Samochodowe układy wtryskowe, przeznaczenie, rodzaje układów wtryskowych do silników benzynowych i diesla. Jak działa wtryskiwacz i układ wtrysku paliwa? wtrysk paliwa

D. Sosnin

Zaczynamy publikować artykuły dotyczące nowoczesnych układów wtryskowych do benzynowych silników spalinowych samochodów osobowych.

1. Uwagi wstępne

2. Zalety systemów wtryskowych

Prowadzi to do tego, że z jednorodnej mieszanki telewizyjnej wytworzonej w gaźniku w różnych cylindrach silnika spalinowego powstają różne ładunki powietrzno-paliwowe. W rezultacie silnik nie dostarcza swojej projektowanej mocy, traci się równomierność momentu obrotowego, wzrasta zużycie paliwa i ilość szkodliwych substancji w spalinach.

W silnikach gaźnikowych bardzo trudno jest poradzić sobie z tym zjawiskiem. Należy również zauważyć, że nowoczesny gaźnik działa na zasadzie atomizacji, w której benzyna jest rozpylana w strumieniu powietrza zasysanego do cylindrów. W tym przypadku powstają dość duże krople paliwa (ryc. 3, a),

To nie zapewnia wysokiej jakości mieszania benzyny i powietrza. Słabe wymieszanie i duże krople ułatwiają osadzanie się benzyny na ściankach kolektora dolotowego oraz na ściankach cylindrów podczas wchłaniania mieszanki telewizyjnej. Ale kiedy benzyna musi być rozpylana pod ciśnieniem przez skalibrowaną dyszę wtryskiwacza, cząsteczki paliwa mogą być znacznie mniejsze niż podczas rozpylania benzyny (rys. 3, b). Benzyna jest rozpylana szczególnie skutecznie przez wąską wiązkę pod wysokim ciśnieniem (rys. 3, c).

Ustalono, że gdy benzyna jest rozpylana na cząstki o średnicy mniejszej niż 15–20 µm, jej mieszanie z tlenem atmosferycznym następuje nie jako ważenie cząstek, ale na poziomie molekularnym. Dzięki temu mieszanka TV jest bardziej odporna na zmiany temperatury i ciśnienia w cylindrze oraz długie rury kolektora dolotowego, co przyczynia się do pełniejszego spalania.

W ten sposób narodził się pomysł, aby zastąpić dysze mechaniczne gaźnika bezwładnościowego centralną bezinercyjną dyszą wtryskową (CFI), która otwiera się na określony czas zgodnie z sygnałem sterującym impulsem elektrycznym z elektronicznej jednostki automatyki. Jednocześnie oprócz wysokiej jakości atomizacji i wydajnego mieszania benzyny z powietrzem, łatwo uzyskać większą dokładność ich dozowania w mieszance telewizyjnej we wszystkich możliwych trybach pracy silnika spalinowego.

Tak więc, dzięki zastosowaniu układu zasilania paliwem z wtryskiem benzyny, silniki nowoczesnych samochodów osobowych nie mają powyższych wad związanych z silnikami gaźnikowymi, tj. są bardziej ekonomiczne, mają wyższą moc właściwą, utrzymują stały moment obrotowy w szerokim zakresie prędkości, a emisja szkodliwych substancji do atmosfery wraz ze spalinami jest minimalna.

3. System wtrysku benzyny „Mono-Jetronic”

Na ryc. 4 przedstawia centralną jednostkę wtryskową systemu „Mono-Jetronic”. Rysunek pokazuje, że centralna dysza wtryskowa (CFI) jest zamontowana na standardowym kolektorze dolotowym zamiast na konwencjonalnym gaźniku.

Ale w przeciwieństwie do gaźnika, w którym automatyczne tworzenie mieszanki jest realizowane za pomocą sterowania mechanicznego, w układzie wtryskowym mono zastosowano sterowanie czysto elektroniczne.

Na ryc. 5 przedstawia uproszczony schemat funkcjonalny systemu „Mono-Jetronic”.

Elektroniczna jednostka sterująca (ECU) działa z czujników wejściowych 1-7, które rejestrują aktualny stan i tryb pracy silnika. Na podstawie kombinacji sygnałów z tych czujników i wykorzystując informacje z trójwymiarowej charakterystyki wtrysku, ECU oblicza początek i czas trwania stanu otwartego centralnego wtryskiwacza 15.

Na podstawie danych obliczonych w ECU generowany jest sygnał sterujący impulsem elektrycznym S dla filtru cyfrowego. Sygnał ten działa na uzwojenie 8 elektrozaworu magnetycznego wtryskiwacza, którego zawór odcinający 11 otwiera się i przez dyszę rozpylającą 12 benzyna jest silnie rozpylana pod ciśnieniem 1,1 bara w przewodzie paliwowym 19 do kolektor dolotowy przez otwarty zawór dławiący 14.

Przy podanych wymiarach membrany przepustnicy i wykalibrowanej części dyszy opryskiwacza o masowej ilości powietrza wpuszczanego do cylindrów decyduje stopień otwarcia przepustnicy, a o masowej ilości benzyny wtryskiwanej do strumienia powietrza czas trwania stanu otwartego dyszy i ciśnienie doładowania (robocze) w przewodzie paliwowym 19.

Aby benzyna spalała się całkowicie i najefektywniej, masy benzyny i powietrza w mieszance TV muszą być w ściśle określonym stosunku, równym 1/14,7 (dla wysokooktanowych gatunków benzyn). Ten stosunek nazywa się stechiometrycznym i odpowiada współczynnikowi nadmiaru powietrza równemu jeden. Współczynnik a = Md/M0, gdzie M0 to ilość masy powietrza teoretycznie niezbędna do całkowitego spalenia danej porcji benzyny, a Md to masa faktycznie spalonego powietrza.

Z tego jasno wynika, że ​​w każdym układzie wtrysku paliwa musi być miernik masy powietrza wpuszczanego do cylindrów silnika podczas ssania.

W systemie „Mono-Jetronic” masa powietrza jest obliczana w ECU na podstawie odczytów dwóch czujników (patrz rys. 4): temperatury powietrza dolotowego (AAT) i położenia przepustnicy (TPP). Pierwszy znajduje się bezpośrednio na ścieżce przepływu powietrza w górnej części centralnej dyszy wtryskowej i jest miniaturowym termistorem półprzewodnikowym, a drugi to potencjometr rezystancyjny, którego silnik osadzony jest na osi obrotowej (PDA) przepustnicy.

Ponieważ określone położenie kątowe przepustnicy odpowiada ściśle określonej ilości przepuszczanego powietrza, potencjometr przepustnicy pełni funkcję przepływomierza powietrza. W systemie „Mono-Jetronic” jest to również czujnik obciążenia silnika.

Ale masa pobieranego powietrza zależy w dużej mierze od temperatury. Zimne powietrze jest gęstsze, a przez to cięższe. Wraz ze wzrostem temperatury zmniejsza się gęstość powietrza i jego masa. Wpływ temperatury jest uwzględniany przez czujnik DTV.

Czujnik temperatury powietrza dolotowego DTV jako termistor półprzewodnikowy o ujemnym współczynniku temperaturowym rezystancji zmienia wartość rezystancji od 10 do 2,5 kOhm przy zmianie temperatury od -30 do +20°C. Sygnał czujnika DTV jest używany tylko w tym zakresie temperatur. W takim przypadku podstawowy czas wtrysku benzyny jest korygowany przez ECU w zakresie 20...0%. Jeżeli temperatura powietrza dolotowego jest wyższa niż +20°C, to sygnał czujnika DTV jest blokowany w ECU i czujnik nie jest używany.

Sygnały z czujników położenia przepustnicy (DPD) i temperatury powietrza dolotowego (DTV) w przypadku ich awarii są powielane w ECU przez sygnały czujników prędkości (DOD) i temperatury płynu chłodzącego silnik (DTD).

Obliczona w ECU objętość powietrza oraz sygnał prędkości obrotowej silnika z czujnika prędkości zapłonu określają wymagany (podstawowy) czas otwarcia centralnej dyszy wtryskowej.

Ponieważ ciśnienie doładowania Pt w przewodzie paliwowym (PBM) jest stałe (dla „Mono-Jetronic” Pt = 1 ... wtryskiwana benzyna). Moment wtrysku (na rys. 5 sygnał z czujnika DMV) jest zwykle ustawiany jednocześnie z sygnałem zapłonu mieszanki TV z układu zapłonowego (poprzez 180° obrotu wału korbowego silnika).

Tak więc, przy elektronicznym sterowaniu procesem tworzenia mieszanki, zapewnienie dużej dokładności dozowania wtryskiwanej benzyny do odmierzonej ilości masy powietrza jest problemem łatwym do rozwiązania, a ostatecznie o dokładności dozowania decyduje nie automatyka elektroniczna, ale dokładność wykonania i niezawodność działania czujników wejściowych i dyszy wtryskowej.

Na ryc. 6 przedstawia główną część systemu „Mono-Jetronic” – centralną dyszę wtryskową (CFI).

Dysza centralnego wtrysku to zawór gazowy, który otwiera się impulsem elektrycznym z elektronicznej jednostki sterującej. W tym celu dysza posiada elektromagnes 8 z ruchomym rdzeniem magnetycznym 14. Głównym problemem w tworzeniu zaworów do wtrysku impulsowego jest konieczność zapewnienia dużej szybkości działania urządzenia odcinającego 9 zaworu zarówno przy otwieraniu i zamykanie. Rozwiązaniem problemu jest rozjaśnienie rdzenia magnetycznego elektrozaworu, zwiększenie prądu w sygnale sterującym impulsem, dobranie sprężystości sprężyny powrotnej 13, a także kształtu powierzchni gruntu dla dyszy rozpylającej 10.

