Cilat lloje të sistemeve të injektimit të karburantit ekzistojnë? Sistemi i furnizimit me karburant në motorët me naftë: llojet dhe ndryshimet

Tani një nga detyrat kryesore para zyrave të projektimit të prodhuesve të automjeteve është krijimi i termocentraleve që konsumojnë sa më shumë energji. më pak karburant dhe duke emetuar sasi të reduktuara në atmosferë substancave të dëmshme. Për më tepër, e gjithë kjo duhet të arrihet me kushtin që ndikimi në parametrat e funksionimit (fuqia, çift rrotullimi) të jetë minimal. Kjo do të thotë, është e nevojshme ta bëni motorin ekonomik, dhe në të njëjtën kohë të fuqishëm dhe me çift rrotullues të lartë.

Për të arritur rezultatin, pothuajse të gjithë përbërësit dhe sistemet e njësisë së energjisë janë subjekt i ndryshimeve dhe modifikimeve. Kjo është veçanërisht e vërtetë për sistemin energjetik, sepse ai është përgjegjës për rrjedhën e karburantit në cilindra. Zhvillimi i fundit Në këtë drejtim, merret parasysh injektimi i drejtpërdrejtë i karburantit në dhomat e djegies së një termocentrali që funksionon me benzinë.

Thelbi i këtij sistemi zbret në furnizimin e veçantë të përbërësve të përzierjes së djegshme - benzinë ​​dhe ajër - në cilindra. Kjo do të thotë, parimi i funksionimit të tij është shumë i ngjashëm me punën njësitë me naftë, ku formimi i përzierjes kryhet në dhomat e djegies. Por njësi benzine në të cilën është instaluar sistemi injeksion direkt, ka një sërë veçorish të procesit të injektimit të përbërësve të përzierjes së karburantit, përzierjen dhe djegien e tij.

Pak histori

Injeksioni i drejtpërdrejtë nuk është një ide e re; ka një sërë shembujsh në histori ku është përdorur një sistem i tillë. Përdorimi i parë i përhapur i këtij lloji të fuqisë motorike ishte në aviacion në mesin e shekullit të kaluar. U përpoqën ta përdornin edhe në automjete, por nuk u përhap. Sistemi i atyre viteve mund të konsiderohet si një lloj prototipi, pasi ishte plotësisht mekanik.

Sistemi i injektimit të drejtpërdrejtë mori një "jetë të dytë" në mesin e viteve '90 të shekullit të 20-të. Japonezët ishin të parët që pajisën makinat e tyre me njësi të injektimit të drejtpërdrejtë. Njësia e zhvilluar nga Mitsubishi mori emërtimin GDI, e cila është një shkurtim i "Gasoline Direct Injection", që do të thotë injeksion direkt i karburantit. Pak më vonë, Toyota krijoi motorin e vet - D4.

Injeksion direkt i karburantit

Me kalimin e kohës, motorët që përdorin injeksion të drejtpërdrejtë u shfaqën nga prodhues të tjerë:

• VAG Concern – TSI, FSI, TFSI;
• Mercedes-Benz – CGI;
• Ford - EcoBoost;
• GM – EcoTech;

Injeksioni i drejtpërdrejtë nuk është një lloj i veçantë, krejtësisht i ri dhe i referohet sistemeve të injektimit të karburantit. Por ndryshe nga paraardhësit e tij, karburanti i tij injektohet nën presion direkt në cilindra, dhe jo, si më parë, në kolektorin e marrjes, ku benzina përzihej me ajrin përpara se të furnizohej në dhomat e djegies.

Karakteristikat e projektimit dhe parimi i funksionimit

Injektimi i drejtpërdrejtë i benzinës është shumë i ngjashëm në parim me naftën. Dizajni i një sistemi të tillë energjie ka një pompë shtesë, pas së cilës benzina furnizohet nën presion tek injektorët e instaluar në kokën e cilindrit me grykë të vendosura në dhomën e djegies. Në momentin e kërkuar, injektori furnizon me karburant cilindrin, ku ajri tashmë është pompuar përmes kolektorit të marrjes.

Dizajni i këtij sistemi energjetik përfshin:

• një rezervuar me një pompë mbushëse të karburantit të instaluar në të;
• linja me presion të ulët;
• elementet e filtrit të pastrimit të karburantit;
• një pompë që krijon presion të shtuar me një rregullator të instaluar (pompë karburanti);
• linja me presion të lartë;
• rampa me grykë;
• bypass dhe valvola sigurie.

Diagrami i sistemit të karburantit me injeksion të drejtpërdrejtë

Qëllimi i disa elementeve, të tilla si një rezervuar me një pompë dhe një filtër, përshkruhen në artikuj të tjerë. Prandaj, ne do të shqyrtojmë qëllimin e një numri nyjesh të përdorura vetëm në sistem injeksion direkt.

Një nga elementët kryesorë në këtë sistem është pompa me presion të lartë. Siguron që karburanti të hyjë në hekurudhën e karburantit nën presion të konsiderueshëm. Dizajni i saj prodhues të ndryshëm ndryshon - me një ose me shumë zhytje. Ngasja kryhet nga boshtet me gunga.

Sistemi përfshin gjithashtu valvola që parandalojnë presionin e karburantit në sistem nga tejkalimi i vlerave kritike. Në përgjithësi, rregullimi i presionit kryhet në disa vende - në daljen e pompës me presion të lartë nga një rregullator, i cili përfshihet në hartimin e pompës së injektimit. Ekziston një valvul anashkalimi që kontrollon presionin në hyrjen e pompës. Valvula e sigurisë monitoron presionin në shina.

Gjithçka funksionon kështu: pompa e mbushjes së karburantit nga rezervuari furnizon me benzinë ​​pompën e injektimit përmes një linje me presion të ulët, ndërsa benzina kalon përmes filtrit pastrim i imët karburant, ku hiqen papastërtitë e mëdha.

