محرك الحقن - ماذا نعرف عنه؟ مع ذلك أي سيارة حديثة... تحقيق مورد مثل هذا المحرك الاحتراق الداخلي(ICE) مصمم ل استهلاك اقتصاديالوقود ، والتقليل من انبعاثاته في البيئة. سوف ننفذ رحلة صغيرةلدراسة الوحدة.
كيف يعمل؟
يعملون في خطوات ؛ توفر كل دورة ساعة عملية:
- تعبئة الاسطوانات بالوقود.
- الضغط بواسطة المكبس للاحتراق.
- شوط العمل - الحصول على الطاقة الميكانيكية بتفجير مادة قابلة للاحتراق.
- تصريف المواد الخام المعالجة في الغلاف الجوي.
صناعة السيارات الأكثر طلبًا هي 4 صناعات تعمل بالبنزين.باستخدام مثالهم ، سوف ندرس مبدأ تشغيل محرك الحقن.
عند الضربة الأولى ، ينخفض المكبس قدر الإمكان - يتم تغذية البنزين الممزوج بالهواء من خلال الصمام. علاوة على ذلك ، يرتفع المكبس إلى نقطة التوقف ، ويغلق الصمام ويضغط الخليط. بعد ذلك ، تقطع الشمعة الشرارة - تبدأ في تفجير المادة المضغوطة.
تؤدي الزيادة في درجة الحرارة في الغرفة وتكوين الغازات إلى تحريك المكبس للأمام ، ويعيده العمود المرفقي ، بسبب القصور الذاتي ، إلى الموضع العلوي. في السرعه العاليهيتزايد الضغط أكثر ويفتح صمام المخرج. المنتجات المكررة البنزين تتسارع إليها.
للحصول على أداء أكثر عقلانية ، يتم استخدام مجموعة من أجهزة الاستشعار التي تحدد الحمل المستلم على الآليات ، وتحسب أجزاء من مكونات خليط التفجير لضمان الحركة مع دورة مساوية للسكتة الدماغية.
تم تصميم "حشو" برامجهم بحيث يتم تشغيل كل منها بالتوازي مع أوضاع المحرك ، ومراقبة التغييرات في الدورات والتكيف معها. تتيح لك هذه الوظيفة ضبط استهلاك الوقود وفقًا لأسلوب القيادة الفردي وزيادة الكفاءة.
ما هي مميزات الجهاز؟
ستسمح لك دراسة التصميم بفهم كيفية عمله بمزيد من التفصيل. محرك الحقن... المكونات الخاصة بهذا النوع:
- حاجز تحكم إلكتروني(وحدة نقدية أوروبية) ؛
- منظم الضغط؛
- حاقنات
- مضخة البنزين
- مجسات.
تفاعل ما سبق: تستقبل المستشعرات بيانات عن حالة الميكانيكا أو العمليات ، تتم معالجتها بواسطة المعالج وتنقل أوامر التحكم. يتم إعطاء الحاقنات شحنة محدودة تفتحها. والنتيجة هي أن الخليط من حجرة الوقود يدخل إلى حجرة مشعب السحب.
لجعل مخطط هذه العملية أكثر قابلية للفهم ، سنقوم برحلة قصيرة على هيكل بعض المكونات التي يتكون منها حاقن المحرك.
وحدة نقدية أوروبية
وتتمثل مهمتها الرئيسية في إصدار أوامر لمكونات السيارة بشكل مستمر بناءً على المعلومات المعالجة. ويشمل:
- عوامل بيئة(درجة الحرارة ، الرطوبة ، إلخ) ؛
- درجة الحمل على الميكانيكا (عند تسلق التل ، التحرك على طول طريق سيء، إلخ.)؛
- وضع المحرك (خامل / عالي السرعة ، مع مراعاة الحمل عند التبديل إلى بالدفع على العجلات الأربع، إلخ.).
في حالة وجود تعارض بين البرنامج الأصلي ، يقوم الكمبيوتر بتعيين التصحيحات للعناصر المنفذة. الوحدة قادرة على التشخيص. يتم إخطار السائق بفشل أي آلية تنفيذ ، وتشغيلها بشكل غير صحيح من خلال الإشارة إلى CheckEngine قيد التشغيل لوحة القيادة... يتم جمع المعلومات حول الأخطاء في قسم الذاكرة ، والتي في حالة حدوث أعطال خطيرة تساعد على اكتشافها والقضاء عليها بسرعة.
أنواع أجهزة الذاكرة المدمجة:
- ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة لمرة واحدة (EPROM) - تحتوي على أساسيات كود البرنامج("دماغ" سيارة). توجد شريحتها على لوحة اللوحة ؛ في حالة حدوث عطل ، يمكن استبدالها بسهولة بأخرى جديدة. في حالة حدوث أي فشل ، تظل الرموز المتداخلة مخزنة عليه.
- ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) هي خزان مؤقت يستخدم لمعالجة المهام للجلسة الحالية. الجهاز ملحوم باللوحة ؛ عندما يتم قطع التيار الكهربائي عن البطارية ، يتم مسح جميع المعلومات منها.
- قابل للبرمجة كهربائيًا (EEPROM) - يحتوي على بيانات الوقت وتشفير مضاد للسرقة. يستخدم بطارية مدمجة كمصدر للطاقة ، قابلة لإعادة الشحن عند القيادة. يقارن بين أكواد الحجب الإلكترونية المضمنة ونفس معلمات منع الحركة. إذا لم تتطابق ، فلا يمكن تشغيل محرك الحقن.
عن طريق الحقن
من خلالها ، يتم رش أجزاء من كتلة الوقود في مقصورات المجمع والأسطوانة ، ويتكرر فتح / إغلاق الصمام عدة مرات في غضون ثانية.
وفقًا لطريقة التحكم في الأجهزة وعدد الأجزاء المستخدمة ، يتم تقسيمها إلى فئات:
- حقن الخانق الأحادي (TBI) - يتم توفير تغذية التفجير في قطعة واحدة. النفاثة غير متزامنة مع تشغيل صمام السحب. يتم إنشاء إشارات التحكم لرسالة الحاقن من شريحة داخل المجمع. هذا المبدأ شائع في المحركات القديمة من التسعينيات.
- حقن التوزيع (MFI) - يستخدم في جميع سيارات حديثةمع حاسوب على متن... اكتمل نقل الوقود: فوهة واحدة - اسطوانة واحدة. يتم تثبيت وحدة الحاقن فوق المشعب ، وتتم مزامنة العملية برمتها مع وحدة التحكم المركزية ، وفقًا لكيفية عمل نظام الإشعال لمحرك الحقن. عند مقارنة الخصائص الموجزة للأسلاف ، تزداد الكفاءة إلى 10٪.
عناصر MFI لتدفق طائرة نفاثة هي: كهروهيدروليكي ، كهرومغناطيسي ، كهرضغطية. يتم استخدامها لتوزيع الحقن:
- متزامن (ملء متزامن لجميع الأسطوانات) ؛
- زوج متوازي - زوج واحد من المكابس يأخذ الموضع السفلي ، والآخر - الجزء العلوي. تتم بنفس الطريقة تعبئة الوقود وإزالة منتجات الاحتراق ؛
- مرحلتان (المرحلة) - يتم نقل الوقود إلى غرف الاحتراق في عمليتين.
- مباشر - يستخدم في تصميم المحركات ، مما يعني احتراق تركيبة مستنفدة للأكسجين الفائق.
حقيقة مهمة: تقنية TBI غير منتشرة عمليًا اليوم ، لأنها أقل اقتصادا ولا يمكن الاعتماد عليها!
