Degvielas padeves sistēma. Iesmidzināšanas sistēmas, apraksts un darbības princips

2024 Autors: Erin Ralphs | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-02-19 17:43

Degvielas padeves sistēma ir nepieciešama degvielas padevei no gāzes tvertnes, tās tālākai filtrēšanai, kā arī skābekļa-degvielas maisījuma veidošanai ar tā pārnešanu uz dzinēja cilindriem. Pašlaik ir vairāki degvielas sistēmu veidi. 20. gadsimtā visizplatītākais bija karburators, taču mūsdienās iesmidzināšanas sistēma kļūst arvien populārāka. Bija arī trešā - vienreizēja iesmidzināšana, kas bija laba tikai tāpēc, ka ļāva nedaudz samazināt degvielas patēriņu. Apskatīsim tuvāk iesmidzināšanas sistēmu un sapratīsim tās darbības principu.

Vispārīgie noteikumi

Lielākā daļa mūsdienu dzinēju degvielas sistēmu ir līdzīgas. Atšķirība var būt tikai sajaukšanas stadijā. Degvielas sistēmā ir iekļauti šādi komponenti:

1. Degvielas tvertne ir kompakts izstrādājums, kuram ir sūknis un filtrs mehānisko daļiņu tīrīšanai. Galvenais mērķis ir degvielas uzglabāšana.
2. Degvielas vadi veido šļūteņu un cauruļu kompleksu, lai pārvietotu degvielu no tvertnes uz sajaukšanas sistēmu.
3. Ierīcemaisījuma veidošanās. Mūsu gadījumā mēs runāsim par inžektoru. Šī iekārta ir paredzēta emulsijas (gaisa un degvielas maisījuma) iegūšanai un ar dzinēju laikus to padevei cilindros.
4. Vadības iekārta maisījuma veidošanas sistēmai. Tas ir uzstādīts tikai iesmidzināšanas dzinējiem, kas ir saistīts ar nepieciešamību kontrolēt sensorus, sprauslas un vārstus.
5. Degvielas sūknis. Vairumā gadījumu tiek izmantota zemūdens iespēja. Tas ir mazjaudas elektromotors, kas ir savienots ar šķidruma sūkni. Eļļošana tiek veikta ar degvielu, un ilgstoša transportlīdzekļa lietošana ar mazāk nekā 5 litriem degvielas var izraisīt elektromotora atteici.

Īsāk sakot, inžektors ir punktveida degvielas padeve caur sprauslu. Elektroniskais signāls nāk no vadības bloka. Neskatoties uz to, ka inžektoram ir vairākas būtiskas priekšrocības salīdzinājumā ar karburatoru, tas nav izmantots ilgu laiku. Tas bija saistīts ar produkta tehnisko sarežģītību, kā arī to detaļu zemo apkopes spēju, kuras neizdevās. Šobrīd punktveida iesmidzināšanas sistēmas praktiski ir nomainījušas karburatoru. Apskatīsim sīkāk, kāpēc inžektors ir tik labs un kādas ir tā īpašības.

Degvielas aprīkojuma īpašības

Automašīna vienmēr ir bijusi vides aizstāvju uzmanības objekts. Izplūdes gāzes tiek izvadītas tieši atmosfērā, kas ir pilns ar piesārņojumu. Degvielas sistēmas diagnostika parādīja, ka izmešu daudzums ar nepareizu maisījuma veidošanos ievērojami palielinās. Šī vienkāršā iemesla dēļ tas tika nolemtsuzstādiet katalītisko neitralizatoru. Tomēr šī ierīce uzrādīja labus rezultātus tikai ar augstas kvalitātes emulsiju, un jebkādu noviržu gadījumā tās efektivitāte ievērojami samazinājās. Tika nolemts nomainīt karburatoru ar precīzāku iesmidzināšanas sistēmu, kas bija inžektors. Pirmās iespējas ietvēra lielu skaitu mehānisku komponentu, un saskaņā ar pētījumiem šāda sistēma kļuva arvien sliktāka, kad transportlīdzeklis tika izmantots. Tas bija diezgan dabiski, jo svarīgas sastāvdaļas un darba daļas kļuva netīras un sabojājās.

