Система впорскування палива

Система впорскування палива.

.

.

У нашій країні експлуатується багато автомобілів іноземного виробництва із системою впорскування палива (інжектором).

Застосування карбюраторів з електронним керуванням сумішоутворенням дає змогу: підтримувати оптимальний склад паливо повітряної суміші й оптимальне наповнення циліндрів на різних режимах роботи двигуна; збільшити паливну економічність і зменшити вміст шкідливих сполук у відпрацьованих газах; підвищити надійність системи живлення, а також полегшити обслуговування й діагностику.

Проте будь-якому карбюратору властивий елемент «стихійності» в сумішоутворенні. Крім того, ця система живлення має межу «пристосування» до режимів роботи двигуна.

Система впорскування палива дає змогу оптимізувати процес сумішоутворення, тобто впорскування може здійснюватися більш оптимально за місцем, часом і потрібною кількістю палива.

Впорскувальні паливні системи класифікують за різними ознаками. За місцем підведення палива розрізняють: • центральне одноточкове впорскування; • розподілене впорскування; • безпосереднє впорскування в циліндри. За способом подавання палива впорскування буває: • неперервним; • переривчастим. Крім того, ці системи розрізняють за типом механізмів, що дозують паливо: • з плунжерними насосами; • з розподільниками; • з форсунками; • з регуляторами тиску. Регулювання кількості суміш і може бути: • пневматичним; • механічним; • електронним. Регулювання складу суміші може здійснюватися за: • розрідженням у впускній системі; • кутом повороту дросельної заслінки; • витратою повітря.

Впорскування дає змогу точніше розподілити паливо в циліндрах. У разі розподіленого впорскування склад суміші в різних циліндрах відрізняється тільки на 6…7%, а в разі живлення від карбюратора — на 11…17%.

Завдяки відсутності додаткового опору потокові повітря на впуску у вигляді карбюратора з дифузором, а отже, більш високому коефіцієнту наповнення циліндрів, можна дістати вищу літрову потужність двигуна.

Впорскування дає змогу використовувати більше перекриття клапанів для кращого продування камери згоряння чистим повітрям, а не сумішшю. Внаслідок кращого продування й більшої рівномірності складу суміші в циліндрах знижується температура стінок циліндрів, днищ поршнів і випускних клапанів, що, своєю чергою, дає змогу зменшити потрібне октанове число палива на 2… З од., тобто підвищити ступінь стискання без загрози детонації. Крім того, знижується утворення оксидів азоту під час згоряння палива, поліпшуються умови мащення дзеркала циліндра.

Проте, як і в карбюраторному двигуні, треба, щоб склад суміші в процесі впорскування палива узгоджувався з режимом роботи двигуна (пуск, холостий хід, малі й максимальні навантаження); в разі різкого відкриття дросельної заслінки має забезпечуватися збагачення суміші.

Система впорскування палива «K-Jetronic».

Система «K-Jetronic» фірми BOSCH — це механічна система постійного впорскування палива.

Паливо під тиском надходить до форсунок, установлених перед впускними клапанами у впускному колекторі. Форсунки неперервно розпилюють паливо, тиск якого (витрата) залежить від навантаження двигуна (розрідження у впускному колекторі) та температури охолодної рідини.

Кількість повітря, що підводиться, постійно вимірюється витратоміром, а кількість упорскуваного палива строго пропорційна (1:14,7) кількості повітря, яке надходить, і регулюється дозатором-розподільником палива. Дозатор-розподільник, або регулятор складу й кількості робочої суміші, складається з регулятора кількості палива й витратоміра повітря. Кількість палива регулюється розподільником, що керується витратоміром повітря та регулятором керуючого тиску. Своєю чергою, дія регулятора керуючого тиску визначається розрідженням у впускному трубопроводі, а також температурою рідини в системі охолодження двигуна.