Dysza dyszy (ryc. 6, a) jest wykonana w postaci gniazda rurek kapilarnych, których liczba wynosi zwykle co najmniej sześć. Kąt w górnej części kielicha ustalany jest przez otwór dyszy wtryskowej, który ma kształt lejka. Dzięki tej formie strumień benzyny nie uderza w przepustnicę nawet małym otworem, ale leci w dwa cienkie półksiężyce otwartej szczeliny.

Dysza centralna systemu „Mono-Jetronic” niezawodnie zapewnia minimalny czas trwania otwartego stanu dyszy rozpylającej 11 w granicach 1 ± 0,1 ms. W tym czasie i przy ciśnieniu roboczym 1 bara przez dyszę natryskową o powierzchni 0,08 mm2 wtryskuje się około jednego miligrama benzyny. Odpowiada to zużyciu paliwa 4 l/h przy minimalnych obrotach biegu jałowego (600 obr/min) rozgrzanego silnika. Podczas rozruchu i rozgrzewania zimnego silnika wtryskiwacz otwiera się na dłuższy czas (do 5...7 ms). Ale z drugiej strony maksymalny czas wtrysku na ciepłym silniku (czas otwarcia wtryskiwacza) jest ograniczony maksymalną prędkością wału korbowego silnika (6500 ... 7000 min-1) w trybie pełnego otwarcia przepustnicy i nie może być dłuższy niż 4 ms. W tym przypadku częstotliwość taktowania działania urządzenia blokującego wtryskiwacza na biegu jałowym jest nie mniejsza niż 20 Hz, a przy pełnym obciążeniu - nie większa niż 200...230 Hz.

Ze szczególną ostrożnością czujnik położenia przepustnicy DPD (potencjometr przepustnicy), pokazany na ryc. 7. Jego czułość na obroty silnika musi spełniać wymaganie ±0,5 stopnia kątowego obrotu osi 13 przepustnicy. Zgodnie ze ścisłym położeniem kątowym osi przepustnicy określa się początki dwóch trybów pracy silnika: biegu jałowego (3 ± 0,5 °) i trybu pełnego obciążenia (72,5 ± 0,5 °).

Aby zapewnić wysoką dokładność i niezawodność, tory rezystancyjne potencjometru, których są cztery, są połączone zgodnie z obwodem pokazanym na ryc. 7, b, a oś suwaka potencjometru (suwak dwubiegunowy) osadzona jest w bezluzowym teflonowym łożysku ślizgowym.

Potencjometr i ECU są połączone ze sobą czterożyłowym kablem przez złącze. Aby zwiększyć niezawodność połączeń, styki w złączu oraz w układzie potencjometru są pozłacane. Styki 1 i 5 są przeznaczone do dostarczania napięcia odniesienia 5 ± 0,01 V. Styki 1 i 2 - do usuwania napięcia sygnału, gdy przepustnica jest obracana pod kątem od 0 do 24 ° (0 ... 30 - tryb jałowy ;3... .24° - tryb niskiego obciążenia silnika). Styki 1 i 4 - do usuwania napięcia sygnału, gdy przepustnica jest obrócona pod kątem 18 do 90 ° (18 ... 72,5° - tryb średniego obciążenia, 72,5 ... 90 ° - tryb pełnego obciążenia silnika).

Dodatkowo wykorzystywane jest napięcie sygnału z potencjometru przepustnicy:
wzbogacić mieszankę TV podczas przyspieszania samochodu (rejestrowana jest szybkość zmian sygnału z potencjometru);
wzbogacenie mieszanki telewizyjnej w trybie pełnego obciążenia (wartość sygnału z potencjometru rejestrowana jest po przekręceniu przepustnicy do góry o 72,5°);
zatrzymanie wtrysku paliwa w trybie wymuszonego biegu jałowego (sygnał potencjometru jest rejestrowany, jeśli kąt otwarcia przepustnicy jest mniejszy niż 3°. Jednocześnie monitorowana jest prędkość obrotowa silnika W: jeśli W> 2100 min-1, to paliwo dostawa zostaje zatrzymana i ponownie przywrócona przy W
Ciekawą cechą układu wtryskowego „Mono-Jetronic” jest obecność w jego składzie podukładu stabilizacji obrotów biegu jałowego wykorzystującego serwonapęd elektryczny działający na oś przepustnicy (rys. 8). Serwomotor elektryczny jest wyposażony w rewersyjny silnik elektryczny 11 DC.

Serwonapęd załączany jest na biegu jałowym i wraz z obwodem wyłączania podciśnieniowego regulatora czasu zapłonu (stabilizacja biegu jałowego - rys. 2) zapewnia stabilizację prędkości obrotowej silnika w tym trybie.

Taki podsystem stabilizacji biegu jałowego działa w następujący sposób.

Jest to sygnał trybu jałowego dla ECU (wyłącznik krańcowy VK jest zamykany przez drążek serwo). Na ten sygnał uruchamia się pneumatyczny zawór odcinający ZPK i blokuje się kanał podciśnieniowy od strefy dławienia kolektora dolotowego do regulatora podciśnienia BP. Od tego momentu regulator podciśnienia nie działa i czas zapłonu staje się równy wartości kąta ustawienia (6° do GMP). Jednocześnie silnik pracuje stabilnie na biegu jałowym. Jeśli w tym czasie włącza się klimatyzator lub inny potężny odbiornik energii silnika (na przykład światła drogowe pośrednio przez generator), jego prędkość zaczyna spadać. Silnik może zgasnąć. Aby temu zapobiec, na polecenie z elektronicznego obwodu sterującego biegu jałowego (ESHH) w sterowniku włączany jest elektryczny serwonapęd, który lekko otwiera przepustnicę. Obroty zwiększają się do wartości nominalnej dla danej temperatury silnika. Oczywiste jest, że po zdjęciu obciążenia z silnika jego prędkość jest redukowana do normy przez ten sam elektryczny serwonapęd.

ECU systemu „Mono-Jetronic” posiada mikroprocesor MCP (patrz rys. 5) z pamięcią stałą i o dostępie swobodnym (jednostka pamięci). Referencyjna trójwymiarowa charakterystyka wtrysku (THV) jest „okablowana” w pamięci trwałej. Ta charakterystyka jest nieco podobna do trójwymiarowej charakterystyki zapłonu, ale różni się tym, że jej parametrem wyjściowym nie jest czas zapłonu, ale czas (czas trwania) stanu otwartego centralnej dyszy wtryskowej. Współrzędnymi wejściowymi charakterystyki TXV są prędkość obrotowa silnika (sygnał pochodzi ze sterownika układu zapłonowego) oraz objętość zasysanego powietrza (obliczana przez mikroprocesor w komputerze wtrysku). Charakterystyka referencyjna TXV zawiera referencyjną (podstawową) informację o stosunku stechiometrycznym benzyny i powietrza w mieszance telewizyjnej we wszystkich możliwych trybach i warunkach pracy silnika. Informacje te są wybierane z pamięci pamięci do mikroprocesora ECU zgodnie ze współrzędnymi wejściowymi charakterystyki TXV (zgodnie z sygnałami czujników DOD, DPD, DTV) i są korygowane zgodnie z sygnałami z czujnika temperatury płynu chłodzącego ( CTD) i czujnik tlenu (CD).

O czujniku tlenu należy powiedzieć osobno. Jego obecność w układzie wtryskowym pozwala na utrzymanie stałego składu mieszanki TV w stosunku stechiometrycznym (a=1). Osiąga się to dzięki temu, że czujnik KD działa w głębokim adaptacyjnym obwodzie sprzężenia zwrotnego z układu wydechowego do układu zasilania paliwem (do układu wtryskowego).

Reaguje na różnicę stężenia tlenu w atmosferze i spalinach. W rzeczywistości czujnik CD jest chemicznym źródłem prądu pierwszego rodzaju (ogniwo galwaniczne) ze stałym elektrolitem (specjalny cermet o strukturze plastra miodu) io wysokiej (nie niższej niż 300°C) temperaturze pracy. SEM takiego czujnika prawie zgodnie z prawem stopniowym zależy od różnicy stężenia tlenu na jego elektrodach (powłoka platynowo-radowa po różnych stronach porowatej ceramiki). Największa stromość (różnica) kroku EMF przypada na wartość a=1.

Czujnik KD wkręcany jest w rurę kanału wydechowego (np. do kolektora wydechowego) i jego czuła powierzchnia (elektroda dodatnia) znajduje się w strumieniu spalin. Nad gwintem montażowym czujnika znajdują się szczeliny, przez które zewnętrzna elektroda ujemna komunikuje się z powietrzem atmosferycznym. W pojazdach z katalitycznym konwerterem gazowym sonda lambda jest montowana przed konwerterem i ma elektryczną wężownicę grzejną, ponieważ temperatura spalin przed konwertorem może być niższa niż 300 °C. Dodatkowo elektryczne ogrzewanie sondy lambda przyspiesza jej przygotowanie do pracy.

Czujnik połączony jest przewodami sygnałowymi z komputerem wtrysku. Gdy do cylindrów dostanie się uboga mieszanka (a>1), to stężenie tlenu w spalinach jest nieco wyższe niż standardowe (przy a=1). Czujnik KD generuje niskie napięcie (około 0,1 V) i na podstawie tego sygnału ECU dostosowuje czas wtrysku benzyny w kierunku jego wzrostu. Współczynnik a ponownie zbliża się do jedności. Gdy silnik pracuje na bogatej mieszance, sonda lambda podaje napięcie około 0,9 V i pracuje w odwrotnym kierunku.