المحول الحفاز
يتيح هذا الجهاز إمكانية تقليل محتوى مواد مثل أول أكسيد الكربون والنيتروجين في غازات العادم عن طريق تحويلها إلى هيدروكربونات. لا تتحكم فيه وحدة التحكم الإلكترونية ، ولكنها تتصل بمركز المعالجة من خلال جهاز استشعار يكتشف نسبة الأكسجين في تراكمات العادم. في حالة الإمداد الزائد بالوقود ، يتلقى جهاز التحكم المعلومات من المستشعر ويصححها.
يحتوي المحول الحفاز على عناصر خزفية مع محفزات مدمجة:
- مؤكسد (البلاتين والبلاديوم) ؛
- تقليل الروديوم
- انتقائي.
- تراكمي.
ملحوظة: البنزين المحتوي على الرصاص يضر بتشغيل المعادلات ، ومواد التزود بالوقود التي تحتوي على نسبة عالية من الكبريت ستجعل عناصر التخزين المحفزة غير صالحة للاستعمال!
مجسات
يتم ضمان التشغيل المنسق جيدًا لجميع آليات محركات الحقن من خلال قراءات الأجهزة المصغرة المتصلة بأدوات الأداء الكلي. يقيس كل جهاز معلمات المنطقة المراقبة ويرسلها إلى وحدة التحكم الإلكترونية.
مستشعرات مدمجة ®:
- DMRV (R تدفق شامل air) - مثبتة عند مدخل مرشح الهواء. يعمل وفقًا لمبدأ مقارنة القراءات. يتدفق التيار عبر خيطين من البلاتين. تتغير المقاومة (حسب درجة الحرارة). في هذه الحالة ، يتم نفخ خيط واحد بحرية ، والثاني مغلق بإحكام. نظرًا للاختلاف الذي يظهر ، تحسب وحدة التحكم الإلكترونية.
- DBP (R ضغط مطلقودرجة الحرارة في المحرك) - مجتمعة أو محددة بشكل منفصل عن سابقتها. يتكون من غرفتين: إحداها محكمة الإغلاق (يوجد فراغ بالداخل) ، والثانية يتم توفيرها مباشرة إلى غرفة مدخل المجمع. يمر الحجاب الحاجز بين الغرف ، ويتم إصلاح العناصر الكهرضغطية ، مما يخلق التوتر أثناء حركته.
- DPKV (موضع R. العمود المرفقي) - مثبت على شكل مشط مغناطيسي على بكرة العمود المرفقي. يحتوي على 58 سنًا و 2 فجوة تساوي درجة السن. تتحرك الأسنان في لف نحاسي ، والذي ، عند التفاعل مع قلب ممغنط ، يشكل جهدًا تحريضيًا - يعتمد على سرعة ثورات البكرة.
- DF (مراحل R) - يحتوي على قرص به ملف وفتحة. تشير الفتحة إلى الجهاز - جهد الخرج يساوي الصفر. في نفس الوقت ، يتم الوصول إلى أعلى مركز ميت للضغط في الأسطوانة الأولى. بفضل هذا ، توفر الوحدة المركزية جهدًا الاسطوانة المطلوبةللاشتعال ، يتحكم في السكتات الدماغية.
- DD (R تفجير) - كتلة الأسطوانة مجهزة به. في لحظة التفجير ، يمر الاهتزاز من خلاله. يعتمد نقل المعلومات على توليد جهد تيار حر - يزداد مع زيادة الاهتزاز.
- TPS (موضع R. خنق) - عند جهد مرجعي 5 فولت ، يزيد أو ينقص بسبب تغيير زاوية دوران المثبط.
- DTOZH (درجة حرارة المبرد R).
- مستشعر الأكسجين - لـ تصميمات مختلفةنفذت منفردة أو في أزواج. يأخذ قياسات الأكسجين الحر في منتجات العادم. تسمح وظيفتها لوحدة التحكم الإلكترونية بتحديد: إثراء خليط الوقود أو تقليله.
الحاقن بشكل ملحوظ أفضل الكربوهيدرات... للتحقق من ذلك ، ضع في اعتبارك مقارنة بين تصميمات المحركات المماثلة في الجدول:
السيارة الحديثة عبارة عن "كائن حي" معقد يتكون من أجهزة استشعار ومشغلات وأهم شيء - وحدة تحكم. لا يسميه الناس "أدمغة" عبثًا. إنها وحدة التحكم التي تتحكم في تشغيل نظام حقن الوقود بالكامل.
بمساعدتها ، يحدث التشغيل العادي للمحرك ، وتعديل توقيت الإشعال ، وتوقيت الحقن خليط وقود الهواءوالعديد من المعلمات الأخرى.
وصف
على مدى تاريخ صناعة السيارات الطويل ، ظهرت عدة أنواع من حقن الوقود. وتصميم نظام الحقن محرك البنزينتختلف ، وبشكل ملحوظ. يشبه الديزل تمامًا في نظام الحقن مع حاقن.
ولكن هناك اختلافات كبيرة في تصميم الآليات الفردية - نسبة الضغط في محرك الديزل أعلى بعدة مرات. بشكل عام ، كانت التصميمات الأولى لأنظمة الحقن مشابهة جدًا لأنظمة الديزل.
حقن مركزي للوقود
الحقن الأحادي هو أبسط آلية. الاسم الثاني هو الحقن المركزي. وكان الأول في التاريخ. تم استخدامه على نطاق واسع في الولايات المتحدة في بداية النصف الثاني من القرن العشرين. كيف يعمل الحقن المركزي؟ البساطة هي بالضبط ما لم يحبه أصحاب السيارات فحسب ، بل الشركات المصنعة أيضًا. التصميم مشابه جدًا للمكربن ، بدلاً من ذلك يتم استخدام حاقن فقط.
تم تثبيته على مشعب السحب- واحد لجميع اسطوانات المحرك مهما كان عددها. يدخل الوقود المشعب طوال الوقت ، تمامًا مثل الهواء. والنتيجة هي تكوين خليط من وقود الهواء ، والذي يتم توزيعه في جميع أنحاء الأسطوانات.
المميزات والعيوب
مزايا نظام الحقن المركزي:
- البساطة وانخفاض تكلفة البناء ؛
- لتغيير أوضاع التشغيل ، يكفي ضبط فوهة واحدة ؛
- عند تغيير المكربن إلى حاقن (حقنة واحدة) ، لا يتم إجراء تغييرات كبيرة في نظام الطاقة.
تشمل العيوب حقيقة أنه لا يخرج لتحقيق أداء بيئي عالي. لذلك ، لا يمكن اليوم العثور على السيارات ذات الحقن الأحادي للبيع والتشغيل في البلدان المتقدمة في أمريكا وأوروبا وآسيا. ما لم يكونوا في دول العالم الثالث ، سوف يسافرون بحرية على الطرق.
والإزعاج الأكبر هو أنه عندما يفشل ، فإنه يتوقف ويستحيل بدء تشغيله.
حقن خليط الوقود متعدد النقاط
في مثل هذه الأنظمة ، يكون عدد الحقن مساويًا لعدد الأسطوانات. توجد جميع الحاقنات في مشعب السحب ، ويتم توفير خليط الوقود والهواء باستخدام سكة وقود مشتركة للجميع. يمزج بين البنزين والهواء. طرق عمل الحاقنات:
- الحقن التدريجي - تعمل أحدث الأنظمة بدقة مع استخدامها. عدد الحقن والأسطوانات هو نفسه ، ويتم فتح وإغلاق صمامات الملف اللولبي اعتمادًا على الشوط الذي يمر به المحرك. يعتبر أفضل وضع تشغيل للمحرك هو الوضع الذي يفتح فيه الحاقن مباشرة قبل بدء ضربة السحب. ويعمل المحرك بثبات ويتم تحقيق عدد أميال كبير من الغاز. مزايا نظام الوقود هذا واضحة.
