Degalų tiekimo sistema. Įpurškimo sistemos, aprašymas ir veikimo principas

2024 Autorius: Erin Ralphs | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-19 17:41

Degalų padavimo sistema reikalinga degalų tiekimui iš dujų bako, tolesniam jų filtravimui, taip pat deguonies ir kuro mišinio susidarymui jį pernešant į variklio cilindrus. Šiuo metu yra keletas kuro sistemų tipų. XX amžiuje labiausiai paplitęs buvo karbiuratorius, tačiau šiandien įpurškimo sistema tampa vis populiaresnė. Buvo ir trečias – vienkartinis įpurškimas, kuris buvo geras tik tuo, kad leido šiek tiek sumažinti degalų sąnaudas. Pažvelkime atidžiau į įpurškimo sistemą ir suprasime jos veikimo principą.

Bendrosios nuostatos

Dauguma šiuolaikinių variklių degalų sistemų yra panašios. Skirtumas gali būti tik maišymo stadijoje. Kuro sistemą sudaro šie komponentai:

1. Degalų bakas yra kompaktiškas gaminys, kuriame yra siurblys ir filtras mechaninėms dalelėms valyti. Pagrindinis tikslas – degalų saugojimas.
2. Degalų tiekimo linijos sudaro žarnų ir vamzdelių kompleksą, skirtą kurui iš bako perkelti į maišymo sistemą.
3. Įrenginysmišinio susidarymas. Mūsų atveju kalbėsime apie purkštuką. Šis įrenginys skirtas gauti emulsiją (oro ir kuro mišinį) ir kartu su varikliu tiekti ją į cilindrus.
4. Mišinio formavimo sistemos valdymo blokas. Jis montuojamas tik įpurškimo varikliuose, nes reikia valdyti jutiklius, purkštukus ir vožtuvus.
5. Degalų siurblys. Daugeliu atvejų naudojamas povandeninis variantas. Tai mažos galios elektros variklis, kuris yra prijungtas prie skysčio siurblio. Tepimas atliekamas naudojant degalus, o ilgai naudojant automobilį su mažiau nei 5 litrais degalų gali sugesti elektros variklis.

Trumpai tariant, purkštukas yra taškinis degalų tiekimas per purkštuką. Elektroninis signalas gaunamas iš valdymo bloko. Nepaisant to, kad purkštukas turi nemažai reikšmingų pranašumų prieš karbiuratorių, jis ilgą laiką nebuvo naudojamas. Taip buvo dėl techninio gaminio sudėtingumo, taip pat dėl menko sugedusių dalių priežiūros. Šiuo metu taškinės įpurškimo sistemos praktiškai pakeitė karbiuratorių. Pažvelkime atidžiau, kodėl purkštukas toks geras ir kokios jo savybės.

Degalų įrangos ypatybės

Automobilis visada buvo aplinkosaugininkų dėmesio objektas. Išmetamosios dujos išleidžiamos tiesiai į atmosferą, kuri yra kupina taršos. Degalų sistemos diagnostika parodė, kad išmetamų teršalų kiekis netinkamai susidarius mišiniui žymiai padidėja. Dėl šios paprastos priežasties buvo nuspręstaįdiegti katalizatorių. Tačiau šis įrenginys gerus rezultatus rodė tik su kokybiška emulsija, o esant bet kokiems nukrypimams jo efektyvumas ženkliai krito. Buvo nuspręsta karbiuratorių pakeisti tikslesne įpurškimo sistema, kuri buvo purkštukas. Pirmieji variantai apėmė daugybę mechaninių komponentų ir, remiantis tyrimais, tokia sistema laipsniškai blogėjo naudojant transporto priemonę. Tai buvo visiškai natūralu, nes svarbūs komponentai ir darbinės dalys susitepė ir sugedo.