Co ciekawe, sonda lambda bierze udział w procesie tworzenia mieszanki tylko w trybach pracy silnika, w których wzbogacenie mieszanki TV jest ograniczone o wartość a > 0,9. Są to takie tryby jak obciążenie przy niskich i średnich obrotach oraz praca na biegu jałowym na ciepłym silniku. W przeciwnym razie czujnik KD jest wyłączony (zablokowany) w ECU i skład mieszanki TV nie jest korygowany o stężenie tlenu w spalinach. Odbywa się to np. w trybach rozruchu i rozgrzewania zimnego silnika oraz w jego trybach wymuszonych (przyspieszenie i pełne obciążenie). W tych trybach wymagane jest znaczne wzbogacenie mieszanki telewizyjnej i dlatego działanie sondy lambda ("wciskanie" współczynnika a do jedności) jest tutaj niedopuszczalne.

Na ryc. 10 przedstawia schemat funkcjonalny układu wtryskowego „Mono-Jetronic” ze wszystkimi jego elementami.

Każdy układ wtryskowy w swoim podsystemie zasilania paliwem koniecznie zawiera zamknięty pierścień paliwowy, który zaczyna się od zbiornika gazu i tam kończy. Należą do nich: zbiornik gazu BB, elektryczna pompa paliwa EBN, dokładny filtr paliwa FTOT, rozdzielacz paliwa RT (w systemie Mono-Jetronic jest to centralna dysza wtryskowa) oraz regulator ciśnienia RD, który działa na zasadzie zaworu upustowego po przekroczeniu określonego ciśnienia roboczego w zamkniętym pierścieniu (dla systemu „Mono-Jetronic” 1....1.1 bar).

Zamknięty pierścień paliwowy spełnia trzy funkcje:

Za pomocą regulatora ciśnienia utrzymuje wymagane stałe ciśnienie robocze dla dystrybutora paliwa;

Za pomocą sprężynowej membrany w regulatorze ciśnienia utrzymuje pewne ciśnienie resztkowe (0,5 bara) po wyłączeniu silnika, co zapobiega tworzeniu się korków pary i powietrza w przewodach paliwowych, gdy silnik stygnie;

Zapewnia chłodzenie układu wtryskowego dzięki stałej cyrkulacji benzyny w obiegu zamkniętym. Podsumowując, należy zauważyć, że system „Mono-Jetronic” jest stosowany tylko w samochodach osobowych średniej klasy konsumenckiej, takich jak samochody zachodnioniemieckie: „Volkswagen-Passat”, „Volkswagen-Polo”, „Audi-80” .
NAPRAWA I SERWIS-2"2000

Na przełomie lat 60. i 70. XX wieku pojawił się problem zanieczyszczenia środowiska odpadami przemysłowymi, wśród których znaczną część stanowiły spaliny samochodowe. Do tego czasu skład produktów spalania silników spalinowych nikogo nie interesował. Aby zmaksymalizować wykorzystanie powietrza w procesie spalania i osiągnąć maksymalną możliwą moc silnika dobrano skład mieszanki tak, aby zawierała nadmiar benzyny.

W efekcie w produktach spalania całkowicie nie było tlenu, ale pozostało niespalone paliwo, a substancje szkodliwe dla zdrowia powstają głównie podczas niepełnego spalania. W celu zwiększenia mocy projektanci zainstalowali pompy przyspieszenia na gaźnikach, które wtryskują paliwo do kolektora dolotowego przy każdym ostrym naciśnięciu pedału przyspieszenia, tj. kiedy potrzebujesz gwałtownego przyspieszenia samochodu. W takim przypadku do cylindrów dostaje się nadmierna ilość paliwa, która nie odpowiada ilości powietrza.

W ruchu miejskim pompa gazu działa na prawie wszystkich skrzyżowaniach z sygnalizacją świetlną, gdzie samochody muszą albo szybko się zatrzymać, albo szybko się poruszać. Niepełne spalanie występuje również podczas pracy silnika na biegu jałowym, a zwłaszcza podczas hamowania silnikiem. Gdy przepustnica jest zamknięta, powietrze przepływa przez kanały jałowe gaźnika z dużą prędkością, zasysając zbyt dużo paliwa.

Ze względu na znaczne podciśnienie w rurze ssącej do cylindrów zasysane jest mało powietrza, ciśnienie w komorze spalania pod koniec suwu sprężania pozostaje stosunkowo niskie, proces spalania zbyt bogatej mieszanki jest powolny, a niespalone paliwo pozostaje w spalinach. Opisane tryby pracy silnika gwałtownie zwiększają zawartość toksycznych związków w produktach spalania.

Stało się oczywiste, że w celu ograniczenia szkodliwych emisji do atmosfery dla ludzkiego życia konieczna jest radykalna zmiana podejścia do projektowania urządzeń paliwowych.

Aby ograniczyć szkodliwe emisje do układu wydechowego, zaproponowano zainstalowanie katalizatora spalin. Ale katalizator działa skutecznie tylko wtedy, gdy w silniku spalana jest tak zwana normalna mieszanka paliwowo-powietrzna (stosunek wagowy powietrze/benzyna 14,7:1). Wszelkie odchylenia składu mieszanki od podanego prowadziły do ​​spadku wydajności jej pracy i przyspieszonej awarii. Do stabilnego utrzymania takiego stosunku mieszaniny roboczej systemy gaźnikowe nie były już odpowiednie. Alternatywą mogą stać się tylko systemy wtryskowe.

Pierwsze systemy były czysto mechaniczne z niewielkim wykorzystaniem elementów elektronicznych. Jednak praktyka stosowania tych systemów pokazała, że ​​parametry mieszanki, na której stabilność liczyli twórcy, zmieniają się wraz z użytkowaniem samochodu. Wynik ten jest całkiem naturalny, biorąc pod uwagę zużycie i zanieczyszczenie elementów układu oraz samego silnika spalinowego w okresie jego eksploatacji. Pojawiło się pytanie o system, który mógłby sam się korygować w trakcie pracy, elastycznie przesuwając warunki przygotowania mieszaniny roboczej w zależności od warunków zewnętrznych.

Następnie znaleziono wyjście. Do układu wtryskowego wprowadzono sprzężenie zwrotne – w układzie wydechowym, bezpośrednio przed katalizatorem, umieścili czujnik zawartości tlenu w spalinach, tzw. sondę lambda. System ten został opracowany już z uwzględnieniem obecności takiego elementu podstawowego dla wszystkich kolejnych systemów, jak elektroniczna jednostka sterująca (ECU). Zgodnie z sygnałami z sondy lambda, ECU reguluje dopływ paliwa do silnika, dokładnie zachowując pożądany skład mieszanki.

Do tej pory silnik wtryskowy (lub po rosyjsku wtrysk) prawie całkowicie zastąpił przestarzały
system gaźnika. Silnik wtryskowy znacznie poprawia osiągi i moc auta
(dynamika przyspieszenia, charakterystyka środowiskowa, zużycie paliwa).

Systemy wtrysku paliwa mają następujące główne zalety w porównaniu z systemami gaźnika:

• dokładne dawkowanie paliwa, a co za tym idzie bardziej ekonomiczne zużycie paliwa.
• zmniejszenie toksyczności spalin. Osiąga się to dzięki optymalnej mieszance paliwowo-powietrznej oraz zastosowaniu czujników parametrów spalin.
• wzrost mocy silnika o około 7-10%. Występuje dzięki ulepszonemu napełnianiu cylindrów, optymalnemu ustawieniu kąta wyprzedzenia zapłonu odpowiadającemu trybowi pracy silnika.
• poprawa właściwości dynamicznych samochodu. Układ wtryskowy natychmiast reaguje na wszelkie zmiany obciążenia, dostosowując parametry mieszanki paliwowo-powietrznej.
• łatwość uruchamiania niezależnie od warunków pogodowych.

Urządzenie i zasada działania (na przykładzie elektronicznego systemu wtrysku rozproszonego)

W nowoczesnych silnikach wtryskowych na każdy cylinder przewidziana jest osobna dysza. Wszystkie wtryskiwacze połączone są z listwą paliwową, w której paliwo znajduje się pod ciśnieniem, co tworzy elektryczną pompę paliwową. Ilość wtryskiwanego paliwa zależy od czasu otwarcia wtryskiwacza. Moment otwarcia jest regulowany przez elektroniczną jednostkę sterującą (kontroler) na podstawie danych, które przetwarza z różnych czujników.

Czujnik masowego przepływu powietrza służy do obliczania cyklicznego napełniania butli. Mierzony jest masowy przepływ powietrza, który jest następnie przeliczany przez program na cykliczne napełnianie cylindra. W przypadku awarii czujnika jego odczyty są ignorowane, obliczenia oparte są na tabelach awaryjnych.

Czujnik położenia przepustnicy służy do obliczania współczynnika obciążenia silnika i jego zmian w zależności od kąta otwarcia przepustnicy, prędkości obrotowej silnika i cyklicznego napełniania.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego służy do określania korekcji dopływu paliwa i zapłonu od temperatury oraz do sterowania wentylatorem elektrycznym. W przypadku awarii czujnika jego odczyty są ignorowane, temperatura pobierana jest z tabeli w zależności od czasu pracy silnika.