- الحقن المتزامن لخليط وقود الهواء - فتح الحقن مستقل عن السكتة الدماغية. يتم فتحهم جميعًا في نفس الوقت ، على الرغم من حقيقة أنهم على فتحات السحب الخاصة بأسطواناتهم. هذا حقنة أحادية تم تحديثها إلى حد ما ، على الرغم من وجود العديد من الحقن ، إلا أنه يتم التحكم فيها كما لو تم تثبيت واحد فقط. بشكل عام ، هذه الهياكل موثوقة وعملها مستقر ، ولكن من حيث الخصائص فهي أدنى من الهياكل الأكثر حداثة.
- الحقن المتوازي الزوجي خليط الوقودتختلف قليلاً عن سابقتها. الفرق الرئيسي هو أنه لا يتم فتح جميع الفتحات مرة واحدة ، ولكن في أزواج. يتم فتح زوج واحد قبل المدخل ، والثاني - قبل المخرج. هذه هي الطريقة التي يعمل بها الحقن عادة. لقد خرجت هذه الأنظمة عن الاستخدام لفترة طويلة ، ولكن ، على سبيل المثال ، إذا فشل مستشعر الطور ، تدخل الحاقنات الحديثة في وضع الطوارئ(يحدث الحقن المتوازي الزوجي بدلاً من الحقن التدريجي ، لأن التشغيل مستحيل بدون معلمات هذا المستشعر).
- أنظمة حقن الوقود المباشر لها التكلفة العالية، لكن موثوقيتها تحسد عليها. تكون كفاءة المحرك وقوته على مستوى عالٍ ، وتنظيم إمداد خليط الهواء والوقود يكون دقيقًا قدر الإمكان. يمكن للمحرك تغيير وضع التشغيل بسرعة. يتم تثبيت المحاقن الكهرومغناطيسية في رأس الأسطوانة ويتم رش الخليط مباشرة في غرفة الاحتراق بالأسطوانة (ومن هنا جاء اسم النظام).
يفتقر التصميم إلى مشعب السحب والصمام. يعد تنفيذ التصميم معقدًا إلى حد ما ، حيث توجد فتحات في رأس الأسطوانة لكل أسطوانة للشموع والصمامات (2 أو 4 ، حسب نوع المحرك). ببساطة لا توجد مساحة كافية لتثبيت الحاقن.
في البداية ، تم تركيب أنظمة الحقن هذه على مجمل و محركات قوية، على الميزانية لا يمكن العثور عليها. وإصلاح هذه الأنظمة يصب في مبلغ مقطوع.
نظام استشعار محرك الحقن
بدون هذه المكونات ، لا يمكن لنظام حقن الوقود أن يعمل. إن المستشعرات هي التي تبلغ وحدة التحكم بجميع المعلومات اللازمة لتشغيل المشغلات فيها الوضع العادي... تحدث أعطال نظام الطاقة في الغالب بسبب المستشعرات ، حيث يمكنها إجراء قياسات غير صحيحة.
- يتم تثبيت مستشعر تدفق الهواء بعد ذلك مرشح الهواءنظرًا لأن التصميم يحتوي على خيط بلاتيني باهظ الثمن ، والذي إذا دخلت جزيئات غريبة صغيرة ، يمكن أن يسد ، مما يجعل القراءات غير صحيحة. يحسب المستشعر مقدار الهواء الذي يمر عبره. من الواضح أنه لا يمكن قياس وزن الهواء ، ويصعب قياس حجمه. جوهر العمل هو وجود خيط بلاتيني داخل الأنبوب البلاستيكي. انها مع ارتفاع درجات الحرارة درجة حرارة العمل(أكثر من 600 درجة ، هذه هي القيمة التي يتم وضعها في وحدة التحكم الإلكترونية). يعمل تدفق الهواء على تبريد الفتيل ، وتكتشف وحدة التحكم درجة الحرارة ، وبناءً على ذلك ، تحسب كمية الهواء.
- مطلوب مستشعر الضغط المطلق لقراءة أكثر دقة لكمية الهواء التي يستهلكها المحرك. يتكون من غرفتين ، إحداها محكمة الغلق وبداخلها فراغ. الغرفة الثانية متصلة بمشعب السحب. في الأخير ، عند المدخل ، يوجد فراغ. يتم تثبيت غشاء مع عنصر كهرضغطية بين الغرف ، مما يولد جهدًا صغيرًا أثناء تغيرات الضغط. يتم تغذية قيمة الجهد هذه إلى مدخلات وحدة التحكم.
- يقع مستشعر موضع العمود المرفقي بجوار بكرة المولد. إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن هناك أسنان على البكرة ، وأنها تقع على نفس المسافة من بعضها البعض. إجمالي عدد الأسنان 60 ، وتقع محاور الأسنان المجاورة على مسافة 6 درجات. ولكن إذا نظرت عن كثب ، يمكنك أن ترى أن الرقم 2 مفقود. هذه الفجوة ضرورية لجهاز الاستشعار لتسجيل موضع العمود المرفقي بأكبر قدر ممكن من الدقة. يولد المستشعر جهدًا ، فكلما زادت السرعة زادت السرعة.
- يعمل مستشعر الطور (عمود الحدبات) على تأثير القاعة. يحتوي التصميم على قرص بقطعة مقطوعة وملف. أثناء دوران القرص ، يتم توليد الجهد. ولكن في الوقت الذي تكون فيه الفتحة فوق العنصر الحساس ، ينخفض الجهد إلى 0. في هذه اللحظة ، تكون الأسطوانة الأولى عند TDC في شوط الانضغاط. بفضل مستشعر الطور ، يتم تطبيق شرارة بدقة على شمعة الإشعال ويفتح الحاقن في الوقت المناسب.
- يوجد مستشعر القرقعة على كتلة المحرك بين 2 و 3 اسطوانات (بوضوح في المنتصف). يعمل على التأثير الكهروضغطي - في وجود الاهتزاز ، يتم إنشاء الجهد. كلما كان الاهتزاز أقوى ، زادت قوة الإشارة. تستخدم وحدة التحكم مستشعر لتغيير توقيت الإشعال.
- مستشعر صمام الخانق هو مقاوم متغير مزود بجهد 5 فولت اعتمادًا على موضع صمام الخانق ، ينخفض الجهد. في بعض الأحيان تحدث الأعطال - في الموضع الأولي ، تقفز قراءات المستشعر. تمحى الطبقة المقاومة ، والإصلاح مستحيل ، ويكون تركيب طبقة جديدة أكثر كفاءة.
- مستشعر درجة حرارة سائل التبريد ، تعتمد عليه جودة اشتعال خليط الهواء والوقود. بفضل مساعدتها ، لا يتم تصحيح توقيت الإشعال فحسب ، بل يتم أيضًا تشغيل المروحة الكهربائية.
- يوجد مسبار لامدا في نظام العادم. الخامس الأنظمة الحديثةالتي ترضي الأخير المعايير البيئية، يمكنك العثور على مستشعرين للأكسجين. يراقب مسبار لامدا كمية الأكسجين الموجودة فيها غازات العادم... لها جزء خارجي وجزء داخلي. بسبب رش المعادن الثمينة ، من الممكن تقدير كمية الأكسجين في غازات العادم. الجزء الخارجي من المستشعر "يتنفس" هواء نظيف... يتم إرسال القراءات إلى وحدة التحكم ومقارنتها. القياسات الفعالة ممكنة فقط عند الوصول درجات حرارة عالية(أكثر من 400 درجة مئوية) ، لذلك ، غالبًا ما يتم تثبيت سخان مسبق حتى في اللحظة التي يبدأ فيها المحرك في العمل ، لا توجد انقطاعات.