Lai iesmidzināšanas sistēma varētu pati sevi koriģēt, tika izveidots elektroniskais vadības bloks (ECU). Kopā ar iebūvēto Lamba zondi, kas atrodas katalītiskā neitralizatora priekšā, tas nodrošināja labu veiktspēju. Var droši teikt, ka degvielas cenas mūsdienās ir diezgan augstas, un inžektors ir labs tikai tāpēc, ka tas ietaupa benzīnu vai dīzeļdegvielu. Turklāt ir šādas priekšrocības:

1. Paaugstināta motora veiktspēja. Jo īpaši palielināta jauda par 5–10%.
2. Uzlabojiet transportlīdzekļa dinamisko veiktspēju. Inžektors ir jutīgāks pret slodzes izmaiņām un pats pielāgo emulsijas sastāvu.
3. Optimālais degvielas un gaisa maisījums samazina izplūdes gāzu daudzumu un toksicitāti.
4. Iesmidzināšanas sistēma viegli ieslēdzas neatkarīgi no laikapstākļiem, kas ir būtiska priekšrocība salīdzinājumā ar karburatoru dzinējiem.

Degvielas iesmidzināšanas sistēma un tās ierīce

Pirmkārt, ir vērts atzīmēt faktu, ka mūsdienu iesmidzināšanas dzinēji ir aprīkoti ar sprauslām, kuru skaits ir vienāds ar cilindru skaitu. Sprauslas savā starpā ir savienotas ar rampu. Tur degviela tiek turēta zem neliela spiediena, un to rada elektriskā ierīce - benzīna sūknis. Iesmidzinātās degvielas daudzums tieši ir atkarīgs no sprauslas atvēršanas ilguma, ko nosaka vadības bloks. Šim nolūkam indikatori tiek ņemti no dažādiem sensoriem, kas ir uzstādīti visā transportlīdzeklī. Tagad mēs apsvērsim galvenos:

1. Gaisa plūsmas sensors. Kalpo, lai noteiktu balonu pilnību ar gaisu. Bojājuma gadījumā rādījumi tiek ignorēti, un tabulu dati tiek ņemti par galvenajiem rādītājiem.
2. Droseles stāvokļa sensors atspoguļo dzinēja slodzi, kas ir saistīta ar droseles stāvokli, gaisa ciklu un dzinēja apgriezienu skaitu.
3. Aukstumaģenta temperatūras sensors. Ar šī kontrollera palīdzību tiek realizēta elektriskā ventilatora vadība un degvielas padeves, kā arī aizdedzes korekcija. Nepareizas darbības gadījumā tūlītēja degvielas sistēmas diagnostika nav nepieciešama. Temperatūra tiek ņemta atkarībā no iekšdedzes dzinēja darbības ilguma.
4. Kloķvārpstas (kloķvārpstas) stāvokļa sensors ir nepieciešams, lai sinhronizētu sistēmu kopumā. Kontrolieris aprēķina ne tikai dzinēja apgriezienu skaitu, bet arī tā pozīciju noteiktā laika brīdī. Tā kā tas ir polārais sensors, tad, ja tas neizdodas, turpmāka transportlīdzekļa darbība nav iespējama.
5. Sensorsskābeklis ir nepieciešams, lai noteiktu skābekļa procentuālo daudzumu atmosfērā emitētajās gāzēs. Informācija no šī kontrollera tiek pārsūtīta uz ECU, kas atkarībā no rādījumiem koriģē emulsiju.

Ir vērts pievērst uzmanību tam, ka ne visi transportlīdzekļi ar inžektoru ir aprīkoti ar skābekļa sensoru. Tās ir tikai tām automašīnām, kuras ir aprīkotas ar katalītisko neitralizatoru ar Euro-2 un Euro-3 toksicitātes standartiem.

Iesmidzināšanas sistēmu veidi: viena punkta iesmidzināšana

Šobrīd visas sistēmas tiek aktīvi izmantotas. Tos klasificē atkarībā no sprauslu skaita un degvielas padeves vietas. Kopumā ir trīs iesmidzināšanas sistēmas:

• viens punkts (viena injekcija);
• daudzpunktu (sadale);
• tūlītēja.

Vispirms apskatīsim viena punkta iesmidzināšanas sistēmas. Tie tika radīti uzreiz pēc karburatora un tika uzskatīti par modernākiem, taču tagad daudzu iemeslu dēļ pakāpeniski zaudē savu popularitāti. Šādām sistēmām ir vairākas nenoliedzamas priekšrocības. Galvenās no tām ir ievērojams degvielas ietaupījums. Ņemot vērā, ka degvielas cenas šodien ir diezgan augstas, šāds sprauslas ir aktuāls. Interesanti, ka šajā sistēmā ir nedaudz mazāk elektronikas, tāpēc tā ir uzticamāka un stabilāka. Kad informācija no sensoriem tiek pārraidīta uz vadības elementu, injekcijas parametri tiek nekavējoties mainīti. Ir ļoti interesanti, ka gandrīz jebkuru karburatora dzinēju var pārveidot par viena punkta iesmidzināšanu bez būtiskas nozīmesstrukturālās izmaiņas. Galvenais šādu sistēmu trūkums ir zemā iekšdedzes dzinēja droseles reakcija, kā arī ievērojama degvielas daudzuma nogulsnēšanās uz kolektora sienām, lai gan šī problēma bija raksturīga arī karburatora modeļiem.