Kad įpurškimo sistema galėtų pasitaisyti pati, buvo sukurtas elektroninis valdymo blokas (ECU). Kartu su įmontuotu Lamba zondu, esančiu priešais katalizatorių, tai davė gerų rezultatų. Galima drąsiai teigti, kad degalų kainos šiandien gana aukštos, o purkštukas geras vien dėl to, kad taupo benziną ar dyzeliną. Be to, yra šie pliusai:

1. Padidėjęs variklio našumas. Visų pirma, galia padidėjo 5–10%.
2. Pagerinkite dinamines transporto priemonės charakteristikas. Injektorius yra jautresnis apkrovos pokyčiams ir pats koreguoja emulsijos sudėtį.
3. Optimalus kuro ir oro mišinys sumažina išmetamųjų dujų kiekį ir toksiškumą.
4. Įpurškimo sistema lengvai įsijungia nepaisant oro sąlygų, o tai yra didelis pranašumas prieš variklius su karbiuratoriumi.

Degalų įpurškimo sistema ir jos įtaisas

Visų pirma verta atkreipti dėmesį į tai, kad šiuolaikiniuose įpurškimo varikliuose įrengti purkštukai, kurių skaičius lygus cilindrų skaičiui. Tarpusavyje purkštukai yra sujungti rampa. Ten degalai laikomi esant nedideliam slėgiui, o juos sukuria elektros prietaisas – benzino siurblys. Įpurškiamo kuro kiekis tiesiogiai priklauso nuo purkštuko atidarymo trukmės, kurią nustato valdymo blokas. Tam indikatoriai imami iš įvairių daviklių, sumontuotų visoje transporto priemonėje. Dabar apsvarstysime pagrindinius:

1. Oro srauto jutiklis. Naudojamas norint nustatyti balionų pilnumą oru. Gedimo atveju rodmenys nepaisomi, o lentelės duomenys laikomi pagrindiniais rodikliais.
2. Akseleratoriaus padėties jutiklis atspindi variklio apkrovą, kuri atsiranda dėl droselio padėties, oro ciklo ir variklio greičio.
3. Šaldytuvo temperatūros jutiklis. Šio valdiklio pagalba įgyvendinamas elektrinio ventiliatoriaus valdymas ir degalų padavimo bei uždegimo koregavimas. Gedimo atveju skubi degalų sistemos diagnostika nebūtina. Temperatūra imama priklausomai nuo vidaus degimo variklio veikimo trukmės.
4. Alkūninio veleno (alkūninio veleno) padėties jutiklis reikalingas visai sistemai sinchronizuoti. Valdiklis apskaičiuoja ne tik variklio sūkius, bet ir jo padėtį tam tikru momentu. Kadangi tai poliarinis jutiklis, jam sugedus tolesnis transporto priemonės valdymas neįmanomas.
5. Jutiklisdeguonies reikia norint nustatyti deguonies procentą į atmosferą išmetamose dujose. Informacija iš šio valdiklio perduodama į ECU, kuris, priklausomai nuo rodmenų, pataiso emulsiją.

Verta atkreipti dėmesį į tai, kad ne visose transporto priemonėse su purkštuku yra deguonies jutiklis. Juos turi tik tie automobiliai, kuriuose sumontuotas Euro-2 ir Euro-3 toksiškumo standartus atitinkantis katalizatorius.

Įpurškimo sistemų tipai: įpurškimas vienu tašku

Šiuo metu visos sistemos yra aktyviai naudojamos. Jie klasifikuojami pagal purkštukų skaičių ir kuro padavimo vietą. Iš viso yra trys įpurškimo sistemos:

• vienas taškas (viena įpurškimas);
• daugtaškis (paskirstymas);
• nedelsiant.

Pirmiausia pažvelkime į vieno taško įpurškimo sistemas. Jie buvo sukurti iškart po karbiuratorinių ir buvo laikomi pažangesniais, tačiau dabar dėl daugelio priežasčių pamažu praranda savo populiarumą. Yra keletas neabejotinų tokių sistemų pranašumų. Pagrindiniai iš jų yra didelis degalų taupymas. Atsižvelgiant į tai, kad degalų kainos šiandien yra gana aukštos, toks purkštukas yra aktualus. Įdomu tai, kad šioje sistemoje yra šiek tiek mažiau elektronikos, todėl ji yra patikimesnė ir stabilesnė. Kai informacija iš jutiklių perduodama į valdymo elementą, iškart pakeičiami įpurškimo parametrai. Labai įdomu, kad beveik bet kurį karbiuratorių variklį galima konvertuoti į vieno taško įpurškimą be reikšmingų dalykųstruktūrinius pokyčius. Pagrindinis tokių sistemų trūkumas yra mažas vidaus degimo variklio droselio atsakas, taip pat didelis degalų kiekis nusėda ant kolektoriaus sienelių, nors ši problema buvo būdinga ir karbiuratorių modeliams.