مشغلات لأنظمة الحقن
كما يوحي الاسم ، تقوم هذه الأجهزة بما تطلب منها وحدة التحكم القيام به. يتم تحليل جميع الإشارات الواردة من المستشعرات ، مقارنة بخريطة الوقود (مخطط تشغيل ضخم في ظل ظروف معينة) ، وبعد ذلك يتم إرسال أمر إلى المشغل. الأتى المحركاتجزء من نظام الحقن:
- مضخة وقود كهربائية مثبتة في الخزان. يضخ البنزين في السكة تحت ضغط حوالي 3.5 ميجا باسكال. هذا ما يجب أن يكون عليه الضغط في نظام الوقود ، حيث سيكون رش الخليط بأعلى جودة. مع ارتفاع سرعة العمود المرفقي ، يزداد استهلاك الغاز ، تحتاج إلى ضخه أكثر في القضيب من أجل الحفاظ على الضغط عند المستوى. يتم تثبيت مرشح في الجزء السفلي من المضخات ، والذي يجب تغييره مرة واحدة على الأقل كل 30000 كم.
- يتم تثبيت الحاقنات الكهرومغناطيسية في السكة وهي مصممة لتزويد خليط وقود الهواء إلى غرف الاحتراق. كلما كان صمام الحاقن مفتوحًا ، فإن المزيد من المزيجسوف تدخل غرفة الاحتراق - هذا هو مبدأ الجرعات الذي يقع في القلب.
- يتم تشغيل آلية الخانق بواسطة دواسة من مقصورة الركاب. ولكن في السنوات الاخيرةاكتساب شعبية دواسة إلكترونيةغاز. هذا يعني أنه يستخدم مقياس جهد على الدواسة ومحرك كهربائي صغير على دواسة الوقود بدلاً من الكابل.
- منظم حركة الخمولمصمم للتحكم في كمية الهواء الداخل السكك الحديدية الوقودمع دواسة الوقود مغلقة بالكامل. تشغيل محركات المكربنيتم تنفيذ وظيفة مماثلة عن طريق "الشفط". على الرغم من حقيقة أن نظام الوقود مختلف ، إلا أن جوهر العمل يظل كما هو - إمداد الخليط واحتراقه.
- وحدة الإشعال - صندوق يحتوي على 4 لفائف الجهد العالي. بناء جيد، ولكن لا يمكن الاعتماد عليها على الإطلاق - أسلاك عالية الجهدتميل إلى التدهور. سيكون أكثر فاعلية استخدام ملف منفصل مصنوع على شكل طرف لكل شمعة.
تشغيل المحرك بنظام حقن الحقن
والآن يمكنك النظر في مبدأ تشغيل نظام إمداد الطاقة لمحرك الحقن. عند تشغيل الإشعال ، يحدث الانتقال إلى وضع التشغيل لجميع الآليات والأجهزة. بادئ ذي بدء ، تضخ المضخة البنزين في السكة إلى الحد الأدنى من الضغط ، وهو ما يكفي لبدء التشغيل.
ثم ينتظر الجميع حتى يتم تدوير العمود المرفقي ، ومن المستشعر الخاص به سيتم إرسال إشارة إلى وحدة التحكم حول موضع المكابس في الأسطوانات. في الوقت نفسه ، يعطي مستشعر الطور إشارة حول الدورة التي يتم إجراؤها. بعد تحليل البيانات ، تعطي وحدة التحكم أمرًا للحاقنات (اعتمادًا على الأسطوانة التي يتم إدخالها).
عندما يدور العمود المرفقي ، يتم أخذ البيانات باستمرار من المستشعرات ، وبناءً عليها ، يتم فتح الحاقنات الكهرومغناطيسية اللازمة لفترة زمنية معينة. يشتعل الخليط ، ويتم تفريغ غازات العادم مشعب العادم... من خلال كمية الأكسجين الموجودة فيها ، يمكن للمرء أن يحكم على جودة احتراق الوقود.
لكن أثناء التسخين ، لا تؤثر بعض المستشعرات على عمل نظام التحكم. هذه هي مجسات تدفق الهواء ، والدقات والضغط المطلق. عند الوصول إلى درجة حرارة التشغيل ، يتم تشغيلها. والسبب هو أنه من المستحيل أثناء الاحماء الامتثال لجميع الشروط ، ولا سيما نسبة البنزين والهواء. سينخفض مستوى ثاني أكسيد الكربون في غازات العادم أيضًا ، لذلك لا ينبغي مراقبة كل هذه المعلمات.
الحاقن هو أكثر الوحدات الإلكترونية والميكانيكية شيوعًا في صناعة السيارات. الجهاز ومبدأ تشغيل الحاقن بسيطان ومعقدان. بالطبع ، لا يحتاج مالك السيارة العادي إلى الخوض في تفاصيل تصميم أنظمة الحقن وأنظمة الحقن الخاصة بها البرمجيات، ولكن معرفة النقاط الرئيسية لا يضر.
أدناه سنتحدث عن ماهية الحاقن ، ما هو مبدأ تشغيله ، وما أنواعه فوهات الحقنغالبًا ما تستخدم في المحركات الحديثة.
لا يتم إصلاح مثل هذه الأشياء من تلقاء نفسها ، ولكن الأمر يستحق فهم جهاز الحاقن ، على الأقل حتى لا تتورط في الفوضى عند دفع فاتورة في خدمة السيارات.
الحاقن (إنجليزي - حاقن) عبارة عن فوهة خاصة مركبة على محرك احتراق داخلي ، أو جزء من نظام حقن كامل. يعمل بمثابة رذاذ وقود (سائل أو غازي).
لأول مرة تم إدخال هذا التطوير في الإنتاج من قبل متخصصين في شركة Bosch ، عندما قاموا بتجهيز Goliath 700 Sport coupe محرك ثنائي الشوط... حدث ذلك في عام 1951 ، وبعد 3 سنوات فقط فعلت مرسيدس الشيء نفسه (مرسيدس بنز 300 SL). ومع ذلك ، في البداية ، كانت هذه المكونات باهظة الثمن ، لذا بدأ الاستخدام الواسع للحقن في السبعينيات فقط. استبدل نظام الحقن المكربن بسرعة (خاصة في أوروبا وأمريكا واليابان) واليوم تم تجهيز معظم موديلات السيارات بهذا الجهاز.
نظام حقن الوقود(الوقود نظام الحقن) يختلف من حيث أنه يطبق الحقن المباشر مباشرة في الأسطوانات أو في مشعب السحب. يتم ذلك باستخدام نفس الفتحات ، والتي بدورها تنقسم إلى فئتين ، تختلف في مكان تركيب الحاقن ، وكذلك في مبدأ عملها:
- الحقن الأحادي - ويسمى أيضًا الحقن المركزي للوقود. الخامس هذه القضيةالحاقن هو مجرد حاقن واحد يمد جميع اسطوانات المحرك بالوقود. مع هذا النهج ، يتم توصيل الحاقن نفسه مباشرة بمشعب السحب. من الجدير بالذكر أن اليوم هذا المخططالعمل عفا عليه الزمن ولا تستخدمه شركات تصنيع السيارات عمليًا.