Çiftet e pistës së pompës krijojnë presionin e karburantit, i cili varion nga 3 në 11 MPa në mënyra të ndryshme të funksionimit të motorit. Tashmë nën presion, karburanti hyn në rampë përmes linjave me presion të lartë, i cili shpërndahet midis injektorëve të tij.

Funksionimi i injektorëve kontrollohet nga një njësi kontrolli elektronik. Në të njëjtën kohë, ai bazohet në leximet e shumë sensorëve të motorit; pas analizimit të të dhënave, ai kontrollon injektorët - kohën e injektimit, sasinë e karburantit dhe metodën e spërkatjes.

Nëse pompës së injektimit të karburantit i furnizohet më shumë karburant sesa kërkohet, aktivizohet valvula e anashkalimit, e cila kthen një pjesë të karburantit në rezervuar. Gjithashtu, një pjesë e karburantit shkarkohet në rezervuar nëse presioni në rampë tejkalohet, por kjo bëhet nga një valvul sigurie.

Injeksion direkt

Llojet e formimit të përzierjes

Duke përdorur injeksion të drejtpërdrejtë të karburantit, inxhinierët arritën të reduktojnë konsumin e benzinës. Dhe gjithçka arrihet me mundësinë e përdorimit të disa llojeve të formimit të përzierjes. Kjo do të thotë, në kushte të caktuara të funksionimit të termocentralit, furnizohet lloji i tij i përzierjes. Për më tepër, sistemi monitoron dhe kontrollon jo vetëm furnizimin me karburant; për të siguruar një ose një lloj tjetër të formimit të përzierjes, vendoset gjithashtu një mënyrë e caktuar e furnizimit me ajër në cilindra.

Në total, injektimi i drejtpërdrejtë është i aftë të sigurojë dy lloje kryesore të përzierjes në cilindra:

• Shtresore;
• Homogjene stekiometrike;

Kjo ju lejon të zgjidhni një përzierje që, në funksion të caktuar të motorit, do të sigurojë efikasitetin më të madh.

Formimi i përzierjes shtresë pas shtrese lejon që motori të funksionojë në nivele shumë të larta përzierje e ligët, në të cilin pjesa masive e ajrit është më shumë se 40 herë më e madhe se pjesa e karburantit. Kjo do të thotë, një sasi shumë e madhe ajri furnizohet në cilindra, dhe më pas i shtohet një sasi e vogël karburanti.

Në kushte normale, një përzierje e tillë nuk do të ndizet nga një shkëndijë. Në mënyrë që të ndodhë ndezja, projektuesit lidhën pjesën e poshtme të pistonit formë e veçantë, duke siguruar turbulenca.

Me formimin e tillë të përzierjes, ajri i drejtuar nga amortizuesi hyn në dhomën e djegies me shpejtësi të lartë. Në fund të goditjes së kompresimit, injektori injekton karburantin, i cili, duke arritur në fund të pistonit, ngrihet lart në prizë për shkak të rrotullimit. Si rezultat, në zonën e elektrodës përzierja është e pasuruar dhe e ndezshme, ndërsa rreth kësaj përzierjeje ka ajër me praktikisht pa grimca karburanti. Prandaj, formimi i tillë i përzierjes quhet shtresë pas shtrese - brenda ka një shtresë me një përzierje të pasuruar, në krye të së cilës ka një shtresë tjetër, praktikisht pa karburant.

Ky formim i përzierjes siguron konsum minimal të benzinës, por sistemi e përgatit një përzierje të tillë vetëm gjatë lëvizjes uniforme, pa nxitim të papritur.

Formimi i përzierjes stekiometrike është prodhimi i një përzierjeje karburanti në përmasa optimale (14,7 pjesë ajër në 1 pjesë benzinë), e cila siguron fuqinë maksimale të prodhimit. Një përzierje e tillë tashmë ndizet lehtësisht, kështu që nuk ka nevojë të krijohet një shtresë e pasuruar pranë kandelit, përkundrazi, për djegie efikase është e nevojshme që benzina të shpërndahet në mënyrë të barabartë në ajër.

Prandaj, karburanti injektohet nga hundët e kompresimit, dhe para ndezjes ka kohë të lëvizë mirë me ajrin.

Ky formim i përzierjes sigurohet në cilindra gjatë nxitimit, kur kërkohet fuqia maksimale e prodhimit dhe jo efikasiteti.

Projektuesit gjithashtu duhej të zgjidhnin çështjen e kalimit të motorit nga një përzierje e dobët në një të pasur gjatë përshpejtimeve të mprehta. Për të parandaluar djegien e shpërthimit, gjatë tranzicionit përdoret injeksion i dyfishtë.

Injektimi i parë i karburantit kryhet në goditjen e marrjes, ndërsa karburanti vepron si ftohës për muret e dhomës së djegies, gjë që eliminon shpërthimin. Pjesa e dytë e benzinës furnizohet në fund të goditjes së kompresimit.

Sistemi i injektimit direkt të karburantit, falë përdorimit të disa llojeve të formimit të përzierjes në të njëjtën kohë, lejon kursime të mira të karburantit pa shumë ndikim në performancën e energjisë.

Gjatë përshpejtimit, motori funksionon në një përzierje normale, dhe pas fitimit të shpejtësisë, kur matet mënyra e drejtimit dhe pa ndryshime të mprehta, termocentrali kalon në një përzierje shumë të dobët, duke kursyer kështu karburant.

Ky është avantazhi kryesor i një sistemi të tillë energjetik. Por ka edhe një pengesë të rëndësishme. Pompa e karburantit me presion të lartë si dhe injektorët përdorin çifte shumë të rafinuara dhe precize. Ato janë pika e dobët, pasi këto avuj janë shumë të ndjeshëm ndaj cilësisë së benzinës. Prania e papastërtive të huaja, squfurit dhe ujit mund të dëmtojë pompën e injektimit dhe injektorët. Për më tepër, benzina ka veti shumë të dobëta lubrifikuese. Prandaj, veshja e çifteve të saktësisë është më e lartë se ajo e të njëjtit motor dizel.