Kadangi šiuo atveju yra tik vienas antgalis, jis yra ant įsiurbimo kolektoriaus vietoje karbiuratoriaus. Kadangi antgalis buvo geroje vietoje ir nuolat buvo po š alto oro srove, jo patikimumas buvo aukščiausiame lygyje, o konstrukcija – itin paprasta. Kuro sistemos plovimas vieno taško įpurškimu neužėmė daug laiko, nes užteko išpūsti tik vieną purkštuką, tačiau išaugę aplinkosaugos reikalavimai paskatino kurti kitas, modernesnes sistemas.

Kelių taškų įpurškimo sistemos

Paskirstytas įpurškimas laikomas modernesniu, sudėtingesniu ir mažiau patikimu. Šiuo atveju kiekviename cilindre yra izoliuotas antgalis, kuris yra įsiurbimo kolektoriuje arti įsiurbimo vožtuvo. Todėl emulsijos tiekimas atliekamas atskirai. Kaip minėta aukščiau, su tokiu įpurškimu vidaus degimo variklio galią galima padidinti iki 5-10%, o tai bus pastebima važiuojant keliu. Kitas įdomus momentas: ši degalų įpurškimo sistema yra gera, nes antgalis yra labai arti įsiurbimo vožtuvo. Tai sumažina degalų kaupimąsi ant kolektoriaus sienelių, todėl žymiai sutaupysite degalų.

Yra keletas tipųkelių taškų injekcija:

1. Vienu metu – visi purkštukai atsidaro vienu metu.
2. Pair-parallel – purkštukų atidarymas poromis. Vienas purkštukas atsidaro esant įsiurbimo taktui, o kitas prieš išmetimo taktą. Šiuo metu tokia sistema naudojama tik avarinio vidaus degimo variklio užvedimo metu fazės gedimo atveju (alkūninio veleno padėties jutiklis).
3. Fazinis – kiekvienas purkštukas valdomas atskirai ir atsidaro prieš įsiurbimo taktą.

Šiuo atveju sistema yra gana sudėtinga ir visiškai priklauso nuo elektronikos tikslumo. Pavyzdžiui, degalų sistemos plovimas užtruks daug ilgiau, nes reikia praplauti kiekvieną purkštuką. Dabar pažvelkime į kitą populiarų injekcijos tipą.

Tiesioginis įpurškimas

Įpurškimo automobiliai su tokiomis sistemomis gali būti laikomi ekologiškiausiais. Pagrindinis šio įpurškimo metodo diegimo tikslas – pagerinti degalų mišinio kokybę ir šiek tiek padidinti transporto priemonės variklio efektyvumą. Pagrindiniai šio sprendimo pranašumai yra šie:

• atsargus emulsijos purškimas;
• aukštos kokybės mišinio susidarymas;
• efektyvus emulsijos naudojimas įvairiuose ICE veikimo etapuose.

Remiantis šiais pranašumais galime teigti, kad tokios sistemos taupo degalus. Tai ypač pastebima važiuojant ramiai miesto vietovėse. Jei palyginsime du automobilius su tokio pat dydžio varikliu, bet skirtingomis įpurškimo sistemomis, pavyzdžiui, tiesioginiu ir daugiataškiu, tada pastebimaigeriausias dinaminis našumas bus tiesioginėje sistemoje. Išmetamosios dujos yra mažiau toksiškos, o paimta litro talpa bus šiek tiek didesnė dėl oro aušinimo ir dėl to, kad degalų sistemoje šiek tiek padidėja slėgis.

Tačiau turėtumėte atkreipti dėmesį į tiesioginio įpurškimo sistemų jautrumą degalų kokybei. Jei atsižvelgsime į Rusijos ir Ukrainos standartus, sieros kiekis neturėtų viršyti 500 mg 1 litre degalų. Tuo pačiu metu pagal Europos standartus šio elemento kiekis yra 150, 50 ir net 10 mg viename litre benzino ar dyzelino.

