Sustav opskrbe gorivom. Sustavi ubrizgavanja, opis i princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-19 16:17

Sustav za opskrbu gorivom potreban je za dovod goriva iz spremnika plina, njegovo daljnje filtriranje, kao i stvaranje smjese kisika i goriva s njezinim prijenosom u cilindre motora. Trenutno postoji nekoliko vrsta sustava goriva. Najčešći u 20. stoljeću bio je rasplinjač, no danas sustav ubrizgavanja postaje sve popularniji. Postojala je i treća - jednostruko ubrizgavanje, što je bilo dobro samo zato što je omogućilo neznatno smanjenje potrošnje goriva. Pogledajmo pobliže sustav ubrizgavanja i razumijemo njegov princip rada.

Opće odredbe

Najmoderniji sustavi goriva motora su slični. Razlika može biti samo u fazi miješanja. Sustav goriva uključuje sljedeće komponente:

1. Spremnik goriva je kompaktan proizvod koji ima pumpu i filter za čišćenje mehaničkih čestica. Glavna svrha je skladištenje goriva.
2. Cijevi za gorivo čine kompleks crijeva i cijevi za premještanje goriva iz spremnika u sustav za miješanje.
3. Uređajformiranje smjese. U našem slučaju, govorit ćemo o injektoru. Ova jedinica je dizajnirana da dobije emulziju (mješavina zraka i goriva) i da je dopremi u cilindre na vrijeme s motorom.
4. Upravljačka jedinica za sustav formiranja smjese. Ugrađuje se samo na motore s ubrizgavanjem, što je zbog potrebe kontrole senzora, mlaznica i ventila.
5. Pumpa za gorivo. U većini slučajeva koristi se potopna opcija. To je elektromotor male snage koji je spojen na pumpu za tekućinu. Podmazivanje se ostvaruje gorivom, a dulja uporaba vozila s manje od 5 litara goriva može dovesti do kvara elektromotora.

Ukratko, injektor je točka dovoda goriva kroz mlaznicu. Elektronički signal dolazi iz upravljačke jedinice. Unatoč činjenici da injektor ima niz značajnih prednosti u odnosu na rasplinjač, on se već dugo ne koristi. To je bilo zbog tehničke složenosti proizvoda, kao i zbog niske mogućnosti održavanja dijelova koji su pokvarili. Trenutno su sustavi točkastog ubrizgavanja praktički zamijenili karburator. Pogledajmo pobliže zašto je injektor tako dobar i koje su njegove značajke.

Značajke opreme za gorivo

Auto je oduvijek bio predmet pažnje ekologa. Ispušni plinovi se ispuštaju izravno u atmosferu, koja je prepuna onečišćenja. Dijagnostika sustava goriva pokazala je da se količina ispušnih plinova s nepravilnim stvaranjem smjese značajno povećava. Iz ovog jednostavnog razloga, odlučeno jeugraditi katalizator. No, ovaj uređaj je pokazao dobre rezultate samo s visokokvalitetnom emulzijom, a u slučaju bilo kakvih odstupanja, učinkovitost mu je značajno pala. Odlučeno je zamijeniti rasplinjač točnijim sustavom ubrizgavanja, što je bio injektor. Prve opcije uključivale su veliki broj mehaničkih komponenti i, prema istraživanjima, takav je sustav postajao sve lošiji kako se vozilo koristilo. To je bilo sasvim prirodno, jer su se važne komponente i radni dijelovi zaprljali i otkazali.