Për më tepër, vetë sistemi i furnizimit direkt me karburant është strukturor më kompleks dhe më i shtrenjtë se i njëjti sistem i veçantë injektimi.

Zhvillime të reja

Dizajnerët nuk ndalen me kaq. Një modifikim i veçantë i injektimit të drejtpërdrejtë u bë nga shqetësimi VAG në njësinë e energjisë TFSI. Sistemi i tij i energjisë ishte i kombinuar me një turbocharger.

Një zgjidhje interesante u propozua nga Orbital. Ata zhvilluan një grykë të veçantë që, përveç karburantit, edhe injekton ajri i kompresuar, i furnizuar nga një kompresor shtesë. Kjo përzierje ajër-karburant ka ndezshmëri të shkëlqyer dhe digjet mirë. Por ky është ende vetëm një zhvillim dhe nëse do të gjejë aplikim në makina nuk dihet ende.

Në përgjithësi, injeksioni i drejtpërdrejtë tani është më i madhi sistemi më i mirë të ushqyerit për sa i përket efikasitetit dhe mirëdashjes mjedisore, megjithëse ka të metat e veta.

Sistemet e para të injektimit ishin mekanike (Fig. 2.61) dhe jo elektronike, dhe disa prej tyre (për shembull, me efikasitet të lartë Sistemi BOSCH) ishin jashtëzakonisht të zgjuar dhe bënë një punë të mirë. Për herë të parë, një sistem mekanik i injektimit të karburantit u zhvillua në nga Daimler Benz, dhe makina e parë e prodhimit me injeksion benzine është prodhuar në vitin 1954. Përparësitë kryesore të sistemit të injektimit në krahasim me sistemet e karburatorit janë si më poshtë:

Mungesa e rezistencës shtesë ndaj rrjedhës së ajrit në hyrjen që ndodh në karburator, gjë që siguron një rritje të mbushjes së cilindrit dhe fuqisë së motorit me litër;

Shpërndarje më e saktë e karburantit në cilindra individualë;

Një shkallë dukshëm më e lartë e optimizimit të përbërjes së përzierjes së djegshme në të gjitha mënyrat e funksionimit të motorit, duke marrë parasysh gjendjen e tij, gjë që çon në përmirësimin e ekonomisë së karburantit dhe uljen e toksicitetit të gazit të shkarkimit.

Edhe pse në fund doli se ishte më mirë të përdorej elektronika për këtë qëllim, gjë që bën të mundur që sistemi të bëhet më kompakt, më i besueshëm dhe më i përshtatshëm për kërkesat e motorëve të ndryshëm. Disa nga sistemet e para të injektimit elektronik përbëheshin nga një karburator që hiqte të gjitha sistemet e karburantit "pasiv" dhe instaloi një ose dy injektorë. Sisteme të tilla quhen “injeksion qendror (me një pikë)” (Fig. 2.62 dhe 2.64).

Oriz. 2.62. Njësia qendrore e injektimit (me një pikë).

Oriz. 2.64. Diagrami i sistemit qendror të injektimit të karburantit: 1 - furnizimi me karburant;

Oriz. 2.63. Njësia e kontrollit elektronik 2 - furnizimi me ajër; 3 - mbyt motor me katër cilindra përplasje; 4 - tubacioni i hyrjes; Valvetronic BMW 5 - injektor; 6 - motor

Aktualisht shpërndarja më e madhe mori sisteme elektronike të injektimit të shpërndarë (me shumë pika). Është e nevojshme të ndalemi në studimin e këtyre sistemeve të energjisë në më shumë detaje.

SISTEMI ENERGJIK ME INJEKTION ELEKTRONIK TË SHPËRNDARË TË BENZINËS (TIPI MOTRONIK)

Në një sistem qendror injektimi, përzierja furnizohet dhe shpërndahet midis cilindrave brenda kolektorit të marrjes (Fig. 2.64).

Sistemi më modern i injektimit të karburantit të shpërndarë dallohet nga fakti se në traktin e marrjes së secilit cilindri është instaluar një hundë e veçantë, e cila në një moment të caktuar injekton një pjesë të matur të benzinës në valvulën e marrjes së cilindrit përkatës. Benzina e marrë

në cilindër, avullon dhe përzihet me ajër, duke formuar një përzierje të ndezshme. Motorët me sisteme të tilla energjie kanë efikasitet më të mirë të karburantit dhe një përmbajtje të reduktuar të substancave të dëmshme në gazrat e shkarkimit në krahasim me motorët me karburator.

Funksionimi i injektorëve kontrollohet nga një njësi kontrolli elektronik (ECU) (Fig. 2.63), i cili është një kompjuter i veçantë që merr dhe përpunon sinjalet elektrike nga sistemi sensor, krahason leximet e tyre me vlerat

ruhet në memorien e kompjuterit dhe siguron sinjale elektrike kontrolli për valvulat solenoid të injektorit dhe aktivizuesit e tjerë. Për më tepër, ECU vazhdimisht kryen diagnostikime

Oriz. 2.65. Diagrami i sistemit të injektimit të karburantit të shpërndarë Motronic: 1 - furnizimi me karburant; 2 - marrja e ajrit; 3 - valvula e mbytjes; 4 - tubi i hyrjes; 5 - hundëza; 6 - motor

Sistemi i injektimit të karburantit paralajmëron shoferin në rast të keqfunksionimeve duke përdorur një llambë paralajmëruese të instaluar në panelin e instrumenteve. Defektet serioze regjistrohen në memorien e njësisë së kontrollit dhe mund të lexohen gjatë diagnostikimit.

Sistemi i energjisë me injeksion të shpërndarë ka komponentët e mëposhtëm:

Sistemi i furnizimit dhe pastrimit të karburantit;

Sistemi i furnizimit dhe pastrimit të ajrit;

Sistem për kapjen dhe djegien e avujve të benzinës;

Pjesë elektronike me një grup sensorësh;

Sistemi i shkarkimit dhe djegies së gazit të shkarkimit.