Принцип дії, головна дозувальна система й система холостого ходу. Паливний насос 4 (рис. 2.62) забирає паливо з бака 1 [ подає його під тиском близько 0,5 МПа через нагромаджувач J? Ta фільтр 2до каналу, А дозатора-розподільника 8. У разі звичайного карбюраторного живлення керування двигуном здійснюється натисканням на педаль «газу», тобто повертанням дросельної заслінки, яка регулює кількість робочої суміші, що подається в циліндри, а в системі впорскування дросельна заслінка /регулює тільки подачу чистого повітря. Для забезпечення потрібного співвідношення між кількістю повітря, що надходить, та кількістю впорскуваного палива використовуються витратомір повітря з напірним диском 10 і дозатор-розпо-дільник палива 8.

Насправді витратомір не вимірює, буквально, витрату повітря, а просто його напірний тиск переміщується «пропорційно» витраті повітря. Назва «витратомір» пояснюється тим, що в цьому пристрої використано принцип дії фізичного приладу, який називається трубкою Вентурі й застосовується для вимірювання витрати газів.

Витратомір повітря системи впорскування палива становить прецизійний механізм. Його напірний диск дуже легкий (товщина — приблизно 1 мм, діаметр — 100 мм), кріпиться до важеля, з іншого боку якого встановлено балансир, що зрівноважує всю систему. Оскільки вісь обертання важеля лежить в опорах з мінімальним тертям (підшипники кочення), диск дуже «чутливо» реагує на зміну витрати повітря.

На осі обертання важеля напірного диска 10 закріплено другий важіль з роликом. Останній упирається безпосередньо в нижній кінець плунжера дозатора-розподільника. Використання другого важеля з регулювальним гвинтом дає змогу змінювати відносне положення важелів, а отже, й розташування напірного диска та упорного ролика (плунжера розподільника), тим самим регулюючи склад робочої суміші. Положення гвинта регулюється на заводі-виготовлю-вачі. На деяких автомобілях, наприклад BMW-5201, BMW-525i, BMW-528i, BMW-535i, цим гвинтом можна в разі потреби відрегулювати вміст СО у відпрацьованих газах (суміш збіднюється загвинчуванням гвинта).

Механічна система витратомір повітря—дозатор-розподільник забезпечує тільки відповідність переміщень напірного диска та плунжера розподільника. Проте, якщо трубка Вентурі забезпечує лінійну залежність переміщення напірного диска від витрати повітря, то найпростіший за формою плунжера розподільник такої залежності між переміщенням плунжера та витратою бензину вже не дає. Тому застосовано систему диференціальних клапанів.

Із дозатора-розподільника паливо каналами Е подається до форсунок упорскування 6. Переміщення напірного диск; спричинює переміщення плунжера розподільника. Взаємозв'язок переміщень диференціальні канали забезпечують певне співвідношення повітря та бензину в робочій суміші. Для забезпечення відповідності склад; робочої суміші режиму роботи двигуна в системі впорскування з бо ку верхньої частини плунжера в розподільник каналом С підводиться керуючий тиск, який визначається регулятором: і залежить від режиму роботи двигуна. В разі збільшення тиску опір переміщенню плунжера зростає — суміш збіднюється, а в разі зменшення, навпаки, опір переміщенню плунжера спадає — суміш збагачується.

Один із режимів роботи автомобільного двигуна — різке відкриття дросельної заслінки. В разі карбюраторної системи живлення потрібне збагачення суміші здійснюється прискорювальним насосом (без насоса, оскільки повітря більш рухливе, відбувалося б збіднення її). За системи впорскування збагачення забезпечується майже миттєвою реакцією напірного диска.

Робота бензинового електричного насоса 4 не залежить від частоти обертання колінчастого вала двигуна. Насос умикається, якщо ввімкнено запалювання й обертається колінчастий вал. Оскільки насос має двократний запас за тиском і десятикратний — за подачею, в системі впорскування потрібен регулятор тиску живлення. Цей регулятор 9 вбудовано в доза-тор-розподільник і сполучено з каналом, А (підведення палива); каналом В зливається зайве паливо в бак, а канал D сполучено з регулятором керуючого тиску 5.