Jei trumpai apsvarstysime šią sistemą, ji atrodo taip: purkštukai yra cilindro galvutėje. Remiantis tuo, įpurškimas atliekamas tiesiai į cilindrus. Verta paminėti, kad ši įpurškimo sistema tinka daugeliui benzininių variklių. Kaip minėta aukščiau, kuro sistemoje naudojamas aukštas slėgis, kuriam esant emulsija tiekiama tiesiai į degimo kamerą, apeinant įsiurbimo kolektorių.

Degalų įpurškimo sistema: lengvas veikimas

Šiek tiek aukščiau ištyrėme tiesioginį įpurškimą, kuris pirmą kartą buvo naudojamas Mitsubishi automobiliuose, kurie turėjo santrumpą GDI. Greitai pažvelkime į vieną pagrindinių režimų – bėgimą liesu mišiniu. Jo esmė slypi tame, kad transporto priemonė šiuo atveju veikia esant nedideliam kroviniui ir vidutiniam greičiui iki 120 kilometrų per valandą. Kuro įpurškimas atliekamas degikliupaskutinis suspaudimo etapas. Atsispindėjęs nuo stūmoklio, kuras susimaišo su oru ir patenka į uždegimo žvakės sritį. Pasirodo, mišinys kameroje yra gerokai išeikvotas, tačiau jo įkrovą uždegimo žvakės srityje galima laikyti optimaliu. To pakanka jai užsidegti, po to užsidega ir likusi emulsijos dalis. Tiesą sakant, tokia degalų įpurškimo sistema užtikrina normalų vidaus degimo variklio darbą net esant 40:1 oro ir degalų santykiui.

Tai labai efektyvus būdas sutaupyti daug degalų. Tačiau verta atkreipti dėmesį į tai, kad išmetamųjų dujų neutralizavimo klausimas tapo aktualus. Faktas yra tas, kad katalizatorius yra neefektyvus, nes susidaro azoto oksidas. Šiuo atveju naudojama išmetamųjų dujų recirkuliacija. Speciali ERG sistema leidžia atskiesti emulsiją išmetamosiomis dujomis. Tai šiek tiek sumažina degimo temperatūrą ir neutralizuoja oksidų susidarymą. Tačiau šis metodas neleis padidinti variklio apkrovos. Norint iš dalies išspręsti problemą, naudojamas saugojimo katalizatorius. Pastarasis itin jautrus kurui, kuriame yra daug sieros. Dėl šios priežasties būtina periodiškai tikrinti degalų sistemą.

Homogeninis maišymas ir 2 etapų veikimas

Galios režimas (homogeniškas maišymas) – idealiai tinka agresyviam vairavimui mieste, lenkimui, taip pat važiuojant greitkeliais ir greitkeliais. Šiuo atveju naudojamas kūginis degiklis, kuris yra mažiau ekonomiškas nei ankstesnė versija. Injekcijayra atliekamas įsiurbimo taktu, o gautos emulsijos santykis paprastai yra 14,7:1, tai yra, artimas stechiometriniam. Tiesą sakant, ši automatinė degalų tiekimo sistema yra lygiai tokia pati kaip paskirstymo sistema.

Dviejų pakopų režimas apima degalų įpurškimą suspaudimo takto metu ir paleidimą. Pagrindinė užduotis yra staigus variklio padidėjimas. Ryškus tokios sistemos efektyvaus veikimo pavyzdys – judėjimas mažu greičiu ir staigus akceleratoriaus paspaudimas. Tokiu atveju detonacijos tikimybė žymiai padidėja. Dėl šios paprastos priežasties vietoj vieno etapo injekcija atliekama dviem.

Pirmajame etape nedidelis degalų kiekis įpurškiamas ant įsiurbimo eigos. Tai leidžia šiek tiek sumažinti oro temperatūrą cilindre. Galima sakyti, kad cilindre bus itin liesas mišinys santykiu 60:1, todėl detonacija kaip tokia neįmanoma. Paskutiniame suspaudimo takto etape įpurškiama kuro srovė, kuri maždaug 12:1 paverčia emulsiją į sodrią. Šiandien galime teigti, kad tokia variklio degalų sistema buvo pristatyta tik Europos rinkos automobiliams. Taip yra dėl to, kad dideli greičiai Japonijai nėra būdingi, todėl varikliui nėra didelių apkrovų. Europoje yra daug greitkelių ir greitkelių, todėl vairuotojai įpratę važiuoti greitai, o tai labai apkrauna vidaus degimo variklį.