Czujnik położenia wału korbowego służy do ogólnej synchronizacji układu, obliczania prędkości obrotowej silnika i położenia wału korbowego w określonych momentach. DPKV - czujnik biegunowy. W przypadku nieprawidłowego włączenia silnik nie uruchomi się. Jeśli czujnik ulegnie awarii, działanie systemu jest niemożliwe. To jedyny „istotny” czujnik w systemie, w którym ruch samochodu jest niemożliwy. Wypadki wszystkich pozostałych czujników pozwalają na samodzielne dotarcie do serwisu samochodowego.

Czujnik tlenu jest przeznaczony do określania stężenia tlenu w spalinach. Informacje dostarczane przez czujnik są wykorzystywane przez elektroniczną jednostkę sterującą do regulacji ilości dostarczanego paliwa. Czujnik tlenu stosuje się tylko w układach z katalizatorem dla norm toksyczności Euro-2 i Euro-3 (Euro-3 wykorzystuje dwa czujniki tlenu - przed i za katalizatorem).

Czujnik stuków służy do kontroli stukania. Po wykryciu tego ostatniego ECU włącza algorytm tłumienia detonacji, szybko dostosowując czas zapłonu.

Wymienione tutaj są tylko niektóre z głównych czujników wymaganych do działania systemu. Konfiguracja czujników w różnych pojazdach zależy od układu wtryskowego, norm toksyczności itp.

Na podstawie wyników przeglądu czujników zdefiniowanych w programie, program ECU steruje elementami wykonawczymi, w skład których wchodzą: wtryskiwacze, pompa benzynowa, moduł zapłonowy, regulator obrotów biegu jałowego, zawór adsorpcyjny do układu odzysku oparów benzyny, wentylator układu chłodzenia itp. (znów wszystko zależy od konkretnego modelu)

Spośród wszystkich powyższych, być może nie wszyscy wiedzą, czym jest adsorber. Adsorber jest elementem obiegu zamkniętego do recyrkulacji oparów benzyny. Normy Euro-2 zabraniają kontaktu wentylacji zbiornika gazu z atmosferą, opary benzyny muszą być zbierane (adsorbowane) i wysyłane do butli w celu dopalenia po oczyszczeniu. Gdy silnik nie pracuje, opary benzyny przedostają się do adsorbera ze zbiornika i kolektora dolotowego, gdzie są pochłaniane. Po uruchomieniu silnika adsorber na polecenie ECU zostaje przedmuchany strumieniem powietrza zasysanego przez silnik, którego opary są odprowadzane i spalane w komorze spalania.

Rodzaje układów wtrysku paliwa

W zależności od ilości dysz i miejsca podawania paliwa, układy wtryskowe dzielą się na trzy typy: jednopunktowe lub monowtryskowe (jedna dysza w kolektorze dolotowym dla wszystkich cylindrów), wielopunktowe lub rozdzielone (każdy cylinder ma swoje własna dysza doprowadzająca paliwo do kolektora) oraz bezpośrednia (paliwo podawane jest przez wtryskiwacze bezpośrednio do cylindrów, podobnie jak w silnikach diesla).

wtrysk jednopunktowy prostszy, jest mniej wypełniony elektroniką sterującą, ale także mniej wydajny. Elektronika sterująca pozwala na pobranie informacji z czujników i natychmiastową zmianę parametrów wtrysku. Ważne jest również to, że silniki gaźnikowe można łatwo dostosować do mono-wtrysku prawie bez zmian konstrukcyjnych lub zmian technologicznych w produkcji. Wtrysk jednopunktowy ma przewagę nad gaźnikiem pod względem oszczędności paliwa, przyjazności dla środowiska oraz względnej stabilności i niezawodności parametrów. Ale w reakcji przepustnicy silnika wtrysk jednopunktowy traci. Kolejna wada: przy zastosowaniu wtrysku jednopunktowego, a także przy użyciu gaźnika, do 30% benzyny osadza się na ściankach kolektora.

Systemy wtrysku jednopunktowego były oczywiście krokiem naprzód w porównaniu z systemami zasilania gaźnika, ale nie spełniają już współczesnych wymagań.

Systemy są bardziej zaawansowane wtrysk wielopunktowy, w którym doprowadzenie paliwa do każdego cylindra odbywa się indywidualnie. Wtrysk rozproszony jest mocniejszy, bardziej ekonomiczny i bardziej złożony. Zastosowanie takiego wtrysku zwiększa moc silnika o około 7-10 proc. Główne zalety wtrysku rozproszonego:

• możliwość automatycznej regulacji przy różnych prędkościach i odpowiednio poprawy napełniania cylindrów, w wyniku czego przy tej samej mocy maksymalnej samochód przyspiesza znacznie szybciej;
• benzyna wtryskiwana jest w okolice zaworu ssącego, co znacznie ogranicza utratę sedymentacji w kolektorze ssącym oraz pozwala na bardziej precyzyjną regulację dopływu paliwa.

Jako kolejne i skuteczne narzędzie w optymalizacji spalania mieszanki i zwiększeniu wydajności silnika benzynowego, wdraża proste
zasady. Mianowicie: dokładniej rozpyla paliwo, lepiej miesza je z powietrzem i sprawniej usuwa gotową mieszankę w różnych trybach pracy silnika. W rezultacie silniki z wtryskiem bezpośrednim zużywają mniej paliwa niż konwencjonalne silniki „wtryskowe” (zwłaszcza podczas cichej jazdy przy niskich prędkościach); przy tej samej objętości roboczej zapewniają intensywniejsze przyspieszenie samochodu; mają czystszy wydech; Gwarantują wyższą wydajność litrową ze względu na wyższy stopień sprężania oraz efekt chłodzenia powietrza podczas odparowywania paliwa w cylindrach. Jednocześnie potrzebują wysokiej jakości benzyny o niskiej zawartości siarki i zanieczyszczeń mechanicznych, aby zapewnić normalną pracę urządzeń paliwowych.

I właśnie główną rozbieżnością między GOST, obowiązującymi obecnie w Rosji i na Ukrainie, a normami europejskimi, jest podwyższona zawartość siarki, węglowodorów aromatycznych i benzenu. Np. norma rosyjsko-ukraińska dopuszcza obecność 500 mg siarki w 1 kg paliwa, podczas gdy Euro-3 - 150 mg, Euro-4 - tylko 50 mg, a Euro-5 - tylko 10 mg. Siarka i woda mogą aktywować procesy korozji na powierzchni części, a zanieczyszczenia są źródłem zużycia ściernego kalibrowanych otworów dysz i par nurników pomp. W wyniku zużycia spada ciśnienie robocze pompy i pogarsza się jakość rozpylenia benzyny. Wszystko to znajduje odzwierciedlenie w charakterystyce silników i równomierności ich pracy.

Mitsubishi jako pierwsze zastosowało silnik z wtryskiem bezpośrednim w samochodzie produkcyjnym. Dlatego urządzenie i zasady działania wtrysku bezpośredniego rozważymy na przykładzie silnika GDI (Gasoline Direct Injection). Silnik GDI może pracować w trybie spalania bardzo ubogiej mieszanki paliwowo-powietrznej: stosunek masy powietrza do paliwa wynosi do 30-40:1.

Maksymalny możliwy stosunek dla tradycyjnych silników wtryskowych z wtryskiem rozproszonym to 20-24:1 (warto przypomnieć, że optymalny, tzw. stechiometryczny skład to 14,7:1 - jeśli będzie więcej powietrza, mieszanka uboga po prostu będzie nie zapalać. W silniku GDI rozpylone paliwo znajduje się w cylindrze w postaci chmury skupionej wokół świecy zapłonowej.

Dlatego też, chociaż mieszanina jest ogólnie zbyt uboga, jest zbliżona do składu stechiometrycznego na świecy zapłonowej i łatwo się zapala. Jednocześnie uboga mieszanina w pozostałej części objętości ma znacznie mniejszą skłonność do detonacji niż stechiometryczna. Ta ostatnia okoliczność pozwala zwiększyć stopień sprężania, a tym samym zwiększyć zarówno moc, jak i moment obrotowy. Z uwagi na to, że gdy paliwo jest wtryskiwane i odparowywane do cylindra, ładunek powietrza jest schładzany - napełnienie cylindrów nieco się poprawia, a prawdopodobieństwo detonacji ponownie maleje.

Główne różnice konstrukcyjne między wtryskiem GDI a wtryskiem konwencjonalnym:

Wysokociśnieniowa pompa paliwowa (TNVD). Pompa mechaniczna (podobnie jak pompa wtryskowa silnika wysokoprężnego) wytwarza ciśnienie 50 barów (w silniku wtryskowym pompa elektryczna w zbiorniku wytwarza ciśnienie około 3-3,5 bara w przewodzie).

• Dysze wysokociśnieniowe z rozpylaczami wirowymi tworzą kształt strugi paliwa zgodnie z trybem pracy silnika. W trybie mocy wtrysk następuje w trybie dolotowym i powstaje stożkowy strumień powietrzno-paliwowy. W trybie mieszanki ultra-ubogiej wtrysk następuje pod koniec suwu sprężania i powstaje zwarte paliwo pneumatyczne.
  palnik, który wklęsła denko tłoka wysyła bezpośrednio do świecy zapłonowej.
• Tłok. W dnie wykonane jest wgłębienie o specjalnym kształcie, za pomocą którego mieszanina paliwowo-powietrzna kierowana jest w okolice świecy zapłonowej.
• kanały wlotowe. W silniku GDI zastosowano pionowe kanały dolotowe, które zapewniają powstawanie tzw. w cylindrze. „odwrócony wir”, kierując mieszankę powietrzno-paliwową do świecy i poprawiając wypełnienie cylindrów powietrzem (w konwencjonalnym silniku wir w cylindrze jest skręcony w przeciwnym kierunku).