Kako bi se sustav ubrizgavanja mogao sam ispraviti, napravljena je elektronička upravljačka jedinica (ECU). Uz ugrađenu Lamba sondu, koja se nalazi ispred katalizatora, to je dalo dobre performanse. Slobodno se može reći da su cijene goriva danas prilično visoke, a injektor je dobar samo zato što štedi benzin ili dizel. Osim toga, tu su i sljedeći plusi:

1. Povećane performanse motora. Konkretno, povećana snaga za 5-10%.
2. Poboljšajte dinamičke performanse vozila. Injektor je osjetljiviji na promjene opterećenja i sam prilagođava sastav emulzije.
3. Optimalna mješavina goriva i zraka smanjuje količinu i toksičnost ispušnih plinova.
4. Sustav ubrizgavanja lako se pokreće bez obzira na vremenske uvjete, što je značajna prednost u odnosu na motore s rasplinjačem.

Sustav za ubrizgavanje goriva i njegov uređaj

Prije svega, vrijedi napomenuti činjenicu da su moderni motori s ubrizgavanjem opremljeni mlaznicama, čiji je broj jednak broju cilindara. Između sebe, mlaznice su povezane rampom. Tamo se gorivo nalazi pod blagim pritiskom, a stvara ga električni uređaj - benzinska pumpa. Količina ubrizganog goriva izravno ovisi o trajanju otvaranja mlaznice, koje određuje upravljačka jedinica. Za to se uzimaju indikatori iz raznih senzora koji su ugrađeni u cijelo vozilo. Sada ćemo razmotriti glavne:

1. Senzor protoka zraka. Služi za određivanje napunjenosti cilindara zrakom. U slučaju kvara, očitanja se zanemaruju, a tablični podaci uzimaju se kao glavni pokazatelji.
2. Senzor položaja leptira za gas odražava opterećenje motora, koje je posljedica položaja leptira za gas, kruženja zraka i brzine motora.
3. Senzor temperature rashladnog sredstva. Uz pomoć ovog kontrolera provodi se upravljanje električnim ventilatorom i korekcija dovoda goriva, kao i paljenja. U slučaju kvara, hitna dijagnostika sustava goriva nije potrebna. Temperatura se mjeri ovisno o trajanju motora s unutarnjim izgaranjem.
4. Senzor položaja radilice (radilice) potreban je za sinkronizaciju sustava u cjelini. Kontroler izračunava ne samo brzinu motora, već i njegov položaj u određenom trenutku. Budući da se radi o polarnom senzoru, u slučaju kvara, daljnji rad vozila nije moguć.
5. Senzorkisik je potreban za određivanje postotka kisika u plinovima koji se emitiraju u atmosferu. Informacije iz ovog regulatora se prenose na ECU, koji, ovisno o očitanjima, ispravlja emulziju.

Vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da nisu sva vozila s injektorom opremljena senzorom kisika. Imaju ih samo oni automobili koji su opremljeni katalizatorom s Euro-2 i Euro-3 standardima toksičnosti.

Vrste sustava za ubrizgavanje: ubrizgavanje u jednoj točki

Trenutno se svi sustavi aktivno koriste. Klasificiraju se ovisno o broju mlaznica i mjestu dovoda goriva. Ukupno postoje tri sustava ubrizgavanja:

• jedna točka (jedna injekcija);
• višestruka (distribucija);
• odmah.

Prvo, pogledajmo sustave ubrizgavanja u jednoj točki. Nastali su odmah nakon karburatorskih i smatrali su se naprednijim, ali sada postupno gube popularnost zbog mnogih razloga. Postoji nekoliko neospornih prednosti takvih sustava. Glavne su značajne uštede goriva. S obzirom da su cijene goriva danas prilično visoke, takva je mlaznica relevantna. Zanimljivo je da ovaj sustav sadrži nešto manje elektronike, pa je pouzdaniji i stabilniji. Kada se informacija sa senzora prenese na upravljački element, parametri ubrizgavanja se odmah mijenjaju. Vrlo je zanimljivo da se gotovo svaki motor s rasplinjačem može pretvoriti u ubrizgavanje u jednoj točki bez značajnogstrukturne promjene. Glavni nedostatak takvih sustava je nizak odziv gasa motora s unutarnjim izgaranjem, kao i taloženje značajne količine goriva na stijenkama kolektora, iako je ovaj problem bio svojstven i modelima karburatora..

