеспечивает наилучшие показатели экономичности и экологичности двигателя.

Подача топлива в подобных системах может осуществляться непрерывно или дискретно (импульсно). По мнению специалистов, импульсная подача топлива является наиболее целесообразной и эффективной и на сегодняшний день применяется во всех современных двигателях.

Виды систем впрыска дизельных ДВС

На современных дизельных двигателях применяются такие системы впрыска, как система насос-форсунки, система Сommon Rail, система с рядным или распределительным ТНВД (топливным насосом высокого давления).

Наиболее востребованные и считаются наиболее прогрессивными из них системы: Сommon Rail и насос-форсунки, о которых ниже поговорим чуть подробнее.

ТНВД является центральным элементом любой топливной системы дизельного двигателя.

В дизелях подача горючей смеси может осуществляться как в предварительную камеру, так и напрямую в камеру сгорания (непосредственный впрыск).

На сегодняшний день предпочтение отдается системе непосредственного впрыска, которую отличает повышенный уровень шума и менее плавная работа двигателя, по сравнению с впрыском в предварительную камеру, но при этом обеспечивается гораздо более важный показатель – экономичность.

Система впрыска насос-форсунки

Подобная система применяется для подачи и впрыска топливной смеси под высоким давлением центральным устройством – насос-форсунками.

По названию можно догадаться, что ключевой особенностью данной системы является то, что в единственном устройстве (насос-форсунке) объединены сразу две функции: создание давления и впрыск.

Конструктивным недостатком данной системы является то, что насос оснащен приводом постоянного типа от распредвала двигателя (не отключаемый), который приводит к быстрому износу конструкции. Из-за этого производители все чаще делают выбор в пользу системы впрыска Сommon Rail.

Система впрыска Сommon Rail (аккумуляторный впрыск)

Это более совершенная система подачи ТС для большинства дизельных двигателей. Ее название пошло от основного конструктивного элемента – топливной рампы, общей для всех форсунок. Сommon Rail в переводе с английского как раз и означает – общая рампа.

В такой системе топливо подается к топливным форсункам от рампы, которую еще называют аккумулятором высокого давления, из-за чего у системы появилось и второе название – аккумуляторная система впрыска.

В системе Сommon Rail предусмотрено проведение трех этапов впрыска – предварительного, основного и дополнительного. Это позволяет уменьшить шум и вибрации двигателя, сделать более эффективными процесс самовоспламенения топлива, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Для управления системами впрыска на дизелях предусмотрено наличие механических и электронных устройств. Системы на механике позволяют контролировать рабочее давление, объем и момент впрыска топлива. Электронные системы предусматривают более эффективное управление дизельными ДВС в целом.

Многоточечный впрыск — ток форсунки

• Главная
• Библиотека
• Автомобильные пошаговые испытания
• Многоточечный впрыск — ток форсунки

Изделия, подходящие для этого управляемого теста*

• Токоизмерительные клещи 20 A / 60 A постоянного тока (малоамперные)

  £94,00

• 2-контактный разъем AMP

  £26.00

• *В Pico мы всегда стремимся улучшить нашу продукцию. Инструменты, использованные в этом пошаговом тесте, могли быть заменены, а вышеперечисленные продукты являются нашими последними версиями, используемыми для диагностики неисправности, задокументированной в этом тематическом исследовании.

Целью этого теста является оценка работы многоточечной форсунки на основе потока тока, реакции и образования во время работы двигателя.

 

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Этот тест включает измерение потенциально опасного напряжения.

Убедитесь, что вы соблюдаете инструкции по технике безопасности и методы работы производителей, а также убедитесь, что номинальное напряжение для всех используемых вами аксессуаров соответствует ожидаемому напряжению или превышает его.

 

Как выполнить тест

Просмотрите рекомендации по подключению.

1. Подсоедините зажим низкого усилителя к каналу A PicoScope.
2. Выберите шкалу 20 А и обнулите зажим перед подключением к цепи питания форсунки.
3. Свернуть страницу справки. Вы увидите, что PicoScope отобразил образец сигнала и настроен на захват вашего сигнала.
4. Запустите область, чтобы увидеть данные в реальном времени.
5. Запустить двигатель.
6. С вашим сигналом на экране остановите осциллограф.
7. Выключите двигатель.
8. Используйте инструменты Waveform Buffer, Zoom и Measurements для изучения формы сигнала.

