Электронные системы впрыска топлива.
Сравнительная характеристика систем впрыска топлива. Достоинства и недостатки впрысковых систем по сравнению с карбюраторными.
Системы впрыска бывают:
механические (K-jetronic)
электронно-механические (KE-jetronic)
электронные (L-jetronic)
объединённые системы впрыска топлива (motronic)
По месту впрыска топлива:
впускной трубопровод (1-ая форсунка)
впускные клапаны
в камеру сгорания
Достоинства впрысковых систем.
Более точное дозирование и равномерное распределение топлива по цилиндрам. Это даёт увеличение мощности на 15-20%; улучшение топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов.
Недостатки.
Сложность конструкции и обслуживания, высокая стоимость.
Назначение, устройство и работа системы распределенного впрыска топлива.
Схема электронной системы распределенного впрыска топлива
В двигателях с системой распределенного впрыска топлива, топливо впрыскивается четырьмя форсунками (по одной форсунке на цилиндр) во впускную трубу, на впускные клапаны. Здесь топливо испаряется, перемешивается с воздухом и в виде горючей смеси поступает в цилиндры двигателя.
Работа.
Электрический топливный насос подаёт топливо из бака через фильтр в топливный коллектор, в котором с помощью стабилизатора поддерживается определенное давление. Избыточное топливо из коллектора возвращается обратно в бак по возвратному трубопроводу, тем самым обеспечивается циркуляция топлива и отсутсвие паровых кромок. От топливного коллектора бензин поступает к электромагнитным форсункам и к пусковой форсунке. Количество впрыскиваемого топлива задаётся электронным блоком управления (ЭБУ), в зависимости от температуры давления и объёма поступающего воздуха, частоты вращения коленчатого вала, нагрузки на двигатель и температуры охлаждающей жидкости (ОЖ). Также ЭБУ взаимодействует с датчиком-распределителем системы зажигания. Объём поступаемого воздуха является основным параметром, определяющим дозирование топлива. Воздух поступает в цилиндры через измеритель расхода воздуха, который определяет объём поступаемого воздуха. Регулирование количества поступаемого воздуха производится дроссельной заслонкой, на которой также установлен датчик. В системе предусмотрен регулятор расхода воздуха на холостом ходу, расположенный около дроссельной заслонки. Цикловая подача топлива форсункой зависит от времени, в течение которого открыт её клапан, следовательно основной принцип электронного регулирования впрыска заключается в изменении электронного импульса, управляющего форсункой , при постоянном давлении на форсунке. Длительность импульса корректируется в зависимости от датчика температуры ОЖ, датчика кислорода и положения дроссельной заслонки.
Назначение, устройство и работа системы центрального впрыска топлива.
Система центрального впрыска топлива mono-motronic устанавливается на двигателях небольшого рабочего объёма. Конструктивно она включает в себя: ЭБУ, смесительную камеру с дроссельной заслонкой, электромагнитную форсунку, регулятор давления топлива, электрический топливный насос, топливный фильтр, датчики, регулятор холстого хода.
Система центрального впрыска отличается от предыдущей тем, что в ней отсутствует отдельный впрыск топлива на каждый цилиндр. Процесс топливоотдачи происходит с помощью центрального отсека, в котором установлена одна электромагнитная форсунка. регулировка подачи топливовоздушной смеси и распределения её по цилиндрам происходит по принципу карбюраторной системы питания. Действие регулятора холостого хода основано на изменении положения дросселя или перепуска воздуха в обход её. принцип управления подачи и дозирования топлива аналогичен вышерассмотренной системе (системе распределенного впрыска).
Комплексные системы управления двигателем.
Cхема системы управления впрыском топлива KE-JETRONIC
1. Топливный бак 2. Топливный насос 3. Накопитель топлива 4. Топливный фильтр 5. Регулятор давления топлива 6. Инжектор 7. Пусковая форсунка 8. Дозатор-распределитель топлива 9. Лямбда-зонд 10. Датчик температуры двигателя 11. Термореле 12. Распределитель зажигания 13. Клапан дополнительного воздуха 14. Датчик дроссельной заслонки 15. Расходомер воздуха 16. Двигатель 17. Управляющее реле 18. Электронный блок управления (ЭБУ) 19. Замок зажигания 20. Аккумуляторная батарея
Комплексная система управления двигателем предназначена для выработки оптимального состава рабочей смеси, подачи топлива через форсунки в цилиндры и своевременного воспламенения с учётом оптимального угла опережения зажигания. Основным элементом является ЭБУ, который проводит обработку всех данных и предназначен для формирования момента и длительности импульсов тока, поступающего на форсунки; формирования импульса тока для работы катушки зажигания; управление работой регулятора холостого хода; включение бензонасоса через реле; управление работой двигателя при неисправности отдельных её элементов.
Сущность работы заключается в следующем:
При включении зажигания загорается и гаснет контрольная лампа, означающая исправность и готовность к работе. Блок управления даёт команду на включение бензонасоса, создающего необходимое давление на форсунках. При вращении коленвала двигателя, при запуске, датчик положения коленвала определяет электронные импульсы для подачи топлива через нужную форсунку и импульс на необходимую катушку зажигания. При запуске двигателя ЭБУ переходит на режим подачи топлива в форсунки в соответствии с порядком работы двигателя. Для определения оптимального количества топлива и угла зажигания, ЭБУ принимает информацию от датчиков, обрабатывает взависимости от зашитой в него программы и выдаёт выходные импульсы по количеству топлива и углу зажигания.
Система выпуска отработавших газов. Нейтрализация вредных выбросов.
Схема системы выпуска отработавших газов: а) без каталитического нейтрализатора; б) с каталитическим нейтрализатором: 1 - выпускной клапан; 2 – выпускной трубопровод; 3 – приемная труба глушителя; 4 – дополнительный глушитель (резонатор); 5 – основной глушитель; 6 – соединительный хомут; 7 – датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд); 8 – каталитический нейтрализатор; 9 – керамическая основа нейтрализатора
Глушители по конструкции бывают активные, реактивные и комбинированные.
Активные (глушение за счёт применения набивки из синтетического волокна);
Реактивные (глушение за счёт резонаторных камер и пуфорированных труб);
Комбинированные (всё вместе).
Снижение мощности двигателя при глушении составляет 10-15%.
Каталитический нейтрализатор предназначен для нейтрализации (обезвреживания) основных вредных компонентов отработавших газов. В настоящее время применяются трёхкомпонентные нейтрализаторы. Основные вредные выбросы:
CO, CxHx, NOx.
Нейтрализатор конструктивно представляет собой два блока из пористой керамики, внутри каналов выполнено напыление из трёх драгоценных металлов: родий, паладий, платина.