Sistemi i furnizimit me karburant përbëhet nga një rezervuar karburanti, pompë elektrike të karburantit, filtri i karburantit, tubacionet dhe hekurudha e karburantit në të cilën janë instaluar injektorët dhe rregullatori i presionit të karburantit.

Oriz. 2.66. Pompë elektrike e karburantit e zhytur; a - marrja e karburantit me pompë; b - pamja e pompës dhe seksionit të pompës së tipit rotor pompë e karburantit Me makinë elektrike; c - veshje; g - rul; d - lamelare; f - diagrami i funksionimit të seksionit të pompimit të tipit rotor: 1 - strehimi; 2 - zona e thithjes; 3 - rotor; 4 - zona e injektimit; 5 - drejtimi i rrotullimit

Oriz. 2.67. Binar karburanti i një motori me pesë cilindra me injektorë të instaluar në të, një rregullator presioni dhe një pajisje kontrolli presioni

Pompë elektrike e karburantit(zakonisht rul) mund të instalohet si brenda rezervuarit të gazit (Fig. 2.66) ashtu edhe jashtë. Pompa e karburantit ndizet duke përdorur një stafetë elektromagnetike. Benzina thithet nga rezervuari nga pompa dhe njëkohësisht lan dhe fton motorin elektrik të pompës. Në daljen e pompës ka një valvul kontrolli që parandalon rrjedhjen e karburantit nga linja e presionit kur pompa e karburantit është e fikur. Një valvul sigurie përdoret për të kufizuar presionin.

Karburanti që vjen nga pompa e karburantit, nën një presion prej të paktën 280 kPa, kalon filtri i karburantit pastrim i mirë dhe shkon në hekurudhën e karburantit. Filtri ka një trup metalik të mbushur me një element filtri letre.

Rampë(Fig. 2.67) është një strukturë e zbrazët në të cilën janë bashkangjitur grykat dhe një rregullator presioni. Rampa është e lidhur me bulona në kolektorin e marrjes së motorit. Në rampë është instaluar gjithashtu një pajisje, e cila shërben për të kontrolluar presionin e karburantit. Pajisja mbyllet me një prizë me vidë për të parandaluar kontaminimin.

Grykë(Fig. 2.68) ka një trup metalik, brenda të cilit ndodhet një valvul elektromagnetik, i përbërë nga një mbështjellje elektrike, një bërthamë çeliku, një sustë dhe një gjilpërë mbyllëse. Në krye të grykës ka një filtër të vogël rrjetë që mbron grykën e hundës (e cila ka vrima shumë të vogla) nga ndotja. Unazat e gomës sigurojnë vulën e nevojshme midis rampës, grykës dhe vend në kolektorin e marrjes. Fiksimi i hundës

në rampë kryhet duke përdorur një pirg të veçantë. Trupi i hundës ka kontaktet elektrike për nën-

Oriz. 2.68. Injektorë elektromagnetikë për një motor benzine: majtas - GM, djathtas - Bosch

Oriz. 2.69. Kontrolli i presionit të karburantit: 1 - trupi; 2 - mbulesë; 3 - lidhje për zorrën e vakumit; 4 - membrana; 5 - valvula; A - zgavra e karburantit; B - zgavër vakum

Oriz. 2.70. Tub plastik i hyrjes me marrës dhe tub gazi

lidhjen e lidhësit elektrik. Sasia e karburantit të injektuar nga injektori rregullohet duke ndryshuar gjatësinë e pulsit elektrik të furnizuar në kontaktet e injektorit.

Rregullator presioni karburanti (Fig. 2.69) shërben për ndryshimin e presionit në rampë, në varësi të vakumit në kolektorin e marrjes. Trupi prej çeliku i rregullatorit përmban një valvul gjilpëre të ngarkuar me pranverë të lidhur me një diafragmë. Diafragma, nga njëra anë, ndikohet nga presioni i karburantit në shina, dhe nga ana tjetër, nga vakuumi në kolektorin e marrjes. Ndërsa vakuumi rritet, ndërsa mbyllet mbytja, valvula hapet, karburanti i tepërt derdhet përmes tubacionit të kullimit përsëri në rezervuar dhe presioni në rampë zvogëlohet.

Kohët e fundit janë shfaqur sisteme injeksioni që nuk kanë një rregullator të presionit të karburantit. Për shembull, në një rampë të motorit V8 makinë e re Range Rover nuk ka rregullator presioni, dhe përbërja e përzierjes së djegshme sigurohet vetëm nga funksionimi i injektorëve që marrin sinjale nga njësia elektronike.

Sistemi i furnizimit dhe pastrimit të ajrit përbëhet nga një filtër ajri me një element filtri të zëvendësueshëm, një tub mbytës me një damper dhe një rregullator ajri boshe, një marrës dhe një tub shkarkimi (Fig. 2.70).

Marrësi duhet të ketë një vëllim mjaft të madh për të zbutur pulsimet e ajrit që hyn në cilindrat e motorit.

Tub mbytështë ngjitur me marrësin dhe shërben për të ndryshuar sasinë e ajrit që hyn në cilindrat e motorit. Sasia e ajrit ndryshohet duke përdorur një valvul mbytëse, e cila rrotullohet në strehë duke përdorur një kabllo nga pedali i gazit. Sensori i pozicionit të mbytjes dhe kontrolli i shpejtësisë së boshtit janë instaluar në tubin e mbytjes. Tubi i mbytjes ka vrima për marrjen e vakumit, i cili përdoret nga sistemi i rikuperimit të avullit të benzinës.