- الحقن الموزع - وهذا يعني أن كل أسطوانة فردية لها حاقن خاص بها.
بالإضافة إلى ذلك ، هناك عدة أنواع من الحقن الموزع:
- مباشر (مباشر) - بواسطته ، يتم حقن الوقود مباشرة في غرفة احتراق المحرك ؛
- متزامن - في هذه الحالة ، تعمل جميع حاقنات الحاقن بشكل متزامن ، في وقت واحد لتزويد جميع الأسطوانات بالوقود ؛
- موازية - يتم فتح المحاقن في دائرة مقترنة. أي ، الأول يفتح قبل المدخل ، والثاني - قبل المخرج. ومع ذلك ، لا يحدث هذا النهج إلا في حالة بدء تشغيل المحرك ، بينما يتم تنفيذ الدائرة المرحلية في الحركة ؛
- الحقن التدريجي - وهذا يعني أن كل حاقن فردي للحاقن يفتح قبل تناوله مباشرة.
تختلف فوهات الحقن في طريقة الحقن:
- الكهرومغناطيسي؛
- الكهربائية الهيدروليكية؛
- كهرضغطية.
فوهة كهرومغناطيسية - بسيط للغاية ويتم تثبيته على محركات البنزين (في معظم الحالات). كما أنها تستخدم في المحركات ذات حقن مباشر... رئيسي الأجزاء المكونةمزودة بإبرة صمام الملف اللولبيوكذلك الفوهة. أثناء التشغيل ، يتم تطبيق تفريغ كهربائي على ملف الصمام. يتم التحكم في وتيرة إمدادها بواسطة وحدة تحكم إلكترونية خاصة. أثناء العملية ، يحدث تكوين مجال كهرومغناطيسي. يسحب الإبرة ويطلق الفوهة ويحدث الحقن ، ويتم ذلك بالتزامن مع ضغط الزنبرك الذي يتمدد بعد اختفاء المجال الكهرومغناطيسي ويعيد الإبرة إلى موضعها الأصلي.
فوهة كهروهيدروليكية - مطبق على محركات الديزل(بما في ذلك مع النظام السكك الحديدية المشتركة). العناصر الرئيسية لهذا الحاقن هي غرفة التحكم ، والصمامات الخانقة (مدخل ومخرج) وصمام الملف اللولبي. إنها تعمل بسبب الاختلاف في ضغط وقود الديزل على الفوهة والمكبس: يضغط الوقود على إبرة الفوهة إلى المقعد ، بينما يتم إغلاق صمام الملف اللولبي (غير نشط).
عندما تفتح وحدة التحكم الصمام ، يفتح أيضًا الخانق (الصرف). بعد ذلك ، يتم ملء خط الوقود بوقود الديزل الذي يتدفق عبر دواسة الوقود. في الوقت نفسه ، يبدأ ضغط وقود الديزل على المكبس في الانخفاض ، بينما يظل كما هو على الإبرة. هذا يرفع الإبرة ويحقنها.
فوهة كهرضغطية - هذا هو الخيار الأكثر تقدمًا (تقنيًا). كقاعدة عامة ، فهي مجهزة بـ محركات الديزل... لديها العديد من المميزات منها سرعة العمل (مقارنة جهاز كهرومغناطيسيإنه أسرع 4 مرات) ، بالإضافة إلى جرعة دقيقة للغاية وتم التحقق منها. في هذه الحالة ، يتم استخدام بلورة كهرضغطية ، والتي تغير طولها تحت الضغط. يتكون هذا الجهاز من دافع وعنصر كهرضغطية وصمام وإبرة.
مبدأ التشغيل مشابه لمبدأ الحاقن الكهروهيدروليكي. يتم استخدام المخطط مع اختلاف ضغط الوقود هنا أيضًا. كهرباءيطيل عنصر كهرضغطية ، الذي يضغط على دافع. نتيجة لذلك ، يفتح صمام التحويل ويتدفق الوقود في الخط. ينخفض الضغط على الإبرة ، وتتحرك إلى أعلى منتجة حقنة.
أبسط حاقن يحتوي على العناصر التالية في تصميمه:
- الوحدة الالكترونيةإدارة؛
- مضخة بنزين (كهربائية) ؛
- حاقنات
- مجسات
- منظمات الضغط.
كما ترون ، لا يوجد شيء معقد للغاية في تصميم الحاقن ، على الأقل فيما يتعلق بجزءه الميكانيكي. باختصار ، تشغيل نظام الحقن كالتالي:
- يقيس مستشعر تدفق الهواء كتلة الهواء الداخل إلى المحرك.
- علاوة على ذلك ، يتم إرسال هذه المعلومات إلى وحدة التحكم في الحاقن ، إلى جانب البيانات الأخرى (درجة الحرارة وحدة الطاقة، وسرعة دوران العمود المرفقي ، ودرجة حرارة الهواء ، وسرعة ودرجة فتح صمام الخانق ، وغيرها من المعلمات).
- يحلل الكمبيوتر كل هذه المعلومات ويحسب بدقة كمية الوقود (البنزين ووقود الديزل والغاز) المطلوب للاحتراق في الكتلة الهوائية الواردة.
- بعد ذلك ، يتم تطبيق تفريغ كهربائي (لمدة معينة) على فوهات الحاقن ، والتي تفتح ، وتمرر الوقود من خط الوقود إلى مشعب السحب.
إن أصعب جزء في نظام الحقن بأكمله هو وحدة التحكم الإلكترونية (التي يشار إليها اختصارًا باسم ECU). هو حاسوب دقيق يقوم بإجراء العمليات الحسابية حسب البرنامج الذي تم إدخاله في ذاكرته. تم تصميم البرنامج بحيث يكون لديه الوقت لتحليل جميع معلمات تشغيل المحرك والاستجابة للتغيرات في المعلومات الواردة من أجهزة الاستشعار الخارجية.
هذا هو السبب ل العمل الصحيحمن الحاقن ، المكونان التاليان مهمان للغاية: المحول الحفازمستشعر غاز العادم والأكسجين (مسبار لامدا).
- المحول الحفاز... ظاهريًا ، يشبه قرص العسل المغطى بطبقة خاصة. وتتمثل مهمتها في إعادة حرق الوقود غير المحترق المتسرب من غرفة الاحتراق مع غازات العادم. لكنه يفقد هذه القدرة نتيجة لإعادة التزود بالوقود. البنزين المحتوي على الرصاص... ومع ذلك ، فإن الوقود ليس هو السبب الوحيد للخلل. غالبًا ما يذوب المحايد نتيجة لذلك رحلة طويلةعلى الخليط المخصب - يتم انسداد قرص العسل ببساطة برواسب الكربون. يحدث هذا نتيجة انهيار مستشعر الأكسجين أو أعطال في نظام الإشعال.
- مستشعر الأكسجين... في أغلب الأحيان ، يتم تجهيز السيارات بأجهزة استشعار من الزركونيوم ترتفع درجة حرارتها إلى درجة حرارة التشغيل (أكثر من 300 درجة مئوية) وتزود وحدة التحكم بمعلومات حول حالة الخليط ، مع التركيز على تكوين العادم. إذا كان الخليط غنيًا جدًا أو فقيرًا جدًا ، يقوم الكمبيوتر بضبط إمداد الوقود ، وزيادة أو تقليل كميته وفقًا لذلك.