Tā kā šajā gadījumā ir tikai viena sprausla, tā atrodas uz ieplūdes kolektora karburatora vietā. Tā kā sprausla atradās labā vietā un pastāvīgi atradās auksta gaisa straumē, tā uzticamība bija visaugstākajā līmenī, un dizains bija ārkārtīgi vienkāršs. Degvielas sistēmas skalošana ar viena punkta iesmidzināšanu neaizņēma daudz laika, jo pietika izpūst tikai vienu sprauslu, taču pieaugošās vides prasības izraisīja citu, modernāku sistēmu izstrādi.

Daudzpunktu iesmidzināšanas sistēmas

Izkliedētā injekcija tiek uzskatīta par modernāku, sarežģītāku un mazāk uzticamu. Šajā gadījumā katrs cilindrs ir aprīkots ar izolētu sprauslu, kas atrodas ieplūdes kolektorā tiešā ieplūdes vārsta tuvumā. Tāpēc emulsijas piegāde tiek veikta atsevišķi. Kā minēts iepriekš, ar šādu iesmidzināšanu iekšdedzes dzinēja jaudu var palielināt līdz 5-10%, kas būs pamanāms, braucot pa ceļu. Vēl viens interesants punkts: šī degvielas iesmidzināšanas sistēma ir laba, jo sprausla atrodas ļoti tuvu ieplūdes vārstam. Tas samazina degvielas uzkrāšanos uz kolektora sienām, radot ievērojamu degvielas ietaupījumu.

Ir vairāki veididaudzpunktu injekcija:

1. Vienlaicīgi - visas sprauslas atveras vienlaicīgi.
2. Pair-parallel - sprauslu atvēršana pa pāriem. Viens inžektors atveras ieplūdes gājienā, bet otrs pirms izplūdes gājiena. Pašlaik šāda sistēma tiek izmantota tikai iekšdedzes dzinēja avārijas iedarbināšanas brīdī fāzes atteices gadījumā (kloķvārpstas stāvokļa sensors).
3. Fāzēts - katra sprausla tiek kontrolēta atsevišķi un atveras pirms ieplūdes gājiena.

Šajā gadījumā sistēma ir diezgan sarežģīta un pilnībā atkarīga no elektronikas precizitātes. Piemēram, degvielas sistēmas skalošana prasīs daudz ilgāku laiku, jo ir jāizskalo katrs inžektors. Tagad apskatīsim citu populāru injekciju veidu.

Tiešā injekcija

Iesmidzināšanas automašīnas ar šādām sistēmām var uzskatīt par videi draudzīgākajām. Šīs iesmidzināšanas metodes ieviešanas galvenais mērķis ir uzlabot degvielas maisījuma kvalitāti un nedaudz palielināt transportlīdzekļa dzinēja efektivitāti. Galvenās šī risinājuma priekšrocības ir šādas:

• uzmanīga emulsijas izsmidzināšana;
• augstas kvalitātes maisījuma veidošana;
• efektīva emulsijas izmantošana dažādos ICE darbības posmos.

Pamatojoties uz šīm priekšrocībām, mēs varam teikt, ka šādas sistēmas ietaupa degvielu. Tas ir īpaši pamanāms, braucot klusi pilsētas teritorijā. Ja salīdzinām divas automašīnas ar vienādu dzinēja izmēru, bet atšķirīgām iesmidzināšanas sistēmām, piemēram, tiešo un daudzpunktu, tad manāmivislabākais dinamiskais sniegums būs tiešajā sistēmā. Izplūdes gāzes ir mazāk toksiskas, un uzņemtā litru tilpums būs nedaudz lielāks gaisa dzesēšanas un nedaudz paaugstināta spiediena dēļ degvielas sistēmā.

Bet jums vajadzētu pievērst uzmanību tiešās iesmidzināšanas sistēmu jutīgumam pret degvielas kvalitāti. Ja ņemam vērā Krievijas un Ukrainas standartus, tad sēra saturs nedrīkst pārsniegt 500 mg uz 1 litru degvielas. Tajā pašā laikā Eiropas standarti paredz, ka šī elementa saturs ir 150, 50 un pat 10 mg litrā benzīna vai dīzeļdegvielas.

