Система распределенного впрыскивания

Система распределенного впрыскивания обеспечивает подачу топлива в зону впускных клапанов электромагнитными форсунками. Главным командным параметром для программного электронного управления цикловой подачей топлива служит цикловой расход воздуха, определяемый на основании сигналов измерителя массового расхода воздуха и датчика частоты вращения коленчатого вала. Структурная схема системы распределенного впрыскивания с программным управлением показана на Рисунок 3.4.

Рисунок 3.4. Структурная схема системы впрыскивание бензина

При распределенном впрыскивании бензин из бака 1 (Рисунок 3.5) всасывается электрическим бензонасосом 2, а затем через фильтр тонкой очистки 3 нагнетается в магистраль 6, в которой регулятором перепада давления 7 поддерживается постоянный перепад давления на входе и выходе

Рисунок 3.5. Схема системы распределенного впрыскивания бензина

топлива из форсунок 5. Фильтр 3 является основным, он должен обеспечить высокую очистку топлива. Избыток топлива от регулятора 7 возвращается обратно в бак.

Из нагнетательной магистрали топливо через распределитель подводится к индивидуальным электромагнитным форсункам 5, подающим его в зону впускных клапанов.

В двигателях с двумя впускными клапанами на цилиндр форсунка впрыскивает бензин на перемычку между клапанами.

Воздух поступает в цилиндры через измеритель расхода 10 и впускной трубопровод 5. Количество воздуха регулируется дроссельной заслонкой.

Электронная система управления дозированием топлива питается от аккумулятора 15 и включается в цепь при замыкании контактов в замке зажигания 16.

Сигналы измерителя расхода воздуха 10 и распределителя зажигания 13 (сигнал частоты вращения вала) обрабатываются электронным блоком управления 4, который в соответствии с заложенной в него программой выдает электрические импульсы, управляющие открытием клапанов форсунок и имеющие определенную продолжительность на каждом режиме работы двигателя. Системы с согласованным (фазированным) впрыскиванием в существенной степени выравнивают условия смесеобразования в различных цилиндрах.

Так как регулятор давления 7 поддерживает с высокой точностью постоянное избыточное давление топлива (200...400 кПа) относительно давления воздуха во впускном трубопроводе, то цикловая подача топлива форсункой 5 однозначно зависит от времени, в течение которого открыт ее клапан.

Длительность впрыскивания корректируется блоком управления в зависимости от температуры охлаждающей жидкости (датчик 12), экономайзерный эффект и обогащение смеси на режимах разгона обеспечиваются по сигналам датчика 9, соединого механически с осью дроссельной заслонки. В этом датчике предусмотрена также контактная пара, подающая сигнал для отключения топливоподачи на режимах принудительного холостого хода. Отключение подачи происходит при закрытой дроссельной заслонке, когда частота вращения превышает примерно 1500 , подача вновь включается при частоте вращения ниже 900 . Имеется коррекция порога отключения подачи топлива в зависимости от температурного режима двигателя.

Чтобы обеспечить устойчивую работу двигателя на холостом ходу с заданной частотой вращения, предусмотрено автоматическое регулирование количества поступающего в двигатель воздуха в зависимости от температуры охлаждающей жидкости. На холостом ходу непрогретого двигателя дроссельная заслонка закрыта, а воздух поступает через верхний и нижний байпасные каналы. По мере прогрева двигателя, начиная с температуры жидкости 50...70 °С, регулятор дополнительного воздуха 14 прекращает подачу воздуха. После этого воздух поступает только через верхний байпас, сечение которого можно изменить винтом для регулировки частоты вращения на холостом ходу.

Система может работать по сигналам -зонда 11, обеспечивая поддержание стехиометрического состава смеси.

Большое значение для безотказной работы регулятора давления 7 и форсунок 5 имеет качественная фильтрация топлива.