Tryby pracy silnika GDI

W sumie istnieją trzy tryby pracy silnika:

• Tryb spalania super ubogiego (wtrysk paliwa na suwie sprężania).
• Tryb mocy (wtrysk na suwie ssania).
• Tryb dwustopniowy (wtrysk na suw ssania i sprężania) (stosowany w modyfikacjach euro).

Tryb spalania super ubogiego(wtrysk paliwa na suwie sprężania). Ten tryb jest używany do lekkich ładunków: do cichej jazdy po mieście oraz podczas jazdy poza miastem ze stałą prędkością (do 120 km/h). Paliwo jest wtryskiwane zwartym strumieniem pod koniec suwu sprężania w kierunku tłoka, odbija się od tłoka, miesza się z powietrzem i paruje w kierunku obszaru świecy zapłonowej. Chociaż mieszanka w głównej objętości komory spalania jest wyjątkowo uboga, ładunek w obszarze świecy jest wystarczająco bogaty, aby zapalić się iskrą i zapalić resztę mieszanki. W rezultacie silnik pracuje stabilnie nawet przy całkowitym stosunku powietrza do paliwa w cylindrze wynoszącym 40:1.

Praca silnika na bardzo ubogiej mieszance stwarzała nowy problem – neutralizację spalin. Faktem jest, że w tym trybie ich głównym udziałem są tlenki azotu, a zatem konwencjonalny katalizator staje się nieefektywny. Aby rozwiązać ten problem zastosowano recyrkulację spalin (EGR-Exhaust Gas Recirculation), która radykalnie zmniejsza ilość powstających tlenków azotu oraz zainstalowano dodatkowy katalizator NO.

Układ EGR poprzez „rozcieńczenie” mieszanki paliwowo-powietrznej spalinami obniża temperaturę spalania w komorze spalania, tym samym „tłumiąc” aktywne tworzenie się szkodliwych tlenków, w tym NOx. Jednak nie jest możliwe zapewnienie pełnej i stabilnej neutralizacji NOx tylko dzięki EGR, ponieważ wraz ze wzrostem obciążenia silnika, ilość omijanych spalin musi zostać zmniejszona. Dlatego do silnika z bezpośrednim wtryskiem wprowadzono katalizator NO.

Istnieją dwa rodzaje katalizatorów do redukcji emisji NOx – selektywne (Selective Reduction Type) oraz
typ przechowywania (typ pułapki NOx). Katalizatory magazynowe są bardziej wydajne, ale są niezwykle wrażliwe na paliwa o wysokiej zawartości siarki, która jest mniej podatna na paliwa selektywne. Zgodnie z tym katalizatory magazynowe są instalowane w modelach dla krajów o niskiej zawartości siarki w benzynie, a selektywne - dla reszty.

Tryb zasilania(wtrysk na suwie ssania). Tak zwany „tryb mieszanki jednorodnej” służy do intensywnej jazdy miejskiej, szybkiego ruchu podmiejskiego i wyprzedzania. Paliwo jest wtryskiwane na suwie ssania za pomocą stożkowego palnika, mieszając się z powietrzem i tworząc jednorodną mieszankę, jak w konwencjonalnym silniku z wtryskiem portowym. Skład mieszaniny jest zbliżony do stechiometrycznego (14.7:1)

Tryb dwuetapowy(wtrysk na suw ssania i sprężania). Ten tryb pozwala na zwiększenie momentu obrotowego silnika, gdy kierowca poruszając się z małą prędkością mocno naciska pedał przyspieszenia. Gdy silnik pracuje na niskich obrotach i nagle dostarczana jest do niego bogata mieszanka, wzrasta prawdopodobieństwo detonacji. Dlatego wstrzyknięcie odbywa się w dwóch etapach. Podczas suwu ssania do cylindra wtryskiwana jest niewielka ilość paliwa, która chłodzi powietrze w cylindrze. W tym przypadku cylinder jest wypełniony mieszaniną ultra-słabą (około 60:1), w której nie zachodzą procesy detonacyjne. Następnie na końcu baru
kompresji, dostarczany jest kompaktowy strumień paliwa, który doprowadza stosunek powietrza do paliwa w cylindrze do „bogatego” 12:1.

Dlaczego ten tryb jest wprowadzany tylko dla samochodów na rynek europejski? Tak, bo Japonia charakteryzuje się niskimi prędkościami i stałymi korkami, podczas gdy Europę charakteryzują się długimi autostradami i dużymi prędkościami (a co za tym idzie dużymi obciążeniami silnika).

Mitsubishi jest pionierem w stosowaniu bezpośredniego wtrysku paliwa. Do tej pory z podobnej technologii korzystają Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) i Toyota (JIS). Główna zasada działania tych układów zasilania jest podobna - dostarczanie benzyny nie do przewodu dolotowego, ale bezpośrednio do komory spalania i tworzenie warstwowej lub jednorodnej mieszanki w różnych trybach pracy silnika. Ale takie układy paliwowe również mają różnice, a czasem dość znaczące. Najważniejsze z nich to ciśnienie robocze w układzie paliwowym, lokalizacja dysz i ich konstrukcja.

Jednym z najważniejszych układów pracy niemal każdego samochodu jest układ wtrysku paliwa, ponieważ to dzięki niemu określana jest ilość paliwa, jakiej potrzebuje silnik w danym momencie. Dzisiaj rozważymy zasadę działania tego systemu na przykładzie niektórych jego typów, a także zapoznamy się z istniejącymi czujnikami i aktuatorami.

1. Cechy układu wtrysku paliwa

W produkowanych dziś silnikach układ gaźnika nie był używany przez długi czas, co okazało się całkowicie wyparte przez nowszy i ulepszony układ wtrysku paliwa. Zwyczajowo nazywa się wtrysk paliwa układem dozowanego dostarczania płynu paliwowego do cylindrów silnika pojazdu. Może być instalowany zarówno w silnikach benzynowych, jak i wysokoprężnych, jednak jasne jest, że konstrukcja i zasada działania będą inne. W przypadku stosowania w silnikach benzynowych po wtrysku powstaje jednorodna mieszanka paliwowo-powietrzna, która zostaje zmuszona do zapłonu pod wpływem iskry świecy zapłonowej.

Jeśli chodzi o typ silnika wysokoprężnego, tutaj paliwo wtryskiwane jest pod bardzo wysokim ciśnieniem, a potrzebna porcja paliwa mieszana jest z gorącym powietrzem i zapala się niemal natychmiast. Wielkość porcji wtryskiwanego paliwa, a jednocześnie całkowita moc silnika, determinowana jest ciśnieniem wtrysku. Dlatego im większe ciśnienie, tym wyższa staje się moc jednostki napędowej.

Do chwili obecnej istnieje dość duża różnorodność gatunkowa tego systemu, a główne typy to: system z wtryskiem bezpośrednim, z wtryskiem mono, systemy mechaniczne i rozproszone.

Zasada działania systemu bezpośredniego (bezpośredniego) wtrysku paliwa polega na tym, że paliwo płynne za pomocą dysz jest dostarczane bezpośrednio do cylindrów silnika (na przykład jak silnik wysokoprężny). Po raz pierwszy taki schemat zastosowano w lotnictwie wojskowym podczas II wojny światowej oraz w niektórych samochodach okresu powojennego (pierwszym był Goliath GP700). Jednak ówczesny system bezpośredniego wtrysku nie zyskał należytej popularności, czego przyczyną były drogie wysokociśnieniowe pompy paliwowe wymagane do pracy i oryginalna głowica cylindrów.

W rezultacie inżynierom nie udało się osiągnąć dokładności i niezawodności działania systemu. Dopiero na początku lat 90-tych XX wieku, w związku z zaostrzeniem norm środowiskowych, zainteresowanie wtryskiem bezpośrednim zaczęło ponownie wzrastać. Wśród pierwszych firm, które rozpoczęły produkcję takich silników były Mitsubishi, Mercedes-Benz, Peugeot-Citroen, Volkswagen, BMW.

Generalnie wtrysk bezpośredni można by nazwać szczytem ewolucji układów napędowych, gdyby nie jedno… Takie silniki są bardzo wymagające pod względem jakości paliwa, a przy stosowaniu ubogich mieszanek emitują też silnie tlenek azotu, który należy zwalczać poprzez komplikowanie konstrukcji silnika.

Wtrysk jednopunktowy (zwany też „mono-injection” lub „centralnym wtryskiem”) – to układ, który zaczął być stosowany w latach 80-tych XX wieku jako alternatywa dla gaźnika, zwłaszcza że zasady ich działania są bardzo podobnie: strumienie powietrza mieszają się z płynem paliwowym podczas kolektora dolotowego, ale dysza zastąpiła skomplikowaną i wrażliwą na ustawienia gaźnika. Oczywiście na początkowym etapie rozwoju systemu w ogóle nie było elektroniki, a urządzenia mechaniczne sterowały dopływem benzyny. Jednak pomimo pewnych niedociągnięć, zastosowanie wtrysku nadal zapewniało silnikowi znacznie wyższe moce znamionowe i znacznie większą oszczędność paliwa.

A wszystko dzięki tej samej dyszy, która pozwalała znacznie dokładniej dozować paliwo, rozpryskując go na drobne cząstki. W wyniku zmieszania z powietrzem uzyskano jednorodną mieszankę, a wraz ze zmianą warunków jazdy samochodu i trybu pracy silnika niemal natychmiast zmienił się jego skład. Trzeba przyznać, że nie obyło się bez wad. Na przykład, ponieważ w większości przypadków dysza była montowana w korpusie dawnego gaźnika, a masywne czujniki utrudniały „oddychanie silnika”, przepływ powietrza wchodzący do cylindra napotykał poważny opór. Od strony teoretycznej taką wadę można było łatwo wyeliminować, ale przy istniejącym złym rozkładzie mieszanki paliwowej nikt nie mógł wtedy nic zrobić. Pewnie dlatego w naszych czasach wtrysk jednopunktowy jest tak rzadki.