Примечания

Ориентация зажима относительно провода определяет, имеет ли он положительный или отрицательный выход. Если на экране не отображается осциллограмма в реальном времени или кажется, что она перевернута, попробуйте изменить ориентацию зажима на противоположную.

Пример сигнала

Примечания к форме сигнала

Этот заведомо исправный сигнал имеет следующие характеристики:

• Ток начинает течь в цепи, когда модуль управления двигателем (ECM) обеспечивает заземление. Это знаменует собой начало инъекции.
• Ток в цепи увеличивается по двум фазам, причем изменение между ними происходит примерно через 1,25 мс после начала впрыска. Точка изменения отмечается, когда клапан форсунки полностью открыт.
• Приблизительно через 3–4 мс после начала впрыска ток в цепи достигает своего пикового значения, которое сохраняется до конца периода впрыска.
• Когда модуль ECM устраняет цепь заземления, подача тока прекращается и клапан форсунки начинает закрываться.
• Закрытие клапана форсунки не оказывает заметного влияния на ток цепи.

Библиотека сигналов

Перейдите к строке раскрывающегося меню в левом нижнем углу библиотеки сигналов и выберите Ток форсунки .

Дополнительные указания

Форсунка непрямого действия используется для подачи необходимого количества распыленного топлива в воздух во впускном тракте, когда он проходит через цилиндр.

Система многоточечного впрыска имеет одну форсунку на цилиндр, питаемую от общей топливной рампы. Поскольку регулятор давления в рампе поддерживает постоянную разницу давлений между входом и выходом топлива из форсунок в коллектор, количество впрыскиваемого топлива зависит только от продолжительности впрыска.

Контроллер ЭСУД использует входные сигналы от ряда датчиков, зависящих как от типа системы, так и от применения производителя, для расчета продолжительности впрыска.

Топливные форсунки с непрямым впрыском используют клапаны с электромагнитным управлением, которые работают против силы пружины, действующей на их закрытие. Клапаны открываются, когда по их цепи протекает достаточный ток. Клапан форсунки не откроется полностью при недостаточном токе.

Контроллер ЭСУД или специальный модуль управления определяет протекание тока в цепи каждой форсунки, включая и выключая отдельные цепи заземления форсунок.

При протекании тока соленоид форсунки накапливает и накапливает энергию до тех пор, пока он не станет насыщенным . Когда ток прекращается, накопленная энергия возвращается в цепь, вызывая большой скачок напряжения. Всплеск напряжения варьируется от автомобиля к автомобилю; некоторые схемы инжектора включают стабилитрон или комбинацию резистор-конденсатор, которая ограничивает или сглаживает его пик.

Существует два типа систем многоточечного впрыска:

Последовательные системы  импульсы впрыска через каждые 720° поворота коленчатого вала, совпадающие с открытием впускного клапана каждого цилиндра. Продолжительность впрыска составляет от 4 до 5 мс на холостом ходу двигателя.

Одновременные системы  включают все форсунки вместе в рядном расположении двигателя или каждый ряд форсунок в V-образном расположении дважды через каждые 720° поворота коленчатого вала. В этих системах за один впрыск впрыскивается меньше топлива, поэтому продолжительность их впрыска сокращается примерно до 2,5 мс на холостом ходу двигателя.

Диагностические коды неисправностей

Выбор диагностических кодов неисправностей (DTC), связанных с компонентами:

P0200

P0201

P0202

P0203

P0204

P0205

P0206

P0207

P0208

P0209

P0210

P0211

P0212

P0213

P0214

P0216

P020A

P020B

P020C

P020D

P020E

P020F

P021A

P021B

P021C

P021D

P021E

P021F

P0261

P0262

P0263

P0264

P0265

P0266

P0267

P0268

P0269

P0270

P0271

P0272

P0273

P0274

P0275

P0276

P0277

P0278

P0279

P0280

P0281

P0282

P0283

P0284

P0283

.