Kohët e fundit, projektuesit e sistemeve të injektimit kanë filluar të përdorin një makinë kontrolli elektrik kur nuk ka lidhje mekanike midis pedalit të gazit dhe valvulës së mbytjes (Fig. 2.71). Në modele të tilla, sensorët e pozicionit janë instaluar në pedale të gazit, dhe valvula e mbytjes rrotullohet nga një motor stepper me një kuti ingranazhi. Motori elektrik e kthen valvulën sipas sinjaleve nga kompjuteri që kontrollon funksionimin e motorit. Hartime të tilla jo vetëm që sigurojnë ekzekutimin e saktë të komandave të shoferit, por gjithashtu kanë mundësinë të ndikojnë në funksionimin e motorit, duke korrigjuar gabimet e shoferit, përmes funksionimit të sistemeve elektronike të stabilitetit të automjeteve dhe sistemeve të tjera moderne elektronike të sigurisë.

Oriz. 2.71. Valvula e mbytjes me elektrike Oriz. 2.72. Sensorët induktivë me një lëvizje pozitive sigurojnë kontrollin e boshtit të gungës dhe shpërndarjes, aftësinë për të kontrolluar motorin sipas dështimet

Ujërat

Sensori i pozicionit të mbytjesështë një potenciometër, rrëshqitësi i të cilit është i lidhur me boshtin e mbytjes. Kur rrotulloni mbytjen, ndryshon rezistenca elektrike e sensorit dhe voltazhi i tij i furnizimit, i cili është sinjali i daljes në ECU. Sistemet e kontrollit elektrik të mbytjes përdorin të paktën dy sensorë për të lejuar kompjuterin të përcaktojë drejtimin në të cilin lëviz valvula e mbytjes.

Kontrolli i shpejtësisë në boshe shërben për të rregulluar shpejtësinë bosht me gunga motori me shpejtësi boshe duke ndryshuar sasinë e ajrit që kalon rreth valvulës së mbyllur të mbytjes. Rregullatori përbëhet nga motor stepper, i kontrolluar nga ECU, dhe një valvul kon. Në sistemet moderne me kompjuterë më të fuqishëm të kontrollit të motorit, rregullatorët e ajrit në punë nuk janë të disponueshme. Kompjuteri, duke analizuar sinjalet nga sensorë të shumtë, kontrollon kohëzgjatjen e impulseve të rrymës elektrike që arrijnë te injektorët dhe funksionimin e motorit në të gjitha mënyrat, duke përfshirë në boshe.

Instaluar midis filtrit të ajrit dhe kolektorit të marrjes sensori i rrjedhës së karburantit në masë. Sensori ndryshon frekuencën e sinjalit elektrik të furnizuar në ECU, në varësi të sasisë së ajrit që kalon nëpër tub. Nga ky sensor, një sinjal elektrik që korrespondon me temperaturën e ajrit në hyrje dërgohet në ECU. Sistemet e para elektronike të injektimit përdorën sensorë për të matur vëllimin e ajrit në hyrje. Në tubin e hyrjes u instalua një damper, i cili devijohej në sasi të ndryshme në varësi të presionit të ajrit në hyrje. Një potenciometër u lidh me amortizuesin, i cili ndryshoi rezistencën në varësi të sasisë së rrotullimit të amortizatorit. Sensorët modernë të rrjedhës së ajrit në masë funksionojnë duke përdorur parimin e ndryshimit të rezistencës elektrike të një teli të nxehtë ose një filmi përçues ndërsa ftohet nga fluksi i ajrit në hyrje. Kompjuteri i kontrollit, i cili gjithashtu merr sinjale nga sensori i temperaturës së ajrit në hyrje, mund të përcaktojë masën e ajrit që hyn në motor.

Për të kontrolluar saktë funksionimin e sistemit të injektimit të shpërndarë, njësia elektronike kërkon gjithashtu sinjale nga sensorë të tjerë. Këto të fundit përfshijnë: sensorin e temperaturës së ftohësit, sensorin e pozicionit dhe shpejtësisë së boshtit të gungës, sensorin e shpejtësisë së automjetit, sensorin e goditjes, sensorin e përqendrimit të oksigjenit (i instaluar në tub i shkarkimit sistemet e gazit të shkarkimit në versionin e sistemit të injektimit me reagime).

Si sensorë të temperaturës Aktualisht, përdoren kryesisht gjysmëpërçuesit që ndryshojnë rezistencën elektrike me ndryshimet e temperaturës. Sensorët e pozicionit dhe shpejtësisë së boshtit të gungës janë zakonisht të tipit induktiv (Fig. 2.72). Ata prodhojnë impulse të rrymës elektrike kur rrotullohet volant me shenja mbi të.

Oriz. 2.73. Diagrami i funksionimit të adsorberit: 1 - ajri i marrjes; 2 - valvula e mbytjes; 3 - kolektori i marrjes së motorit; 4 - valvula për pastrimin e anijes me karbon aktiv; 5 - sinjal nga ECU; 6 - enë me karbon të aktivizuar; 7 - ajri i ambientit; 8 - avujt e karburantit në rezervuarin e karburantit

Sistemi i furnizimit me energji elektrike me injeksion të shpërndarë mund të jetë sekuencial ose paralel. NË sistem paralel injeksion, në varësi të numrit të cilindrave të motorit, disa injektorë ndezen njëkohësisht. Në një sistem me injeksion sekuencial në momentin e duhur vetëm një injektor specifik ndizet në të njëjtën kohë. Në rastin e dytë, ECU duhet të marrë informacion në lidhje me momentin kur çdo piston është afër TDC gjatë goditjes së marrjes. Kjo kërkon jo vetëm një sensor të pozicionit të boshtit të gungës, por edhe Sensori i pozicionit të boshtit të gumës. Makinat moderne, si rregull, janë të pajisura me motorë me injeksion sekuencial.

Për kapja e avujve të benzinës, i cili avullon nga rezervuari i karburantit, në të gjitha sistemet e injektimit përdoren adsorber të veçantë me karbon aktiv (Fig. 2.73). Karboni i aktivizuar, i vendosur në një enë të veçantë të lidhur me një tubacion rezervuar karburanti, thith mirë avujt e benzinës. Për të hequr benzinën nga adsorberi, ky i fundit pastrohet me ajër dhe lidhet me tubin e marrjes së motorit.