Budući da u ovom slučaju postoji samo jedna mlaznica, ona se nalazi na usisnoj granici umjesto karburatora. Budući da je mlaznica bila na dobrom mjestu i stalno pod mlazom hladnog zraka, njena pouzdanost je bila na najvišoj razini, a dizajn iznimno jednostavan. Ispiranje sustava goriva ubrizgavanjem u jednoj točki nije oduzimalo puno vremena, jer je bilo dovoljno ispuhati samo jednu mlaznicu, ali povećani ekološki zahtjevi doveli su do razvoja drugih, modernijih sustava.

Sustavi s više točaka za ubrizgavanje

Distribuirano ubrizgavanje smatra se modernijim, složenijim i manje pouzdanim. U ovom slučaju, svaki cilindar je opremljen izoliranom mlaznicom, koja se nalazi u usisnom razvodniku u neposrednoj blizini usisnog ventila. Stoga se opskrba emulzijom provodi zasebno. Kao što je gore navedeno, s takvim ubrizgavanjem, snaga motora s unutarnjim izgaranjem može se povećati do 5-10%, što će biti vidljivo tijekom vožnje na cesti. Još jedna zanimljiva točka: ovaj sustav ubrizgavanja goriva je dobar jer se mlaznica nalazi vrlo blizu usisnog ventila. To smanjuje nakupljanje goriva na zidovima razdjelnika, što rezultira značajnom uštedom goriva.

Postoji nekoliko vrstaubrizgavanje u više točaka:

1. Istovremeno - sve mlaznice se otvaraju u isto vrijeme.
2. Par-paralelno - otvaranje mlaznica u parovima. Jedna mlaznica se otvara na usisnom, a druga prije takta ispuha. Trenutno se takav sustav koristi samo u trenutku pokretanja motora s unutarnjim izgaranjem u nuždi u slučaju kvara faze (senzor položaja radilice).
3. Postupno - svaka mlaznica se kontrolira zasebno i otvara se prije usisnog hoda.

U ovom slučaju, sustav je prilično složen i u potpunosti se oslanja na točnost elektronike. Na primjer, ispiranje sustava goriva potrajat će mnogo dulje jer je potrebno isprati svaku mlaznicu. Sada idemo naprijed i pogledajmo drugu popularnu vrstu injekcije.

Izravno ubrizgavanje

Automobili s ubrizgavanjem s takvim sustavima mogu se smatrati ekološki najprihvatljivijim. Glavni cilj uvođenja ove metode ubrizgavanja je poboljšanje kvalitete mješavine goriva i blago povećanje učinkovitosti motora vozila. Glavne prednosti ovog rješenja su sljedeće:

• pažljiva atomizacija emulzije;
• formiranje mješavine visoke kvalitete;
• učinkovito korištenje emulzije u različitim fazama rada ICE.

Na temelju ovih prednosti možemo reći da takvi sustavi štede gorivo. To je posebno vidljivo kada se vozi tiho u urbanim sredinama. Ako usporedimo dva automobila s istom veličinom motora, ali različitim sustavima ubrizgavanja, na primjer, izravnim i višetočkovnim, tada je vidljivonajbolja dinamička izvedba bit će u izravnom sustavu. Ispušni plinovi su manje otrovni, a uzeta litra će biti nešto veća zbog zračnog hlađenja i činjenice da je tlak u sustavu goriva neznatno povećan.

Ali trebate obratiti pažnju na osjetljivost sustava izravnog ubrizgavanja na kvalitetu goriva. Ako uzmemo u obzir standarde Rusije i Ukrajine, tada sadržaj sumpora ne smije prelaziti 500 mg po 1 litri goriva. Istodobno, europski standardi impliciraju da je sadržaj ovog elementa 150, 50 pa čak i 10 mg po litri benzina ili dizela.