فيديو عن كيفية عمل الحاقن
بمرور الوقت ، تغيرت أساسيات صناعة السيارات وأصبحت بعيدة أكثر فأكثر عن أصولها. لذا ، نظام الوقود مركبةخضعت لتحديث مستمر حتى ظهر الحاقن الشامل المستخدم في تصميم معظمها سيارات البنزينو اليوم. قوة الحقنفي الواقع ، لا يحتوي وقود المحرك على أي تعقيدات وصعوبات خاصة ، ومع ذلك ، بالنسبة لمفهوم مبادئ ومعنى تشغيله ، فلن يكون من الضروري التعرف عليه بمزيد من التفصيل. فهو يقع في حوالي تصميم نموذجيو العمل عن طريق الحقن الحديثةستتم مناقشتها في مادة اليوم. مثير للإعجاب؟ تأكد من "قلب" الصفحة أدناه.
القليل من التاريخ
على الرغم من انتشاره فقط في منتصف الثمانينيات من القرن العشرين ، ظهر حاقن الوقود قبل ذلك بكثير. وفقًا للبيانات الرسمية ، بدأ اختبار أنظمة الحقن الأولى لتغذية المحرك واستخدامها في أوائل الثلاثينيات من القرن الماضي. في تلك الأيام ، كان الجهاز وتشغيل الحاقن بدائيًا بشكل مؤلم ، لذلك تم استخدام هذه الوحدات فقط في وحدات متواضعة نسبيًا من مجال الطيران العسكري. بشكل عام ، كانت آليات توزيع الوقود في تلك السنوات كاملة الهيكل الميكانيكيوأداء الوظائف الموكلة إليهم بشكل جيد.
لاحظ أن الغرض الأول من الحقن لم يكن تقليل كمية الوقود التي تستهلكها المركبات أو تحسين الصداقة البيئية. غازات العادمولكن في زيادة قوة المحركات. جزئيًا ، بررت أنظمة الحقن نفسها في هذا الصدد ، ولكن في بداية الأربعينيات المجال العسكريبدأ استخدام المحركات النفاثة بنشاط ، لذلك فقدت المحركات الأولى أهميتها على الفور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تشغيل الحاقنات الميكانيكية لم يسمح بالحصول أقصى قدر من الكفاءةمن محركات الطائرات ، لأن المكربنات في ذلك الوقت كانت أكثر مرونة من حيث التكيف مع وضع تشغيل المحرك.
ومع ذلك ، فإن "الحياة الثانية" لنظام الوقود المعتمد على الحاقن بدأت في منتصف الثمانينيات ، وأصبحوا تدريجياً من النظاميين في صناعة السيارات. تم لعب دور مهم هنا ليس من خلال الجهاز الفريد للوحدة ، ولكن من خلال إمكانية تقليل الانبعاثات مواد مؤذيةفي أدخنة العادم عند استخدامه. بالمناسبة ، فإن الحاقنات الميكانيكية القديمة تخلفت كثيرًا عن المكربن الحالي من جميع النواحي مهندسو السياراتأجبروا على تغيير تصميم نظام حقن الوقود بشكل جذري. لاحظ أنهم فعلوا ذلك ، لأنه ليس من أجل لا شيء أن تظل الحاقنات المكونات الرئيسية لأنظمة الوقود في السيارات.
الجهاز ومبادئ تشغيل الحاقن
حاقن (من الإنجليزية - "حاقن") - في المفهوم العام، هذا جهاز على شكل مضخة نفاثة ، وهو مصمم لضخ كتل سائلة أو شبه سائلة أو غازية في حاوية معينة. في حالة حاقن السيارة ، الميزات في التفسير من هذا المفهوملا يوجد. الشيء الوحيد هو أن وحدة الحقن في تصميم الماكينة لا تعني مضخة منفصلة (فوهة) ، بل تعني دمجها مع الوحدات الأخرى التي تشكل مفردة نظام الوقود... يتوافق الإصدار النموذجي من جهاز حاقن السيارات مع المخطط التالي:
بعبارة أخرى ، يتم التحكم في الحاقن ، المضخة الموضحة أعلاه ، بواسطة وحدة خاصة بدائرة إلكترونية دقيقة. هو الذي ، بناءً على قراءات العديد من أجهزة الاستشعار حسب نوع محددات الثورات أو موضع العمود المرفقي أو درجة حرارة المحرك ، يقوم بالجرعة ويضخ الوقود بكفاءة في غرف احتراق المحرك.
يفترض الجهاز النموذجي للحاقن كنظام واحد الاستخدام المشترك للعناصر التالية:
- المحاقن وغرف الحقن المتصلة بها (أي عدة مضخات مذكورة أعلاه مدمجة في نظام متزامن) ؛
- وحدة التحكم (الدماغ الإلكتروني لأي نظام حقن ، بالطبع ، يتحكم في الحاقن) ؛
- المحول الحفاز (يُسمى أيضًا "الحارق اللاحق" ، والذي يحرق كل الوقود الذي لم يحترق داخل المحرك ويترك غرف الاحتراق مع غازات العادم) ؛
- وحدات إضافية (الأسلاك التي تربط الحقن ووحدة التحكم ، وخطوط الوقود التي توفر توصيل الوقود إلى آلية التوزيع ، ومضخة الغاز ، وما إلى ذلك).
كما ترى ، يتم ترتيب عمل الحاقن دون أي صعوبات خاصة. بالطبع ، إصلاح نظام الوقود هذا ليس سهلاً بأي حال من الأحوال ، ولكن يمكنك فهم مبادئ تشغيله تمامًا وبدون أي مشاكل.
مثير للإعجاب! لأول مرة ، تم تطبيق الحقن من الوصف أعلاه الشركات الألمانية- بوش ومرسيدس بنز في 1951 و 1954 على التوالي. في البدايه، أنظمة مماثلةكانت باهظة الثمن وغير مجدية للاستخدام نظرًا لوجود المكربن المألوف لدى الجميع ، ومع ذلك ، مع ظهور المزيد من المتطلبات البيئية لسلامة العادم ، بدأ كبار مصنعي السيارات في استخدام الحاقنات بنشاط.
أنواع وخصائص أنظمة الحقن
تستخدم اليوم رسميًا في صناعة السياراتيتم اعتبار نوعين فقط من الحقن:
- حاقن إلكتروني. تعمل العقدة من هذا النوع بشكل صارم وفقًا للمبدأ الموضح أعلاه. أي ، يتم تسليم الوقود إلى الحاقنات ، وبعد ذلك ، باستخدام وحدة التحكم الإلكترونية ، يتم تحديد جرعاته بشكل صحيح وتزويده بشكل صحيح بغرف الاحتراق بالمحرك. يعد تشغيل الحاقنات الإلكترونية هو الأكثر ملاءمة للتشغيل الخالي من المتاعب لأي سيارة ، لذلك فهي تستخدم في تصميم جميع السيارات الحديثة تقريبًا ؛
- حاقن ميكانيكي. تُحرم العقدة نفسها من التحكم في الرأس على شكل "دماغ" إلكتروني. بتعبير أدق ، تشغيل الحاقن نوع ميكانيكيبناءً على ضبط إمداد الوقود للمحرك باستخدام صماماته (تحدث الجرعة عن طريق توصيل الفتحات بالصمامات بأنابيب خاصة ، الأول ، بناءً على درجة انفتاح الأخير ، يخدم الكمية المثلىالوقود في المحرك). تم اعتبار العقد التي تحتوي على مثل هذا الجهاز نوعًا من الابتكار في مجال "الحقن" ، لكنها تمكنت في وقت قصير من إثبات إفلاسها حتى يومنا هذا في إنتاج متسلسلالآلات غير قابلة للتطبيق.