Për të siguruar që funksionimi i motorit të mos ndërpritet, pastrimi kryhet vetëm në mënyra të caktuara të funksionimit të motorit, duke përdorur valvola speciale që hapen dhe mbyllen me urdhër nga ECU.

Në sistemet e injektimit me reagime që përdorin sensorë të përqendrimit të oksigjenit në gazrat e shkarkimit, të cilat janë instaluar në sistemin e shkarkimit me një konvertues katalitik për gazrat e shkarkimit.

Konvertuesi katalitik(Fig. 2.74;

Oriz. 2.74. Dy shtresa me tre komponentë konvertues katalitik gazrat e shkarkimit: 1 - sensori i përqendrimit të oksigjenit për një lak të mbyllur kontrolli; 2 - transportues bllok monolit; 3 - elementi i montimit në formën e rrjetës së telit; 4 - izolim termik me dy guaskë të neutralizuesit

2.75) është instaluar në sistemin e shkarkimit për të zvogëluar përmbajtjen e substancave të dëmshme në gazrat e shkarkimit. Masa neutralizuese përmban një katalizator reduktues (rodium) dhe dy oksidues (platin dhe paladium). Katalizatorët e oksidimit nxisin oksidimin e hidrokarbureve të padjegura (CH) në avujt e ujit,

Oriz. 2.75. Pamja e neutralizuesit

dhe monoksidi i karbonit (CO) në dioksid karboni. Katalizatori reduktues redukton oksidet e dëmshme të azotit NOx në azot të padëmshëm. Meqenëse këta neutralizues zvogëlojnë përmbajtjen e tre substancave të dëmshme në gazrat e shkarkimit, ato quhen tre përbërës.

Përdorimi i një motori makine me benzinë ​​me plumb çon në dështimin e konvertuesit të shtrenjtë katalitik. Prandaj, në shumicën e vendeve përdorimi i benzinës me plumb është i ndaluar.

Një konvertues katalitik me tre drejtime funksionon në mënyrë më efikase kur motori furnizohet me një përzierje stoikiometrike, d.m.th. një raport ajër/karburant prej 14.7:1 ose një raport të tepërt të ajrit prej një. Nëse ka shumë pak ajër në përzierje (d.m.th., nuk ka oksigjen të mjaftueshëm), atëherë CH dhe CO nuk do të oksidohen plotësisht (digjen) në një nënprodukt të sigurt. Nëse ka shumë ajër, atëherë nuk mund të sigurohet dekompozimi i N0X në oksigjen dhe azot. Prandaj, u shfaq një gjeneratë e re motorësh në të cilët përbërja e përzierjes rregullohej vazhdimisht për të marrë një korrespondencë të saktë me koeficientin e ajrit të tepërt сс=1 duke përdorur një sensor të përqendrimit të oksigjenit (zona lambda) (Fig. 2.77), i ndërtuar në sistemi i shkarkimit.

Oriz. 2.76. Varësia e efikasitetit të neutralizuesit nga koeficienti i ajrit të tepërt

Oriz. 2.77. Dizajni i sensorit të përqendrimit të oksigjenit: 1 - unazë vulosëse; 2 - kuti metalike me fije dhe gjashtëkëndësh "çelës në dorë"; 3 - izolues qeramike; 4 - tela; 5 - jakë mbyllëse e telave; 6 - kontakti me rrymë të telit të energjisë ngrohës; 7 - ekran mbrojtës i jashtëm me një vrimë për ajrin atmosferik; 8 - tërheqës i sinjalit elektrik aktual; 9 - ngrohës elektrik; 10 - majë qeramike; 11 - ekran mbrojtës me një vrimë për gazrat e shkarkimit

Ky sensor zbulon sasinë e oksigjenit në gazrat e shkarkimit dhe sinjali elektrik i tij përdoret nga ECU, i cili ndryshon sasinë e karburantit të injektuar në përputhje me rrethanat. Parimi i funksionimit të sensorit është aftësia për të kaluar jonet e oksigjenit përmes vetvetes. Nëse përmbajtja e oksigjenit në sipërfaqet aktive të sensorit (njëra prej të cilave është në kontakt me atmosferën, dhe tjetra me gazrat e shkarkimit) është dukshëm e ndryshme, një ndryshim i mprehtë i tensionit ndodh në terminalet e sensorit. Ndonjëherë instalohen dy sensorë të përqendrimit të oksigjenit: një para neutralizuesit dhe tjetri pas.

Në mënyrë që katalizatori dhe sensori i përqendrimit të oksigjenit të funksionojnë në mënyrë efektive, ato duhet të nxehen në një temperaturë të caktuar. Temperatura minimale në të cilën ruhen 90% e substancave të dëmshme është rreth 300 °C. Është gjithashtu e nevojshme të shmanget mbinxehja e neutralizuesit, pasi kjo mund të dëmtojë mbushësin dhe të bllokojë pjesërisht kalimin e gazrave. Nëse motori fillon të funksionojë me ndërprerje, karburanti i padjegur digjet në katalizator, duke rritur ndjeshëm temperaturën e tij. Ndonjëherë disa minuta funksionim me ndërprerje të motorit mund të jenë të mjaftueshme për të dëmtuar plotësisht konvertuesin. Kjo është arsyeja pse sistemet elektronike në motorët modernë duhet të zbulojnë dhe parandalojnë ndezjet e gabuara dhe të paralajmërojnë shoferin për ashpërsinë e problemit. Ndonjëherë ngrohësit elektrikë përdoren për të shpejtuar ngrohjen e konvertuesit katalitik pas ndezjes së një motori të ftohtë. Sensorët e përqendrimit të oksigjenit në përdorim aktualisht kanë pothuajse të gjithë elementë ngrohës. Në motorët modernë, për të kufizuar emetimet e substancave të dëmshme në atmosferë

Kur ngrohni motorin, konvertuesit para-katalitikë instalohen sa më afër tubit të shkarkimit (Fig. 2.78) për të siguruar ngrohjen e shpejtë të konvertuesit në temperatura e funksionimit. Sensorët e oksigjenit instaluar para dhe pas neutralizuesit.