Mechaniczny układ wtryskowy pojawił się pod koniec lat 30., kiedy zaczął być stosowany w układach zasilania paliwem samolotów. Przedstawiono go w postaci układu wtrysku benzyny pochodzenia diesla, wykorzystującego wysokociśnieniowe pompy paliwowe i zamknięte dysze dla każdego pojedynczego cylindra. Kiedy próbowali zainstalować je w samochodzie, okazało się, że nie wytrzymają konkurencji mechanizmów gaźnika, a to ze względu na znaczną złożoność i wysoki koszt konstrukcji.

Po raz pierwszy niskociśnieniowy układ wtryskowy został zainstalowany w pojeździe MERSEDES w 1949 roku i natychmiast przewyższył układ paliwowy typu gaźnika pod względem osiągów. Fakt ten dał impuls do dalszego rozwoju idei wtrysku benzyny do samochodów wyposażonych w silnik spalinowy. Z punktu widzenia polityki cenowej i niezawodności w działaniu najbardziej udany pod tym względem okazał się system mechaniczny „K-Jetronic” firmy BOSCH. Jego masowa produkcja została uruchomiona w 1951 roku i niemal natychmiast rozpowszechniła się w prawie wszystkich markach europejskich producentów samochodów.

Wersja wielopunktowa (rozproszona) układu wtrysku paliwa różni się od poprzednich obecnością pojedynczej dyszy, która została zainstalowana w rurze wlotowej każdego pojedynczego cylindra. Jego zadaniem jest dostarczanie paliwa bezpośrednio do zaworu dolotowego, czyli przygotowanie mieszanki paliwowej tuż przed wejściem do komory spalania. Oczywiście w takich warunkach będzie miał jednolity skład i w przybliżeniu taką samą jakość w każdym z cylindrów. W efekcie znacznie zwiększa się moc silnika, jego efektywność paliwowa, a także zmniejsza się poziom toksyczności spalin.

Na drodze do opracowania systemu rozproszonego wtrysku paliwa zdarzały się czasem pewne trudności, które jednak nadal ulegały poprawie. Na początkowym etapie był również sterowany mechanicznie, podobnie jak poprzednia wersja, jednak szybki rozwój elektroniki nie tylko uczynił go bardziej wydajnym, ale także dał możliwość skoordynowania z pozostałymi elementami konstrukcyjnymi silnika. Okazało się więc, że nowoczesny silnik jest w stanie zasygnalizować kierowcy awarię, w razie potrzeby samodzielnie przełączyć się w tryb pracy awaryjnej lub przy wsparciu systemów bezpieczeństwa skorygować poszczególne błędy w sterowaniu. Ale to wszystko system wykonuje za pomocą pewnych czujników, które są zaprojektowane do rejestrowania najmniejszych zmian w aktywności jednej lub drugiej jego części. Rozważmy główne.

2. Czujniki układu wtrysku paliwa

Czujniki układu wtrysku paliwa są przeznaczone do przechwytywania i przesyłania informacji z siłowników do jednostki sterującej silnika i odwrotnie. Należą do nich następujące urządzenia:

Jego czuły element znajduje się w strumieniu spalin (wydechowym), a gdy temperatura pracy osiągnie 360 ​​stopni Celsjusza, czujnik zaczyna generować własne pole elektromagnetyczne, które jest wprost proporcjonalne do ilości tlenu w spalinach. Z praktycznego punktu widzenia, gdy pętla sprzężenia zwrotnego jest zamknięta, sygnał czujnika tlenu to szybko zmieniające się napięcie między 50 a 900 miliwoltów. Możliwość zmiany napięcia jest spowodowana ciągłą zmianą składu mieszanki w pobliżu punktu stechiometrii, a sam czujnik nie nadaje się do generowania napięcia przemiennego.

W zależności od zasilania rozróżnia się dwa rodzaje czujników: z impulsowym i stałym zasilaniem elementu grzejnego. W wersji impulsowej sonda lambda jest podgrzewana przez elektroniczną jednostkę sterującą. Jeśli nie zostanie rozgrzany, będzie miał wysoką rezystancję wewnętrzną, co nie pozwoli mu na generowanie własnego pola elektromagnetycznego, co oznacza, że ​​​​jednostka sterująca „zobaczy” tylko wskazane stabilne napięcie odniesienia. W trakcie nagrzewania czujnika spada jego rezystancja wewnętrzna i rozpoczyna się proces generowania własnego napięcia, o czym od razu wiadomo ECU. Dla jednostki sterującej jest to sygnał gotowości do użycia w celu dostosowania składu mieszanki.

Służy do oszacowania ilości powietrza, które dostaje się do silnika samochodu. Jest częścią elektronicznego systemu sterowania silnikiem. Urządzenie to może być używane razem z niektórymi innymi czujnikami, takimi jak czujnik temperatury powietrza i czujnik ciśnienia atmosferycznego, które korygują jego odczyty.

Czujnik przepływu powietrza składa się z dwóch włókien platynowych ogrzewanych prądem elektrycznym. Jedna nić przepuszcza powietrze przez siebie (chłodząc w ten sposób), a druga jest elementem sterującym. Za pomocą pierwszej nici platynowej obliczana jest ilość powietrza, która dostała się do silnika.

Na podstawie informacji otrzymanych z czujnika przepływu powietrza, ECU oblicza wymaganą ilość paliwa potrzebną do utrzymania stosunku stechiometrycznego powietrza i paliwa w danych trybach pracy silnika. Ponadto jednostka elektroniczna wykorzystuje otrzymane informacje do określenia punktu reżimu silnika. Do chwili obecnej istnieje kilka różnych typów czujników odpowiedzialnych za przepływ mas powietrza: na przykład ultradźwiękowe, łopatkowe (mechaniczne), termoprzewodowe itp.

Czujnik temperatury płynu chłodzącego (DTOZH). Ma postać termistora, czyli rezystora, w którym rezystancja elektryczna może się zmieniać w zależności od wskaźników temperatury. Termistor znajduje się wewnątrz czujnika i wyraża ujemny współczynnik rezystancji wskaźników temperatury (przy ogrzewaniu siła oporu maleje).

Odpowiednio, przy wysokiej temperaturze chłodziwa obserwuje się niską rezystancję czujnika (około 70 omów przy 130 stopniach Celsjusza), a przy niskiej temperaturze obserwuje się wysoką rezystancję (około 100800 omów przy -40 stopniach Celsjusza). Podobnie jak większość innych czujników, to urządzenie nie gwarantuje dokładnych wyników, co oznacza, że ​​można mówić tylko o zależności rezystancji czujnika temperatury płynu chłodzącego od wskaźników temperatury. Ogólnie rzecz biorąc, chociaż opisywane urządzenie praktycznie się nie psuje, to czasami jest poważnie „mylone”.

. Jest montowany na rurze przepustnicy i połączony z osią samego amortyzatora. Przedstawiony jest w postaci potencjometru z trzema końcami: jeden jest zasilany napięciem dodatnim (5V), a drugi jest podłączony do masy. Trzeci pin (od suwaka) wysyła sygnał wyjściowy do sterownika. Gdy przepustnica jest obracana, gdy pedał jest wciśnięty, zmienia się napięcie wyjściowe czujnika. Jeżeli przepustnica jest w stanie zamkniętym, to odpowiednio jest niższa niż 0,7 V, a gdy klapa zaczyna się otwierać, napięcie wzrasta i w pozycji całkowicie otwartej powinno być większe niż 4 V. Zgodnie z napięciem wyjściowym przepustnicy czujnik, sterownik w zależności od kąta otwarcia przepustnicy dokonuje korekcji paliwa.

Biorąc pod uwagę, że sterownik sam określa minimalne napięcie urządzenia i przyjmuje je jako wartość zerową, tego mechanizmu nie trzeba regulować. Według niektórych kierowców czujnik położenia przepustnicy (jeśli jest produkowany w kraju) jest najbardziej niewiarygodnym elementem systemu, wymagającym okresowej wymiany (często po 20 kilometrach). Wszystko byłoby w porządku, ale nie jest tak łatwo dokonać wymiany, zwłaszcza bez posiadania przy sobie wysokiej jakości narzędzia. Wszystko sprowadza się do mocowania: dolna śruba raczej nie zostanie odkręcona zwykłym śrubokrętem, a jeśli tak, to raczej trudno.

Dodatkowo, podczas dokręcania fabrycznego, śruby są „osadzane” na szczeliwie, który „uszczelnia” tak mocno, że korek często łamie się przy odkręcaniu. W takim przypadku zaleca się całkowite zdemontowanie całego zespołu przepustnicy, a w najgorszym przypadku trzeba będzie go wyjąć na siłę, ale tylko wtedy, gdy masz całkowitą pewność, że nie jest w stanie.

. Służy do przesyłania sygnału do sterownika o prędkości i położeniu wału korbowego. Taki sygnał to seria powtarzających się impulsów napięcia elektrycznego, które są generowane przez czujnik podczas obrotu wału korbowego. Na podstawie otrzymanych danych sterownik może sterować wtryskiwaczami i układem zapłonowym. Czujnik położenia wału korbowego montowany jest na pokrywie pompy olejowej w odległości jednego milimetra (+0,4mm) od koła pasowego wału korbowego (posiada 58 zębów ułożonych w okrąg).