Холостий хід карбюраторних двигунів регулюється двома гвинтами: кількості та якості суміші. Система живлення з упоскуванням палива також має два гвинти: гвинт якості (складу) робочої суміші, яким регулюється вміст СО у відпрацьованих газах, і гвинт кількості суміші 11, за допомогою якого встановлюється частота обертання колінчастого вала двигуна на холостому ходу.

Система пуску. Після пуску двигуна електронасос 4 практично миттєво створює тиск у системі. Якщо двигун прогрітий (до температури не менше ніж 35 °С), то термореле 6вимикає пускову форсунку 11 з електромагнітним керуванням. У момент пуску холодного двигуна та протягом певного часу пускова форсунка впорскує у впускний колектор додаткову кількість палива.

Тривалість роботи пускової форсунки визначає термореле залежить від температури охолодної рідини. Клапан 8 забезпечує підведення до двигуна додаткової кількості повітря для підвищення частоти обертання колінчастого вала холодного двигуна на холостому ході. Додаткове збагачення паливоповітряної суміші під час пуску й прогрівання холодного двигуна досягається за рахунок вільнішого піднімання плунжера дозатора-розподільника завдяки тому, що регулятор керуючого тиску 5 знижує над плунжером протидіючий тиск повернення.

Отже, якщо двигун уже прогріто, то живлення здійснюється тільки через головну дозувальну систему та систему холостого ходу. При цьому термореле, пускова електромагнітна форсунка 1 клапан додаткового повітря 8 не працюють. Під час пуску й прогрівання холодного двигуна всі зазначені елементи системи впорскування починають працювати, забезпечуючи надійний пуск і стабільну роботу двигуна на холостому ходу.

Допоміжні елементи системи впорскування: • паливний електронасос; • нагромаджувач палива; • паливний фільтр.

Паливний електронасос Д — ротаційний роликовий одноабо багатосекційний. Від ротаційного лопатевого роликовий насос відрізняється тим, що замість лопатей у пази ротора встановлено ролики для заміни ковзання лопатей по статору коченням. Для бензонасоса це особливо важливо, оскільки бензин не має мастильної властивості.

На вході бензонасоса передбачено фільтрувальну сітку, що призначається для затримання порівняно великих сторонніх частинок.

Паливний насос розташовують як зовні бака, так і безпосередньо занурюють у бензин у баці. За зовнішньою формою насос нагадує котушку запалювання й становить об'єднання агрегату-електродвигуна постійного струму та власне насоса. Особливість цієї конструкції полягає в тому, що бензин обмиває всі внутрішні деталі електродвигуна: якір, колектор, щітки, статор.

Насос має два клапани: запобіжний, що сполучає порожнини нагнітання й усмоктування, та зворотний, який перешкоджає зливанню палива із системи. Зворотний клапан і демпфірувальний дросель вбудовано в штуцер паливного насоса. Демпфер дещо згладжує різке зростання тиску в системі під час пуску паливного насоса (тиск знижується тільки до значення, за якого закриваються клапанні форсунки). Тиск, що розвивається насосом, або тиск у системі, становить близько 0,5 МПа; подача насосів за температури 20 °C та напруги 12 В — порядку 1,7…2 л/хв; робоча напруга — 7…15 В; максимальне значення сили струму — 4,7…9,5 А.

Нагромаджувач палива 3 — це пружинний гідроакумулятор, що призначається для підтримання тиску в системі, коли зупинено двигун і вимкнено бензонасос. Підтримання залишкового тиску запобігає утворенню в трубопроводах парових пробок, які ускладнюють пуск двигуна (особливо гарячого).

У системі нагромаджувач установлюють за паливним насосом. Він має три порожнини: верхню, де розміщено пружину, середню — нагромаджувальну (об'ємом 20…40 см3) та нижню з двома каналами (підвідним і відвідним) або з одним, що виконує обидві функції. Верхню й середню порожнини відокремлено гнучкою діафрагмою, а середню й нижню — перегородкою.

.

.

_.

.