Për të përmirësuar performancën mjedisore të një motori, është e nevojshme jo vetëm të përmirësohen katalizatorët e gazit të shkarkimit, por edhe të përmirësohen proceset që ndodhin në motor. U bë e mundur zvogëlimi i përmbajtjes së hidrokarbureve duke reduktuar

"Vëllimet e slotave", të tilla si hendeku midis pistonit dhe murit të cilindrit mbi unazën e sipërme të ngjeshjes dhe zgavrat rreth sediljeve të valvulave.

Një studim i plotë i rrjedhës së përzierjes së djegshme brenda cilindrit duke përdorur teknologjinë kompjuterike bëri të mundur sigurimin e më shumë djegie e plotë dhe nivele të ulëta të CO. Nivelet e NOx janë ulur duke përdorur Riciklimin e Gazit të Shkarkuar (EGR) duke marrë një pjesë të gazit nga sistemi i shkarkimit dhe duke e futur atë në rrjedhën e ajrit të marrjes. Këto masa dhe kontrolli i shpejtë dhe i saktë i funksionimit kalimtar të motorit mund të zvogëlojnë emetimet e dëmshme në minimum edhe para katalizatorit. Për të përshpejtuar ngrohjen e konvertuesit katalitik dhe hyrjen e tij në modalitetin e funksionimit, përdoret gjithashtu një metodë e furnizimit dytësor të ajrit në kolektorin e shkarkimit duke përdorur një pompë të veçantë të makinës elektrike.

Një mënyrë tjetër efektive dhe e zakonshme për të neutralizuar produktet e dëmshme në gazrat e shkarkimit është djegia pas flakës, e cila bazohet në aftësinë e përbërësve të djegshëm të gazrave të shkarkimit (CO, CH, aldehidet) për t'u oksiduar në temperatura të larta. Gazrat e shkarkimit hyjnë në dhomën e pas djegies, e cila ka një ejektor përmes të cilit ajri i nxehtë hyn nga shkëmbyesi i nxehtësisë. Djegia ndodh në dhomë,

Oriz. 2.78. Kolektor i shkarkimit të motorit dhe piloti shërben për ndezje

me para-neutralizues qiri.

INJEKTIM DIREKT I BENZINËS

Sistemet e para për injektimin e benzinës direkt në cilindrat e motorit u shfaqën në gjysmën e parë të shekullit të 20-të. dhe janë përdorur në motorët e avionëve. Përpjekjet për të përdorur injeksion të drejtpërdrejtë në motorët e makinave me benzinë ​​u ndaluan në vitet 40 të shekullit të 19-të, sepse motorë të tillë doli të ishin të shtrenjtë, joekonomikë dhe tymoseshin shumë në mënyrat e funksionimit. fuqi të lartë. Injektimi i benzinës direkt në cilindra paraqet disa vështirësi. Injektorët për injektim të drejtpërdrejtë të benzinës funksionojnë në më të lartë kushte të vështira sesa ato të instaluara në kolektorin e marrjes. Koka e bllokut në të cilën duhet të instalohen injektorë të tillë rezulton të jetë më komplekse dhe më e shtrenjtë. Koha e caktuar për procesin e formimit të përzierjes me injeksion të drejtpërdrejtë zvogëlohet ndjeshëm, që do të thotë se për formimin e mirë të përzierjes është e nevojshme të furnizohet me benzinë ​​nën presion të lartë.

Të gjitha këto vështirësi u tejkaluan nga specialistët e Mitsubishi, të cilët ishin të parët që përdorën një sistem të drejtpërdrejtë të injektimit të benzinës në motorët e automobilave. Makina e parë e prodhimit Mitsubishi Galant me motor 1.8 GDI (Gasoline Direct Injection - direkt benzine injection) u shfaq në vitin 1996 (Fig. 2.81). Tani motorët me injeksion direkt të benzinës prodhohen nga Peugeot-Citroen, Renault, Toyota, DaimlerChrysler dhe prodhues të tjerë (Fig. 2.79; 2.80; 2.84).

Përfitimet e sistemit të injektimit të drejtpërdrejtë janë kryesisht përmirësimi i ekonomisë së karburantit, por edhe disa rritje të fuqisë. E para shpjegohet me aftësinë e një motori me një sistem injeksioni të drejtpërdrejtë për të funksionuar

Oriz. 2.79. Diagrami i motorit Volkswagen FSI me injeksion direkt të benzinës

Oriz. 2.80. Në vitin 2000, PSA Peugeot-Citroen prezantoi motorin e saj me katër cilindra HPI me dy litra me injeksion të drejtpërdrejtë të benzinës, i cili mund të funksiononte me përzierje të dobëta

në përzierje shumë të dobëta. Rritja e fuqisë është kryesisht për shkak të faktit se organizimi i procesit të furnizimit me karburant në cilindrat e motorit bën të mundur rritjen e raportit të kompresimit në 12.5 (në motorët konvencionalë që punojnë me benzinë, rrallë është e mundur të vendosni raportin e kompresimit mbi 10 për shkak të fillimit të shpërthimit).

Në një motor GDI, pompa e karburantit siguron një presion prej 5 MPa. Një injektor elektromagnetik i instaluar në kokën e cilindrit injekton benzinë ​​direkt në cilindrin e motorit dhe mund të funksionojë në dy mënyra. Në varësi të sinjalit elektrik të dhënë, ai mund të injektojë karburant ose me një pishtar të fuqishëm konik ose me një rrymë kompakte (Fig. 2.82). Fundi i pistonit ka një formë të veçantë në formën e një prerje sferike (Fig. 2.83). Kjo formë ju lejon të rrotulloni ajrin në hyrje dhe ta drejtoni karburantin e injektuar në kandelin e instaluar në qendër të dhomës së djegies. Tubi i hyrjes është i vendosur jo në anën, por vertikalisht

Oriz. 2.81. Motori Mitsubishi GDI - motori i parë i prodhimit me sistem të injektimit direkt të benzinës

por nga lart. Nuk ka kthesa të mprehta dhe për këtë arsye ajri rrjedh me shpejtësi të madhe.