Aby umożliwić generowanie „impulsu synchronizacyjnego”, brakuje dwóch zębów koła pasowego, czyli jest ich w rzeczywistości 56. Podczas obracania się, zęby dysku zmieniają pole magnetyczne czujnika, tworząc w ten sposób impuls Napięcie. Na podstawie charakteru sygnału impulsowego pochodzącego z czujnika sterownik może określić położenie i prędkość wału korbowego, co pozwala obliczyć moment pracy modułu zapłonowego i wtryskiwaczy.

Ze wszystkich wymienionych tutaj najważniejszy jest czujnik położenia wału korbowego iw przypadku awarii mechanizmu silnik samochodu nie będzie działał. Czujnik prędkości. Zasada działania tego urządzenia oparta jest na efekcie Halla. Istotą jego pracy jest przekazywanie do sterownika impulsów napięcia o częstotliwości wprost proporcjonalnej do prędkości obrotowej kół napędowych pojazdu. W oparciu o złącza bloku wiązki wszystkie czujniki prędkości mogą mieć pewne różnice. Na przykład złącze kwadratowe jest używane w systemach Bosch, a złącze okrągłe odpowiada systemom 4 stycznia i GM.

Na podstawie sygnałów z czujników prędkości wychodzącej system sterowania może określić progi odcięcia paliwa, a także ustawić elektroniczne ograniczenia prędkości pojazdu (dostępne w nowych systemach).

Czujnik położenia wałka rozrządu(lub jak ja to również nazywam „czujnikiem fazy”) jest urządzeniem przeznaczonym do określania kąta ustawienia wałka rozrządu i przekazywania odpowiednich informacji do elektronicznej jednostki sterującej pojazdu. Następnie na podstawie otrzymanych danych sterownik może sterować układem zapłonowym i dopływem paliwa do poszczególnych cylindrów, co w rzeczywistości robi.

Czujnik stuku służy do wyszukiwania wstrząsów detonacyjnych w silniku spalinowym. Z konstruktywnego punktu widzenia jest to płyta piezoceramiczna zamknięta w obudowie, umieszczona na bloku cylindrów. Obecnie istnieją dwa rodzaje czujnika stuków - rezonansowy i nowocześniejszy szerokopasmowy. W modelach rezonansowych pierwotna filtracja widma sygnału odbywa się wewnątrz samego urządzenia i zależy bezpośrednio od jego konstrukcji. Dlatego w różnych typach silników stosuje się różne modele czujników spalania stukowego, które różnią się od siebie częstotliwością rezonansową. Szerokopasmowy widok czujników ma płaską charakterystykę w zakresie szumu detonacji, a sygnał jest filtrowany przez elektroniczną jednostkę sterującą. Obecnie w seryjnych modelach samochodów nie są już instalowane rezonansowe czujniki stuków.

Czujnik ciśnienia bezwzględnego. Zapewnia śledzenie zmian ciśnienia atmosferycznego, które występują w wyniku zmian ciśnienia atmosferycznego i/lub zmian wysokości. Ciśnienie barometryczne można zmierzyć podczas włączania zapłonu, zanim silnik zacznie się obracać. Za pomocą elektronicznej jednostki sterującej można „aktualizować” dane dotyczące ciśnienia barometrycznego przy pracującym silniku, gdy przy niskiej prędkości obrotowej silnika przepustnica jest prawie całkowicie otwarta.

Ponadto za pomocą czujnika ciśnienia bezwzględnego można zmierzyć zmianę ciśnienia w rurze wlotowej. Zmiany ciśnienia są spowodowane zmianami obciążenia silnika i prędkości wału korbowego. Czujnik ciśnienia bezwzględnego przetwarza je na sygnał wyjściowy o określonym napięciu. Gdy przepustnica jest w pozycji zamkniętej, sygnał wyjściowy ciśnienia bezwzględnego ma stosunkowo niskie napięcie, podczas gdy szeroko otwarta przepustnica ma wysokie napięcie. Pojawienie się wysokiego napięcia wyjściowego tłumaczy się zależnością między ciśnieniem atmosferycznym a ciśnieniem wewnątrz rury wlotowej przy pełnym otwarciu przepustnicy. Ciśnienie wewnętrzne rury jest obliczane przez elektroniczną jednostkę sterującą na podstawie sygnału czujnika. Jeśli okazałoby się, że jest wysokie, wymagane jest zwiększone dostarczanie płynu paliwowego, a jeśli ciśnienie jest niskie, to odwrotnie - zmniejszone.

(ECU). Chociaż nie jest to czujnik, ale biorąc pod uwagę, że jest on bezpośrednio związany z działaniem opisywanych urządzeń, uznaliśmy za konieczne umieszczenie go na tej liście. ECU jest "zbiornikiem myśli" układu wtrysku paliwa, który stale przetwarza dane informacyjne otrzymywane z różnych czujników i na tej podstawie steruje obwodami wyjściowymi (elektroniczne układy zapłonowe, wtryskiwacze, regulator obrotów biegu jałowego, różne przekaźniki). Jednostka sterująca jest wyposażona we wbudowany system diagnostyczny, który potrafi rozpoznać usterki w układzie i za pomocą lampki ostrzegawczej „SPRAWDŹ SILNIK” ostrzec o nich kierowcę. Co więcej, przechowuje w swojej pamięci kody diagnostyczne, które wskazują konkretne obszary awarii, co znacznie ułatwia przeprowadzanie napraw.

ECU zawiera trzy rodzaje pamięci: programowalna pamięć tylko do odczytu (RAM i PROM), pamięć o dostępie swobodnym (RAM lub RAM) oraz pamięć programowalna elektrycznie (EPROM lub EEPROM). Pamięć RAM jest wykorzystywana przez mikroprocesor urządzenia do tymczasowego przechowywania wyników pomiarów, obliczeń i danych pośrednich. Ten rodzaj pamięci jest uzależniony od zasilania energią, co oznacza, że ​​do przechowywania informacji wymaga stałego i stabilnego zasilania. W przypadku awarii zasilania wszystkie diagnostyczne kody usterek i informacje obliczeniowe przechowywane w pamięci RAM są natychmiast usuwane.

EPROM przechowuje ogólny program operacyjny, który zawiera sekwencję niezbędnych poleceń i różne informacje dotyczące kalibracji. W przeciwieństwie do poprzedniej wersji, ten rodzaj pamięci nie jest ulotny. EPROM służy do tymczasowego przechowywania kodów haseł immobilizera (systemu przeciwkradzieżowego pojazdu). Po odebraniu przez sterownik tych kodów z jednostki sterującej immobilizera (jeśli występuje), są one porównywane z kodami już zapisanymi w pamięci EEPROM, a następnie podejmowana jest decyzja o zezwoleniu lub zakazie uruchomienia silnika.

3. Siłowniki układu wtryskowego

Siłowniki układu wtrysku paliwa przedstawione są w postaci dyszy, pompy benzyny, modułu zapłonowego, regulatora obrotów biegu jałowego, wentylatora chłodzącego, sygnału zużycia paliwa i adsorbera. Rozważmy każdy z nich bardziej szczegółowo. Dysza. Działa jak zawór elektromagnetyczny o znormalizowanej wydajności. Służy do wtryśnięcia określonej ilości paliwa obliczonej dla konkretnego trybu pracy.

Pompa benzynowa. Służy do przesyłania paliwa do listwy paliwowej, której ciśnienie jest utrzymywane przez podciśnieniowo-mechaniczny regulator ciśnienia. W niektórych wariantach systemu można go łączyć z pompą benzynową.

moduł zapłonowy to urządzenie elektroniczne przeznaczone do kontroli procesu iskrzenia. Składa się z dwóch niezależnych kanałów do podpalenia mieszanki w cylindrach silnika. W najnowszych, zmodyfikowanych wersjach urządzenia jego elementy niskonapięciowe są definiowane w komputerze, a w celu uzyskania wysokiego napięcia stosuje się albo dwukanałową zdalną cewkę zapłonową, albo te cewki, które znajdują się bezpośrednio na świecy samo.

Regulator biegu jałowego. Jego zadaniem jest utrzymywanie zadanej prędkości w trybie jałowym. Regulator przedstawiony jest w postaci silnika krokowego, który steruje kanałem obejściowym powietrza w korpusie przepustnicy. Zapewnia to silnikowi przepływ powietrza niezbędny do pracy, zwłaszcza gdy przepustnica jest zamknięta. Wentylator układu chłodzenia, jak sama nazwa wskazuje, nie pozwala na przegrzanie części. Sterowany przez ECU, który reaguje na sygnały czujnika temperatury płynu chłodzącego. Z reguły różnica między pozycjami włączenia i wyłączenia wynosi 4-5°C.

Sygnał zużycia paliwa- wprowadza komputer pokładowy w stosunku 16 000 impulsów na 1 wyliczony litr zużytego paliwa. Oczywiście są to tylko dane orientacyjne, ponieważ obliczane są na podstawie całkowitego czasu spędzonego na otwieraniu dysz. Ponadto brany jest pod uwagę pewien współczynnik empiryczny, który jest potrzebny do skompensowania założenia przy pomiarze błędu. Nieścisłości w obliczeniach są spowodowane pracą wtryskiwaczy w nieliniowym odcinku zakresu, niesynchronicznym wydatkowaniem paliwa i kilkoma innymi czynnikami.

Adsorber. Występuje jako element obiegu zamkniętego podczas recyrkulacji oparów benzyny. Normy Euro-2 wykluczają możliwość kontaktu wentylacji zbiornika gazu z atmosferą, a opary benzyny muszą zostać zaadsorbowane i wysłane do dopalania podczas oczyszczania.