Ja īsumā aplūkojam šo sistēmu, tā izskatās šādi: sprauslas atrodas cilindra galvā. Pamatojoties uz to, injekcija tiek veikta tieši cilindros. Ir vērts atzīmēt, ka šī iesmidzināšanas sistēma ir piemērota daudziem benzīna dzinējiem. Kā minēts iepriekš, degvielas sistēmā tiek izmantots augsts spiediens, zem kura emulsija tiek piegādāta tieši sadegšanas kamerā, apejot ieplūdes kolektoru.

Degvielas iesmidzināšanas sistēma: viegla gaita

Nedaudz augstāk mēs pārbaudījām tiešo iesmidzināšanu, kas pirmo reizi tika izmantota Mitsubishi automašīnām, kurām bija saīsinājums GDI. Īsi apskatīsim vienu no galvenajiem režīmiem – skriešanu uz liesa maisījuma. Tās būtība slēpjas faktā, ka transportlīdzeklis šajā gadījumā darbojas ar nelielu slodzi un mērenu ātrumu līdz 120 kilometriem stundā. Degvielas iesmidzināšana tiek veikta ar lāpukompresijas pēdējais posms. Atspoguļojot no virzuļa, degviela sajaucas ar gaisu un nonāk aizdedzes sveces zonā. Izrādās, ka maisījums kamerā ir ievērojami izsmelts, tomēr tā uzlādi aizdedzes sveces zonā var uzskatīt par optimālu. Ar to pietiek, lai to aizdedzinātu, un pēc tam aizdegas arī pārējā emulsija. Faktiski šāda degvielas iesmidzināšanas sistēma nodrošina normālu iekšdedzes dzinēja darbību pat pie gaisa/degvielas attiecības 40:1.

Šī ir ļoti efektīva pieeja, kas ļauj ietaupīt daudz degvielas. Bet ir vērts pievērst uzmanību faktam, ka izplūdes gāzu neitralizēšanas jautājums ir kļuvis akūts. Fakts ir tāds, ka katalizators ir neefektīvs, jo veidojas slāpekļa oksīds. Šajā gadījumā tiek izmantota izplūdes gāzu recirkulācija. Īpaša ERG sistēma ļauj atšķaidīt emulsiju ar izplūdes gāzēm. Tas nedaudz pazemina degšanas temperatūru un neitralizē oksīdu veidošanos. Tomēr šī pieeja neļaus palielināt dzinēja slodzi. Lai daļēji atrisinātu problēmu, tiek izmantots uzglabāšanas katalizators. Pēdējais ir ārkārtīgi jutīgs pret degvielu ar augstu sēra saturu. Šī iemesla dēļ ir nepieciešama periodiska degvielas sistēmas pārbaude.

Viendabīga sajaukšana un 2 pakāpju darbība

Jaudas režīms (viendabīga sajaukšana) – ideāli piemērots agresīvai braukšanai pilsētās, apdzīšanai, kā arī braukšanai pa lielceļiem un lielceļiem. Šajā gadījumā tiek izmantots konisks deglis, kas ir mazāk ekonomisks nekā iepriekšējā versija. Injekcijatiek veikta ieplūdes gājienā, un iegūtās emulsijas attiecība parasti ir 14,7:1, tas ir, tuvu stehiometriskai. Faktiski šī automātiskā degvielas padeves sistēma ir tieši tāda pati kā sadales sistēma.

Divpakāpju režīms paredz degvielas iesmidzināšanu kompresijas gājienā, kā arī iedarbināšanu. Galvenais uzdevums ir straujš dzinēja palielinājums. Spilgts piemērs šādas sistēmas efektīvai darbībai ir kustība ar mazu ātrumu un asa akseleratora nospiešana. Šajā gadījumā detonācijas iespējamība ievērojami palielinās. Šī vienkāršā iemesla dēļ viena posma vietā injekcija notiek divos.

Pirmajā posmā uz ieplūdes gājiena tiek iesmidzināts neliels degvielas daudzums. Tas ļauj nedaudz pazemināt gaisa temperatūru cilindrā. Var teikt, ka cilindrs saturēs īpaši liesu maisījumu proporcijā 60:1, tāpēc detonācija kā tāda nav iespējama. Kompresijas gājiena beigu posmā tiek iesmidzināta degvielas strūkla, kas emulsiju padara bagātīgu proporcijā aptuveni 12:1. Šodien mēs varam teikt, ka šāda dzinēja degvielas sistēma tika ieviesta tikai Eiropas tirgus transportlīdzekļiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka Japānai nav raksturīgi lieli ātrumi, tāpēc dzinējam nav lielas slodzes. Eiropā ir daudz automaģistrāļu un autobāžu, tāpēc autovadītāji ir pieraduši braukt ātri, un tas ir liela slodze iekšdedzes dzinējam.