Dar kažkas įdomaus

Verta atkreipti dėmesį į tai, kad, skirtingai nei karbiuratoriaus sistemos, įpurškimas reikalauja, kad būtų reguliariai tikrinama degalų sistema. Taip yra dėl to, kad gali sugesti daugybė sudėtingų elektronikos įrenginių. Dėl to tai sukels nepageidaujamų pasekmių. Pavyzdžiui, oro perteklius kuro sistemoje sukels emulsijos sudėties pažeidimą ir neteisingą mišinio santykį. Ateityje tai atsiliepia varikliui, atsiranda nestabilus veikimas, sugenda valdikliai ir pan. Tiesą sakant, purkštukas yra sudėtinga sistema, kuri nustato, kada į cilindrus reikia įvesti kibirkštį, kaip tiekti kokybišką mišinį į cilindrų blokas ar įsiurbimo kolektorius, kada atidaryti purkštukus ir koks oro ir benzino santykis turi būti emulsijoje. Visi šie veiksniai turi įtakos sinchronizuotam degalų sistemos veikimui. Įdomu tai, kad be daugumos valdiklių mašina gali veikti tinkamai ir be didelių nukrypimų, nes bus naudojami avariniai įrašai ir lentelės.

Vidaus degimo variklio efektyvumą mūsų atveju lemia tai, kiek teisingi bus iš valdiklių gauti duomenys. Kuo jie tikslesni, tuo mažiau galimi įvairūs kuro sistemos gedimai. Svarbų vaidmenį vaidina ir visos sistemos greitis. Skirtingai nuo karbiuratorių, čia nereikia reguliuoti rankiniu būdu, o tai pašalina klaidas atliekant kalibravimo darbus. Vadinasi, gausime pilnesnį mišinio degimą ir geresnę sistemą ekologiniu požiūriu.

Išvada

Apibendrinant, verta šiek tiek papasakoti apie trūkumus, būdingus įpurškimo sistemoms. Pagrindinis trūkumas – didelė vidaus degimo variklių kaina. Autoriusiš esmės tokių vienetų kaina bus apie 15% didesnė, o tai yra reikšminga. Tačiau yra ir kitų minusų. Pavyzdžiui, sugedusio kuro sistemos vožtuvo daugeliu atvejų nepavyksta sutaisyti dėl nuotėkio, todėl tereikia jį pakeisti. Tai taip pat taikoma įrangos techninei priežiūrai apskritai. Kai kuriuos komponentus ir dalis daug lengviau nusipirkti naujus, nei išleisti pinigus jų remontui. Ši savybė nėra būdinga karbiuratorinėms transporto priemonėms, kuriose galite sutvarkyti visus svarbius komponentus ir atkurti jų veikimą nesugaišdami daug laiko ir pastangų. Be jokios abejonės, elektroninė degalų tiekimo sistema remontuojama įdedant daug pastangų ir priemonių. Tikėtina, kad sudėtinga elektronika nebus suremontuota pirmoje degalinėje.

Na, mes su jumis kalbėjome apie tai, kas yra įpurškimo sistemos. Kaip matote, tai labai įdomi pokalbio tema. Apie tai, kokie geri purkštukai ir galimybė akimirksniu reguliuoti variklį, galite daug kalbėti. Bet mes jau kalbėjome apie pagrindinius dalykus. Atminkite, kad benzininio variklio degalų sistema turi būti reguliariai tikrinama, ar nėra galimų defektų. Pavyzdžiui, dėl žemos degalų kokybės, kuri iš tikrųjų būdinga mūsų šaliai, purkštukai dažnai užsikemša. Dėl to variklis pradeda dirbti su pertraukomis, krenta galia, mišinys tampa per liesas arba atvirkščiai. Visa tai labai blogai atsiliepia visam automobiliui, todėl reikia nuolatinio ir reguliaraus stebėjimo. Be to, stenkitės pilti tik jūsų automobilio gamintojo rekomenduojamą benziną.