W przypadku układu wtrysku paliwa silnik nadal zasysa, ale zamiast polegać wyłącznie na ilości zasysanego paliwa, układ wtrysku paliwa wystrzeliwuje dokładnie odpowiednią ilość paliwa do komory spalania. Układy wtrysku paliwa przeszły już kilka etapów ewolucji, dodano do nich elektronikę – to był chyba największy krok w rozwoju tego układu. Ale idea takich systemów pozostaje taka sama: elektrycznie uruchamiany zawór (wtryskiwacz) wtryskuje odmierzoną ilość paliwa do silnika. W rzeczywistości główna różnica między gaźnikiem a wtryskiwaczem polega właśnie na elektronicznym sterowaniu ECU - to komputer pokładowy dostarcza dokładnie odpowiednią ilość paliwa do komory spalania silnika.

Zobaczmy, jak działa układ wtrysku paliwa, a w szczególności wtryskiwacz.

Jak wygląda układ wtrysku paliwa?

Jeśli sercem samochodu jest jego silnik, to jego mózgiem jest jednostka sterująca silnika (ECU). Optymalizuje wydajność silnika, wykorzystując czujniki do decydowania o sposobie sterowania niektórymi siłownikami w silniku. Przede wszystkim komputer odpowiada za 4 główne zadania:

1. zarządza mieszanką paliwową,
2. kontroluje prędkość biegu jałowego
3. odpowiada za czas zapłonu,
4. steruje rozrządem zaworów.

Zanim porozmawiamy o tym, jak ECU wykonuje swoje zadania, porozmawiajmy o najważniejszej rzeczy – prześledźmy drogę benzyny ze zbiornika gazu do silnika – na tym polega praca układu wtrysku paliwa. Początkowo, gdy kropla benzyny opuści ścianki zbiornika gazu, jest ona zasysana przez elektryczną pompę paliwową do silnika. Elektryczna pompa paliwowa zwykle składa się z samej pompy, a także z filtra i urządzenia przenoszącego.

Regulator ciśnienia paliwa na końcu podciśnieniowej szyny paliwowej zapewnia stałe ciśnienie paliwa w stosunku do ciśnienia ssania. W przypadku silnika benzynowego ciśnienie paliwa jest zwykle rzędu 2-3,5 atmosfery (200-350 kPa, 35-50 PSI (psi)). Wtryskiwacze paliwa są podłączone do silnika, ale ich zawory pozostają zamknięte, dopóki ECU nie pozwoli na przesłanie paliwa do cylindrów.

Ale co się dzieje, gdy silnik potrzebuje paliwa? W tym miejscu w grę wchodzi wtryskiwacz. Zazwyczaj wtryskiwacze mają dwa piny: jeden pin jest podłączony do akumulatora poprzez przekaźnik zapłonu, a drugi pin idzie do ECU. ECU wysyła sygnały impulsowe do wtryskiwacza. Dzięki magnesowi, do którego przykładane są takie pulsujące sygnały, zawór wtryskiwacza otwiera się, a do jego dyszy podawana jest pewna ilość paliwa. Ponieważ we wtryskiwaczu panuje bardzo wysokie ciśnienie (wartość podana powyżej) otwarty zawór z dużą prędkością przesyła paliwo do dyszy dyszy wtryskiwacza. Czas otwarcia zaworu wtryskiwacza wpływa na ilość paliwa dostarczanego do cylindra, a czas ten odpowiednio zależy od szerokości impulsu (tj. jak długo ECU wysyła sygnał do wtryskiwacza).

Kiedy zawór się otwiera, wtryskiwacz paliwa przesyła paliwo przez końcówkę rozpylającą, która rozpyla paliwo płynne w mgłę, bezpośrednio do cylindra. Taki system nazywa się system bezpośredniego wtrysku. Ale rozpylone paliwo nie może być dostarczane bezpośrednio do cylindrów, ale najpierw do kolektorów dolotowych.

Jak działa wtryskiwacz

Ale w jaki sposób ECU określa, ile paliwa należy w danym momencie dostarczyć do silnika? Kiedy kierowca naciska pedał przyspieszenia, faktycznie otwiera przepustnicę o wielkość nacisku na pedał, przez który powietrze jest dostarczane do silnika. Tym samym śmiało możemy nazwać pedał gazu „regulatorem powietrza” do silnika. Czyli komputer samochodu kieruje się m.in. wartością otwarcia przepustnicy, ale nie ogranicza się do tej kontrolki - odczytuje informacje z wielu czujników i dowiedzmy się o nich wszystkich!

Czujnik przepływu masy powietrza

Po pierwsze, czujnik masowego przepływu powietrza (MAF) wykrywa, ile powietrza dostaje się do korpusu przepustnicy i wysyła te informacje do ECU. ECU wykorzystuje te informacje, aby zdecydować, ile paliwa należy wtrysnąć do cylindrów, aby utrzymać mieszankę w idealnych proporcjach.

Czujnik położenia przepustnicy

Komputer stale wykorzystuje ten czujnik do sprawdzania położenia przepustnicy, a tym samym dowiaduje się, ile powietrza przepływa przez wlot powietrza, aby regulować impuls wysyłany do wtryskiwaczy, zapewniając, że do układu dostaje się odpowiednia ilość paliwa.

Czujnik tlenu

Ponadto ECU wykorzystuje czujnik O2, aby dowiedzieć się, ile tlenu znajduje się w spalinach samochodu. Zawartość tlenu w spalinach wskazuje, jak dobrze spala się paliwo. Wykorzystując powiązane dane z dwóch czujników: tlenu i masowego przepływu powietrza, ECU kontroluje również nasycenie mieszanki paliwowo-powietrznej dostarczanej do komory spalania cylindrów silnika.

Czujnik położenia wału korbowego

To chyba główny czujnik układu wtrysku paliwa - to od niego ECU uczy się o ilości obrotów silnika w danym momencie i koryguje ilość podawanego paliwa w zależności od ilości obrotów i oczywiście położenia pedału gazu.

Są to trzy główne czujniki, które bezpośrednio i dynamicznie wpływają na ilość paliwa dostarczanego do wtryskiwacza, a następnie do silnika. Ale istnieje wiele innych czujników:

• Czujnik napięcia w sieci elektrycznej samochodu jest potrzebny, aby ECU rozumiało, jak rozładowany jest akumulator i czy konieczne jest zwiększenie prędkości, aby go naładować.
• Czujnik temperatury płynu chłodzącego - ECU zwiększa liczbę obrotów, jeśli silnik jest zimny i odwrotnie, jeśli silnik jest ciepły.

Nowoczesne samochody wyposażone są w różne systemy wtrysku paliwa. W silnikach benzynowych mieszanina paliwa i powietrza jest zapalana przez iskrę.

Niezbędnym elementem jest układ wtrysku paliwa. Dysza jest głównym elementem roboczym każdego układu wtryskowego.

Silniki benzynowe wyposażone są w układy wtryskowe różniące się między sobą sposobem formowania mieszanki paliwowo-powietrznej:

• systemy z centralnym wtryskiem;
• systemy z wtryskiem rozproszonym;
• systemy bezpośredniego wtrysku.

Wtrysk centralny, inaczej nazywany monowtryskiem (Monojetronic), realizowany jest przez jedną centralną dyszę elektromagnetyczną, która wtryskuje paliwo do kolektora dolotowego. To trochę jak gaźnik. Obecnie samochody z takim układem wtryskowym nie są produkowane, ponieważ samochód z takim układem ma również niskie właściwości środowiskowe samochodu.

Rozproszony system wtrysku był przez lata stale ulepszany. System został uruchomiony K-jetronic. Wtrysk był mechaniczny, co zapewniało mu dobrą niezawodność, ale zużycie paliwa było bardzo wysokie. Paliwo było dodawane nie impulsywnie, ale stale. Ten system został zastąpiony przez system KE-jetronic.

Nie różniła się od K-jetronic, ale pojawiła się elektroniczna jednostka sterująca (ECU), która pozwoliła nieznacznie zmniejszyć zużycie paliwa. Ale ten system nie przyniósł oczekiwanych rezultatów. Był system L-jetronic.

W którym ECU odbierał sygnały z czujników i wysyłał impuls elektromagnetyczny do każdego wtryskiwacza. System miał dobre wyniki ekonomiczne i środowiskowe, ale projektanci nie poprzestali na tym i opracowali zupełnie nowy system Motronic.

Jednostka sterująca zaczęła sterować zarówno wtryskiem paliwa, jak i układem zapłonowym. Paliwo zaczęło lepiej palić się w cylindrze, wzrosła moc silnika, spadło zużycie i szkodliwe emisje auta. We wszystkich tych układach przedstawionych powyżej wtrysk realizowany jest przez oddzielną dyszę dla każdego cylindra do kolektora dolotowego, gdzie następuje tworzenie mieszanki paliwa i powietrza, która dostaje się do cylindra.

Najbardziej obiecującym obecnie systemem jest system bezpośredniego wtrysku.

Istotą tego systemu jest to, że paliwo jest wtryskiwane bezpośrednio do komory spalania każdego cylindra i już tam miesza się z powietrzem. System określa i dostarcza optymalny skład mieszanki do cylindra, co zapewnia dobrą moc w różnych trybach pracy silnika, dobrą sprawność i wysoką ekologiczność silnika.

Ale z drugiej strony silniki z tym układem wtryskowym mają wyższą cenę w porównaniu do swoich poprzedników, ze względu na złożoność ich konstrukcji. Ponadto ten system jest bardzo wymagający pod względem jakości paliwa.