بغض النظر عن نوع العقدة ، من المعتاد إبراز الخصائص الرئيسية. اليوم بين الخصائص التقنيةمن الحاقن ، يجدر إبراز نقطة واحدة ، أو بالأحرى طريقة حقن الوقود في المحرك. بالطبع ، تقوم الحاقنات في أي نظام حقن بحقن الوقود مباشرة في الأسطوانات (مشعب السحب) ، ومع ذلك ، قد تختلف مبادئ توصيل البنزين. إذن هناك محاقن:
- بحقنة واحدة (حقن مركزي). في مثل هذه الأنظمة ، يوجد حاقن واحد فقط يزود المحرك بالوقود. اليوم ، لا يتم استخدام الحقن ذات الحقن الفردي ، لذلك لا داعي للتركيز عليها ؛
- الحقن الموزع - الأكثر استخدامًا في هذه اللحظة... يفترض تصميمهم أن الحاقن يتكون من العدد n من الحاقنات التي تزود كل أسطوانة بالوقود. من بين أنظمة الحقن ذات الحقن الموزع ، هناك عدة أنواع فرعية مميزة ، أو بالأحرى:
- الحقن المباشر (غالبًا ما يسمى المباشر) - يدخل الوقود إلى غرفة الاحتراق مباشرة ؛
- الحقن المتزامن - يتم توفير الوقود بشكل متزامن بواسطة جميع الحاقنات لكل أسطوانة من المحرك ؛
- الحقن المتوازي الزوجي - يتم توفير الوقود وفقًا للمخطط المزدوج للحاقنات (أي ، تعمل مضخة واحدة من أجل "المدخل" ، والأخرى من أجل "المخرج") ؛
- الحقن المرحلي - يتم توفير البنزين حصريًا لـ "المدخول" في أي وضع تشغيل.
وتجدر الإشارة إلى أن مثل هذه المجموعة الواسعة من الحقن لها ما يبررها جزئيًا فقط ، حيث أنه في العدد الهائل من الحالات ، يتم استخدام الأنظمة إما بالحقن المباشر أو المتزامن.
مزايا وعيوب الحقن
في نهاية مادة اليوم ، لن يكون من غير الضروري الانتباه إلى ما هو جيد في الحاقن ، وما هو قادر على إيصال المشاكل لأي سائق سيارة. لنبدأ ، ربما ، بمزايا أنظمة الحقن ، والتي تشمل الأحكام التالية:
- الربحية. يمكن القول بشكل لا لبس فيه أن الحاقنات تعمل حصريًا لـ "مالكها" مقارنة مع نفس المكربن. من المثير للدهشة أن مجموعات توزيع الوقود المماثلة إلى حد ما في ظل ظروف التشغيل نفسها للمحرك توفر وقودًا أقل له. هذا يرجع إلى حد كبير إلى الجهاز المدروس جيدًا للحاقن ووجود التحكم الإلكتروني فيه ؛
- الحصول على كفاءة أكبر من المحرك. مرة أخرى ، مذهل. على الرغم من انخفاض كمية الوقود التي يتم توفيرها للمحرك ، عند استخدام حاقن ، يمكن تحقيقه من وحدة الطاقة مزيد من الطاقة... هذا أيضًا بسبب الجهاز المنظم جيدًا للعقدة ، وخاصة مكونها الإلكتروني ؛
- الحفاظ على البيئة. كل شيء بسيط للغاية هنا ، لأنه يوجد في هيكل أي حاقن محول حفاز ، مما يجعله أكثر ملاءمة للبيئة ، مما يؤدي إلى حرق الوقود الذي لم يحترق في المحرك ؛
- الاستقرار من حيث العمل. مرة أخرى ، نظرًا لجهاز منظم جيدًا ، فإن الحاقنات مستقلة تمامًا في عملها عن الظروف الجوية أو لحظات مماثلة.
من بين عيوب أنظمة الحقن ، يجدر إبراز جانب واحد فقط ، ألا وهو إصلاحها وتشغيلها جزئيًا. في هذا الصدد ، فإن الحقن غريب الأطوار وغير مريح لأصحابها. على وجه الخصوص ، إذا كنت تريد استخدام عقدة من هذا النوع بنجاح ، يحتاج أي سائق سيارة إلى:
- كن جاهزا ل إصلاحات باهظة الثمنفي حالة حدوث عطل ؛
أثر استخدام الأجهزة ذات الخوارزمية المماثلة في العمل أولاً على تصنيع الطائرات. تشديد المعايير البيئيةأدى إلى حقيقة أن العديد من مصنعي السيارات قد تخلوا عن استخدام محركات المكربن ، والتي لم تؤد المزيد من التحسينات إلى النتيجة المرجوة.
يتم التحكم في نظام حقن الوقود عن طريق نظام آلي أو كمبيوتر على متن الطائرة. التحقق من الحالة قيد التقدم خليط وقود الهواءوعندما يتطابق ، يتم حقن الوقود بالتتابع مباشرة في صمام السحب. وهذا يضمن استهلاكًا أكثر دقة ، فضلاً عن احتراق أسرع للوقود.
يمكن أن يتسم جهاز محرك الحقن بالتسلسل التالي:
- يؤدي الضغط على دواسة الوقود إلى فتح صمام الخانق. هذا يسمح للهواء بالدخول إلى المحرك.
- يقوم الكمبيوتر بتحليل حجم الهواء الوارد (اعتمادًا على قوة الضغط على الدواسة) ، ثم يعطي الأمر لتزويد الكمية المثلى من الوقود.
- يراقب مستشعر خاص كمية الأكسجين التي تدخل المحرك ومدى تطابقها مع حجم الوقود.
- تضخ حمأة الوقود الحجم المطلوب ، وبعد ذلك يتم حقنها تحت الضغط. نتيجة لذلك ، يتم تكوين ضباب خفيف ، والذي يحترق بسرعة ، مما يؤدي إلى تحريك آليات دوران الأجزاء المتحركة للمحرك.
حتى الرسم التخطيطي المبسط يوضح مدى تعقيد عملية قيادة السيارة. تشغيل محرك الحاقن هو نظام مغلق يتم فيه حساب كل التفاصيل. إذا فشل أي مكون ، يتم إرسال إشارة حول هذا إلى النظام الإلكتروني، وبعد ذلك يتخذ الكمبيوتر نفسه قرارًا بشأن الاحتمال مزيد من الحركة... هذه ميزة وعيوب في نفس الوقت لمثل هذه الآلية ، لأنه في ظل ظروف العمل المتغيرة ، لن تعمل على تأرجح النظام "يدويًا" ، سيتعين عليك طلب المساعدة المؤهلة.
ما هي مميزات الجهاز؟
كما توضح المعلومات أعلاه ، فإن الاختلاف الرئيسي عن طرز المكربن الأقدم هو إمداد الوقود التلقائي. هذه هي النقطة الأساسية التي تحدد فوائد استخدام جهاز الحقن. بالإضافة إلى ذلك ، هناك عدد قليل من النقاط التي تميز الفرق بين الحاقن والمكربن.
الاختلافات الرئيسية:
- يرجع ذلك إلى حقيقة أن في محرك المكربنيتم إنشاء مستوى معين من الضغط ، مما يجعل من الممكن امتصاص خليط وقود الهواء ، ويتم توفيره تلقائيًا في الحاقن ، مما يوفر طاقة الارتداد. وهذا يسمح بشكل عام بزيادة أداء السيارة بنسبة 10٪. المؤشر صغير ، ولكن أثناء التشغيل طويل المدى ، يعد هذا اقتصادًا مهمًا في استهلاك الوقود.