Ako ukratko razmotrimo ovaj sustav, on izgleda ovako: mlaznice se nalaze u glavi motora. Na temelju toga, ubrizgavanje se provodi izravno u cilindre. Vrijedi napomenuti da je ovaj sustav ubrizgavanja prikladan za mnoge benzinske motore. Kao što je gore navedeno, u sustavu goriva se koristi visoki tlak, pod kojim se emulzija dovodi izravno u komoru za izgaranje, zaobilazeći usisni razvodnik.

Sustav ubrizgavanja goriva: lean rad

Malo više smo ispitali izravno ubrizgavanje, koje je prvo korišteno na automobilima Mitsubishi, koji su imali kraticu GDI. Pogledajmo na brzinu jedan od glavnih načina rada – trčanje na mršavoj smjesi. Njegova bit leži u činjenici da vozilo u ovom slučaju radi pri malim opterećenjima i umjerenim brzinama do 120 kilometara na sat. Ubrizgavanje goriva vrši se pomoću plamenikazavršna faza kompresije. Odraženo od klipa, gorivo se miješa sa zrakom i ulazi u područje svjećice. Ispada da je smjesa u komori značajno iscrpljena, međutim, njezino punjenje u području svjećice može se smatrati optimalnim. To je dovoljno da se zapali, nakon čega se zapali i ostatak emulzije. Zapravo, takav sustav ubrizgavanja goriva osigurava normalan rad motora s unutarnjim izgaranjem čak i pri omjeru zrak/gorivo od 40: 1.

Ovo je vrlo učinkovit pristup koji štedi puno goriva. Ali vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da je pitanje neutralizacije ispušnih plinova postalo akutno. Činjenica je da je katalizator neučinkovit, jer nastaje dušikov oksid. U ovom slučaju koristi se recirkulacija ispušnih plinova. Poseban ERG sustav omogućuje razrjeđivanje emulzije s ispušnim plinovima. To donekle snižava temperaturu izgaranja i neutralizira stvaranje oksida. Međutim, ovaj pristup vam neće dopustiti povećanje opterećenja motora. Da bi se problem djelomično riješio, koristi se katalizator za pohranu. Potonji je iznimno osjetljiv na goriva s visokim udjelom sumpora. Zbog toga je potrebna povremena provjera sustava goriva.

Homogeno miješanje i rad u 2 stupnja

Power Mode (Homogeno miješanje) - idealno za agresivnu vožnju u urbanim sredinama, pretjecanja, kao i vožnju na autocestama i autocestama. U ovom se slučaju koristi konusna baklja, koja je manje ekonomična od prethodne verzije. Injekcijaprovodi se na usisnom taktu, a dobivena emulzija obično ima omjer 14,7:1, odnosno blizu stehiometrijskog. Zapravo, ovaj automatski sustav opskrbe gorivom potpuno je isti kao i distribucijski.

Dvostupanjski način rada podrazumijeva ubrizgavanje goriva u taktu kompresije, kao i pokretanje. Glavni zadatak je naglo povećanje motora. Upečatljiv primjer učinkovitog rada takvog sustava je kretanje pri malim brzinama i oštar pritisak na gas. U ovom slučaju, vjerojatnost detonacije značajno se povećava. Iz ovog jednostavnog razloga, umjesto u jednoj fazi, injekcija se odvija u dvije.