Kas cits interesants

Ir vērts pievērst uzmanību tam, ka atšķirībā no karburatora sistēmām, iesmidzināšanai ir nepieciešama regulāra degvielas sistēmas pārbaude. Tas ir saistīts ar faktu, ka liela daļa sarežģītas elektronikas var sabojāties. Tā rezultātā tas radīs nevēlamas sekas. Piemēram, gaisa pārpalikums degvielas sistēmā izraisīs emulsijas sastāva pārkāpumu un nepareizu maisījuma attiecību. Nākotnē tas ietekmē dzinēju, parādās nestabila darbība, sabojājas regulatori utt. Patiesībā inžektors ir sarežģīta sistēma, kas nosaka, kad cilindriem jāievieto dzirkstele, kā nogādāt kvalitatīvu maisījumu cilindru bloks vai ieplūdes kolektors, kad atvērt sprauslas un kādai gaisa un benzīna attiecībai jābūt emulsijā. Visi šie faktori ietekmē degvielas sistēmas sinhronizētu darbību. Interesanti ir tas, ka bez lielākās daļas kontrolieru iekārta var darboties pareizi bez būtiskām novirzēm, jo ir avārijas ieraksti un tabulas, kas tiks izmantotas.

Iekšdedzes dzinēja efektivitāti mūsu gadījumā nosaka tas, cik pareizi būs no kontrolieriem saņemtie dati. Jo precīzāki tie ir, jo mazāk iespējami dažādi degvielas sistēmas darbības traucējumi. Svarīga loma ir arī sistēmas ātrumam kopumā. Atšķirībā no karburatoriem, manuāla regulēšana šeit nav nepieciešama, un tas novērš kļūdas kalibrēšanas darbu laikā. Līdz ar to mēs iegūsim pilnīgāku maisījuma sadegšanu un labāku sistēmu ekoloģijas ziņā.

Secinājums

Noslēgumā ir vērts nedaudz pastāstīt par trūkumiem, kas raksturīgi iesmidzināšanas sistēmām. Galvenais trūkums ir iekšdedzes dzinēju augstās izmaksas. Autorskopumā šādu vienību izmaksas būs par aptuveni 15% augstākas, kas ir ievērojami. Bet ir arī citi mīnusi. Piemēram, neveiksmīgu degvielas sistēmas vārstu vairumā gadījumu nevar salabot noplūdes dēļ, tāpēc jums tas vienkārši jāmaina. Tas attiecas arī uz iekārtu apkopes iespējām kopumā. Dažas sastāvdaļas un detaļas ir daudz vieglāk iegādāties jaunas, nekā tērēt naudu to remontam. Šī kvalitāte nav raksturīga karburatora transportlīdzekļiem, kur jūs varat sakārtot visas svarīgās sastāvdaļas un atjaunot to veiktspēju, netērējot daudz laika un pūļu. Bez šaubām, elektroniskā degvielas padeves sistēma tiek remontēta ar milzīgām pūlēm un līdzekļiem. Izsmalcinātā elektronika, visticamāk, netiks salabota pirmajā pieejamajā degvielas uzpildes stacijā.

Mēs ar jums runājām par to, kas ir iesmidzināšanas sistēmas. Kā redzat, šī ir ļoti interesanta sarunu tēma. Var daudz vairāk runāt par to, kādas ir labas sprauslas un spēju momentāli noregulēt dzinēju. Bet mēs jau runājām par galvenajiem punktiem. Atcerieties, ka benzīna dzinēja degvielas sistēma ir regulāri jāpārbauda, vai nav iespējami defekti. Piemēram, zemās degvielas kvalitātes dēļ, kas faktiski ir raksturīga mūsu valstij, sprauslas bieži tiek aizsērējušas. Sakarā ar to dzinējs sāk darboties ar pārtraukumiem, jauda samazinās, maisījums kļūst pārāk liess vai otrādi. Tas viss ļoti slikti ietekmē automašīnu kopumā, tāpēc ir nepieciešama pastāvīga un regulāra uzraudzība. Turklāt mēģiniet uzpildīt tikai benzīnu, ko ieteicis jūsu transportlīdzekļa ražotājs.