- استجابة سريعة لظروف المرور المتغيرة. في الحاقن ، تحدث زيادة أو نقصان في إمداد الوقود على الفور تقريبًا. هذا يسمح لك بالمناورة على الطريق بشكل أسرع.
- يوفر نظام حقن الوقود بداية سهلةمحرك.
- جهاز الحاقن أقل حساسية للتعديل احوال الطقس... سيتم توفير استهلاك الوقود نظرًا لحقيقة أن إحماء المحرك على المدى الطويل غير مطلوب.
- أيضًا ، تتوافق هذه الأجهزة مع معايير بيئية حديثة أكثر صرامة. مستوى الانبعاثات الضارة، كقاعدة عامة ، أقل بنسبة 50-70 ٪ ، والتي في العالم الحديثفقط ضروري.
من بين العيوب الرئيسية - الاعتماد الكاملمن صحة جميع العناصر. الحاقن مجهز بالعديد من أجهزة الاستشعار التي تحلل معلمات الوقود وظروف التشغيل. إذا فشلت الأجهزة الإلكترونية ، فقد تكون هناك حاجة إلى إصلاحات باهظة الثمن.
أيضًا ، عند تشغيل سيارة بمحرك حقن ، من الضروري مراقبة حالة الوقود المستخدم بعناية. غالبًا ما تسد حاقنات الوقود / الهواء أثناء الاستخدام بنزين منخفض الجودة... ومع ذلك ، من الصعب للغاية التحكم في هذا المعيار ، خاصة عندما رحلة طويلةعندما يتعين عليك إعادة التزود بالوقود في نقاط لم يتم التحقق منها. تشمل العيوب أيضًا إصلاحات باهظة الثمن في حالة الأعطال. تبين أن الإصلاح الذاتي للجزء الإلكتروني في الممارسة العملية هو حل غير ناجح ويمكن أن يؤدي إلى الحاجة إلى استرداد النظام ، وهذا يكلف الكثير.
مركز التحكم الرئيسي للحاقن هو وحدة التحكم الإلكترونية - وحدة التحكم الإلكترونية. تشمل مهامها التحكم المباشر في تشغيل جميع الأنظمة ، واستهلاك الوقود والإمداد ، وكذلك إرسال الإشارات الأعطال المحتملةفي تشغيل السيارة. تقارير عن الفشل المحتملفي النظام والخوارزمية العمل الصحيحمخزنة في خلايا ذاكرة خاصة ،
اعتمادًا على الطراز ، توجد عادةً ثلاثة أنواع من ذاكرة الجهاز:
- يتطلب EPROM برمجة لمرة واحدة ، وبعد ذلك يتم حفظ جميع خوارزميات تشغيل النظام. يتم تخزين الشريحة على لوحة البلوك ويجب استبدالها إذا لزم الأمر. لا يمكن حذف المعلومات في حالة فشل الشبكة ، ولا يمكن تصحيحها.
- ذاكرة الوصول العشوائي هي ذاكرة وصول عشوائي. يشير إلى تخزين الملفات المؤقت. كما أنه بمثابة مكان لحساب وتحليل المعلومات الواردة. توجد ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) على لوحة الدوائر المطبوعة للوحدة ؛ في حالة فشل الشبكة ، يتم مسح المعلومات.
- EPROM هو جهاز ذاكرة قابل للبرمجة كهربائيًا. تستخدم بشكل أساسي لتخزين المعلومات لـ نظام حماية ضد السرقة(رموز وكلمات مرور المالك). إذا تم انتهاك إدخال البيانات ، فلن يبدأ المحرك. لا يعتمد هذا التخزين على بيانات الشبكة ، وسيتم حفظ المعلومات في أي موقف.
يُطلق على الرفرف الذي يسمح لك بالتحكم في حقن الوقود في النظام بالحقن. هناك نوعان من أنظمة توصيل الوقود. لا يتم استخدام الحقن الأحادي عمليا الآن. مع هذا الترتيب للحاقن ، يتم توفير الوقود بغض النظر عن فتح صمام السحب للمحرك. بالإضافة إلى ذلك ، يتم التحكم في هذا التحكم قليلاً بواسطة الإلكترونيات. النوع الثاني - حقن التوزيع يمثله نظام أكثر تقدمًا. بفضل العديد من الفوهات الموجودة بجوار كل أسطوانة مباشرة ، يوجد وصول اتجاهي للوقود. ينظم مثل هذا النظام بشكل واضح إمداد الوقود ، كما أنه يزيد من أداء المحرك. يتم تحديد نوع التحكم في الحاقن أيضًا بواسطة وحدة التحكم الإلكترونية ويمكن أن يكون نقطة ومتسلسلة.
المحول الحفاز
تم تصميم هذا العنصر من نظام محرك الحقن للتحكم في انبعاثات السيارات. لتشغيله ، يلزم وجود مستشعر محتوى أكسجين العادم (مسبار لامدا). عند التجاوز قيم مقبولةيتم تعديل حقن الوقود ، ويتم تنفيذ عملية إعادة تدوير غاز العادم. بالإضافة إلى ذلك ، يشتمل النظام على محفزات خاصة تقلل من محتوى الشوائب الضارة بعد احتراق الوقود.
مجسات
يتضمن نظام التحكم الإلكتروني المتطور فحص وتعديل العديد من أجهزة الاستشعار. إذا فشل عنصر واحد على الأقل ، فإن وحدة التحكم الإلكترونية تصدر خطأ.
الحساسات الرئيسية لمحرك الحقن:
- DMRV (مستشعر تدفق الهواء الشامل). يوفر معلومات حول كتلة الهواء التي تدخل المحرك.
- مسبار لامدا (مستشعر الأكسجين). يحدد محتوى الأكسجين في خليط الهواء / الوقود. باستخدام هذه المعلومات ، يمكن لوحدة التحكم الإلكترونية اكتشاف التغييرات في خليط الوقود وتصحيح قيمه.
- مستشعر الخانق. يراقب موضع صمام الخانق ، والذي وفقًا لوحدة التحكم يمكن أن تستجيب عن طريق زيادة أو تقليل إمداد الوقود حسب الحاجة.
- مستشعر الجهد. يراقب الجهد شبكة على متن الطائرةسيارات. تجبر قراءات المستشعر ، إذا لزم الأمر ، وحدة التحكم على زيادة سرعة الخمول إذا كان الجهد منخفضًا (غالبًا عند الأحمال الكهربائية العالية).
- مستشعر التحكم في درجة حرارة سائل التبريد. يعطي إشارة إلى أن المحرك يسخن ، وبعد ذلك تبدأ وحدة التحكم الإلكترونية في عمل الأنظمة الأخرى.
- مستشعر الضغط المطلق. يراقب مؤشر الضغط في مشعب السحب. كمية الهواء التي تدخل المحرك تغير استهلاك خليط الوقود. يستخدم هذا المؤشر أيضًا لتحديد أداء السيارة.
- مستشعر دوران العمود المرفقي. تعد سرعة العمود المرفقي أحد العوامل المحددة التي تؤثر على حساب عرض النبضة المطلوب.
لقد تم بالفعل تقدير مزايا الحاقن من قبل العديد من سائقي السيارات. يتم تقليل استهلاك الوقود ، وزيادة أداء السيارة ، كما أن عملية إدارتها أسهل. يتم توفير تشغيل محرك الحقن عن طريق الحقن المباشر للوقود في النظام ، بناءً على البيانات التي تم تحليلها حول معلمات خليط الوقود وطريقة تشغيل المحرك. كيف يعمل محرك الحقن ، ومزاياه وعيوبه مقارنة بـ جهاز المكربننوقشت في مقالتنا.