Измерение расхода воздуха осуществляется термоанемометром с высокой надежностью и позволяет поддерживать постоянным состав смеси при изменении плотности воздуха. Чувствительный элемент из платиновой проволоки толщиной 70 мкм, расположенный по поперечному сечению впускного трубопровода, включен в цепь моста сопротивлений. Проволока подогревается электрическим током до постоянной температуры 150°С. Чем больше расход воздуха, тем сильнее теплосъем с проволоки, а ток поогрева возрастает. Сила тока, пропорциональная расходу воздуха, непрерывно измеряется мостовой схемой и определяет величину расхода воздуха.

После остановки двигателя нить термоанемометра по команде блока управления кратковременно разогревается до повышенной температуры с целью очищения (выжигания) от загрязнений, которые могут искажать сигнал о расходе воздуха.

Помимо проволочного чувствительного элемента термоанемометра применяется также пленочный.

Карбюраторные системы

Схема карбюраторной системы, показанная на Рисунок 3.6, включает в себя топливный бак 12 с заливной горловиной 13 и крышкой 14. Датчик 15 с указателем уровня позволяет контролировать количество бензина в баке. По топливопроводу 9, минуя фильтр тонкой очистки 7, насосом 6 по топливопроводу 5 бензин подается в карбюратор 2. Чтобы в топливопроводах 9 и 5 не образовывались паровые пробки, производительность насоса 6 больше необходимой для двигателя, поэтому излишек топлива по магистрали перепуска 18 постоянно сливается обратно в бак и температура в топливопроводах снижается. Воздух поступает в карбюратор, пройдя воздухоочиститель 1.

Рисунок 3.6. Схема системы питания карбюраторного двигателя:

1 — воздухоочиститель; 2 — карбюратор; 3 — впускной трубопровод; 4 — выпускной трубопровод; 5 — нагнетательный топливопровод; 6— топливный насос; 7 — фильтр тонкой очистки топлива; 8 — приемная труба; 9 — топливопровод; 10 — глушитель; 11 — трубопровод системы выпуска; 12 — топливный бак; 13 и 14 — заливные горловины с крышкой; 15 и 16 — датчик и указатель уровня топлива; 17 и 18 — штуцер и магистраль перепуска топлива

Топливо-воздушная смесь (ТВС) из карбюратора подается к цилиндрам по впускному трубопроводу 3. Наиболее важным узлом системы является карбюратор, к которому предъявляются следующие основные требования: точное дозирование топлива, обеспечивающее получение необходимых экономических и мощностных показателей двигателя на всех режимах его работы при допустимой токсичности отработавших газов; возможность быстрого и плавного изменения режима работы двигателя; надежный и быстрый запуск двигателя; тонкое распиливание топлива.

Системы подачи газа

Применение газовых топлив на автомобилях дает существенный экономический эффект и значительно улучшает экологические показатели (снижение выброса СО до двух раз, СН на 50...100% и на 20...30%).

Однако использование газовых топлив на 10...20% уменьшает мощность двигателя, а большая масса и габариты топливной аппаратуры снижают эксплуатационные показатели автомобиля. При работе на природном газе запас хода автомобиля снижается почти вдвое, на 20% уменьшается грузоподъемность грузовых автомобилей и объем багажника легковых автомобилей. При работе на сжиженном газе и небольшом увеличении массы автомобиля его запас хода остается таким же, как у бензинового варианта.

Перспективно применение криогенных баков для хранения природного газа при t = -160°С. Проблема заключается в снижении их стоимости и обслуживания, а также в повышении надежности.

Особенности систем питания газовых двигателей связаны с физико-химическими свойствами сжиженных нефтяных и сжатых природных газов.

Эти системы работают под значительным давлением, под которым газ находится в баллонах, поэтому в них нет никаких насосов для подачи газа, но, с другой стороны, они имеют редукторы для понижения давления газа и подогреватель для предотвращения замерзания конденсата водяных паров. Как правило, системы питания газовых двигателей являются двухтопливными, поскольку в качестве резервных имеют и систему питания бензином, что является их отрицательным свойством, так как в таких двигателях неоптимальна степень сжатия и соответственно ухудшена топливная экономичность.