U prvoj fazi, mala količina goriva se ubrizgava na usisnom hodu. To vam omogućuje da malo snizite temperaturu zraka u cilindru. Možemo reći da će cilindar sadržavati ekstra-posnu smjesu u omjeru 60: 1, stoga je detonacija kao takva nemoguća. U završnoj fazi kompresijskog takta ubrizgava se mlaz goriva koji dovodi emulziju do bogate u omjeru od približno 12:1. Danas možemo reći da je takav sustav goriva motora uveden samo za vozila europskog tržišta. To je zbog činjenice da velike brzine nisu svojstvene Japanu, stoga nema velikih opterećenja na motoru. U Europi postoji veliki broj autocesta i autocesta, pa su vozači navikli na brzu vožnju, a to je veliko opterećenje motora s unutarnjim izgaranjem.

još nešto zanimljivo

Vrijedno je obratiti pažnju na činjenicu da, za razliku od sustava rasplinjača, ubrizgavanje zahtijeva redovitu provjeru sustava goriva. To je zbog činjenice da veliki broj složene elektronike može otkazati. Kao rezultat, to će dovesti do neželjenih posljedica. Na primjer, višak zraka u sustavu goriva dovest će do kršenja sastava emulzije i pogrešnog omjera smjese. U budućnosti to utječe na motor, pojavljuje se nestabilan rad, otkazuju regulatori itd. Zapravo, mlaznica je složen sustav koji određuje kada treba iskru na cilindre, kako isporučiti visokokvalitetnu smjesu u blok cilindara ili usisni razvodnik, kada otvoriti brizgaljke i koji omjer zraka i benzina treba biti u emulziji. Svi ovi čimbenici utječu na sinkronizirani rad sustava goriva. Zanimljivo je da bez većine kontrolera, stroj može ispravno raditi bez značajnih odstupanja, jer postoje zapisi za hitne slučajeve i tablice koje će se koristiti.

Učinkovitost motora s unutarnjim izgaranjem u našem slučaju ovisi o tome koliko će biti točni podaci dobiveni od kontrolera. Što su točniji, manje su mogući različiti kvarovi u sustavu goriva. Brzina sustava u cjelini također igra važnu ulogu. Za razliku od rasplinjača, ovdje nije potrebno ručno podešavanje, a to eliminira pogreške tijekom rada kalibracije. Posljedično, dobit ćemo potpunije izgaranje smjese i bolji sustav u ekološkom smislu.

Zaključak

Zaključno, vrijedi reći malo o nedostacima koji su svojstveni sustavima za ubrizgavanje. Glavni nedostatak je visoka cijena motora s unutarnjim izgaranjem. Poopćenito, trošak takvih jedinica bit će veći za oko 15%, što je značajno. Ali ima i drugih nedostataka. Na primjer, neispravan ventil sustava goriva u većini slučajeva nije moguće popraviti, zbog curenja, pa ga samo trebate promijeniti. To se također odnosi na mogućnost održavanja opreme općenito. Neke komponente i dijelove puno je lakše kupiti nove nego potrošiti novac na njihov popravak. Ova kvaliteta nije svojstvena vozilima s rasplinjačem, gdje možete razvrstati sve važne komponente i vratiti im performanse bez trošenja puno vremena i truda. Bez ikakve sumnje, elektronički sustav opskrbe gorivom popravlja se velikim trudom i sredstvima. Malo je vjerojatno da će sofisticirana elektronika biti popravljena u prvoj dostupnoj servisnoj postaji.

Pa, razgovarali smo s vama o tome što su sustavi ubrizgavanja. Kao što vidite, ovo je vrlo zanimljiva tema za razgovor. Možete još puno pričati o tome što su dobre mlaznice i mogućnost trenutnog podešavanja motora. Ali već smo govorili o glavnim točkama. Zapamtite da sustav goriva benzinskog motora treba redovito pregledavati zbog mogućih nedostataka. Na primjer, zbog niske kvalitete goriva, koja je zapravo svojstvena našoj zemlji, mlaznice se često začepe. Zbog toga motor počinje raditi s prekidima, snaga pada, smjesa postaje previše mršava ili obrnuto. Sve to jako loše utječe na automobil u cjelini pa je potrebno stalno i redovito praćenje. Osim toga, pokušajte napuniti samo benzin koji preporučuje proizvođač vašeg vozila.