Oriz. 2.82. Injektori i motorit GDI mund të funksionojë në dy mënyra, duke siguruar një spërkatje të fuqishme (a) ose kompakte (b) të benzinës së atomizuar

Në funksionimin e një motori me një sistem injektimi të drejtpërdrejtë, mund të dallohen tre mënyra të ndryshme:

1) mënyra e funksionimit në përzierjet ultra të ligët;

2) mënyra e funksionimit në një përzierje stoikiometrike;

3) mënyra e nxitimit të mprehtë nga shpejtësitë e ulëta;

Mënyra e parë përdoret kur makina lëviz pa nxitim të papritur me një shpejtësi prej rreth 100-120 km/h. Ky modalitet përdor një përzierje të djegshme shumë të dobët me një raport ajri të tepërt prej më shumë se 2.7. Në kushte normale, një përzierje e tillë nuk mund të ndizet nga një shkëndijë, kështu që injektori injekton karburant në një pishtar kompakt në fund të goditjes së kompresimit (si në një motor nafte). Një prerje sferike në piston drejton një rrymë karburanti në elektrodat e kandelave, ku përqendrimi i lartë i avullit të benzinës lejon që përzierja të ndizet.

Mënyra e dytë përdoret kur drejtoni një makinë me shpejtësi e lartë dhe gjatë përshpejtimeve të mprehta, kur është e nevojshme të merret fuqi të lartë. Kjo mënyrë lëvizjeje kërkon një përbërje përzierjeje stekiometrike. Një përzierje e kësaj përbërje është shumë e ndezshme, por motori GDI ka një shkallë më të lartë

kompresim, dhe për të parandaluar shpërthimin, injektori injekton karburant me një pishtar të fuqishëm. Karburanti i atomizuar imët mbush cilindrin dhe, ndërsa avullohet, ftoh sipërfaqet e cilindrit, duke zvogëluar gjasat e shpërthimit.

Mënyra e tretë e nevojshme për të marrë çift rrotullues të madh kur shtypni ashpër pedalin e gazit kur motori është në punë

punon me shpejtësi të ulët. Kjo mënyrë e funksionimit të motorit është e ndryshme në atë që gjatë një cikli injektori ndizet dy herë. Gjatë goditjes së marrjes së cilindrit për

Oriz. 2.83. Pistoni i një motori me injeksion të drejtpërdrejtë të benzinës ka një formë të veçantë (procesi i djegies mbi piston)

4. Urdhri nr 1031. 97

Oriz. 2.84. Karakteristikat e projektimit motorri me injeksion direkt benzine Audi 2.0 FSI

Për ta ftohur atë, një përzierje ultra e ligët (a = 4.1) injektohet me një pishtar të fuqishëm. Në fund të goditjes së kompresimit, injektori injekton përsëri karburantin, por me një llak kompakt. Në këtë rast, përzierja në cilindër pasurohet dhe shpërthimi nuk ndodh.

Krahasuar me një motor konvencional me një sistem injektimi me shumë pika benzinë, një motor me Sistemi GDI afërsisht 10% më ekonomike dhe lëshon 20% më pak dioksid karboni në atmosferë. Rritja e fuqisë së motorit arrin në 10%. Megjithatë, siç ka treguar funksionimi i makinave me motorë të këtij lloji, ato janë shumë të ndjeshme ndaj përmbajtjes së squfurit në benzinë.

Procesi origjinal i injektimit direkt të benzinës u zhvillua nga Orbital. Në këtë proces, benzina injektohet në cilindrat e motorit, e para-përzier me ajër duke përdorur një hundë të veçantë. Injektori Orbital përbëhet nga dy avionë, karburant dhe ajër.

Oriz. 2.85. Funksionimi i injektorit orbital

Ajri furnizohet me avionët e ajrit në formë të ngjeshur nga një kompresor i veçantë me një presion prej 0,65 MPa. Presioni i karburantit është 0.8 MPa. Fillimisht aktivizohet rryma e karburantit dhe më pas në momentin e duhur rryma e ajrit, kështu që përzierja karburant-ajër në formë aerosoli injektohet në cilindër me një pishtar të fuqishëm (Fig. 2.85).

Injektori, i instaluar në kokën e cilindrit ngjitur me kandelin, injekton një rrymë karburant-ajër direkt në elektrodat e kandelave, gjë që siguron ndezje të mirë.

Në fund të viteve '60 dhe në fillim të viteve '70 të shekullit të 20-të, problemi i ndotjes së mjedisit me mbetjet industriale, një pjesë e konsiderueshme e të cilave ishin gazrat e shkarkimit të makinave, u bë akut. Deri në këtë kohë, askush nuk ishte i interesuar për përbërjen e produkteve të djegies së motorëve me djegie të brendshme. Në mënyrë që përdorimi maksimal ajri gjatë procesit të djegies dhe duke arritur fuqinë maksimale të mundshme të motorit, përbërja e përzierjes u rregullua në mënyrë që të kishte një tepricë të benzinës në të.

Si rezultat, nuk kishte absolutisht oksigjen në produktet e djegies, por karburanti i padjegur mbeti, dhe substancat e dëmshme për shëndetin u formuan kryesisht gjatë djegies jo të plotë. Në përpjekje për të rritur fuqinë, projektuesit instaluan pompa përshpejtuesi në karburatorë që injektojnë karburant në kolektorin e marrjes me çdo shtypje të mprehtë në pedalin e gazit, d.m.th. kur kërkohet nxitimi i papritur i mjetit. Në këtë rast, një sasi e tepërt e karburantit nuk korrespondon me sasinë e ajrit që hyn në cilindra.

Në kushtet e trafikut të qytetit, pompa e përshpejtuesit aktivizohet pothuajse në të gjitha kryqëzimet me semaforët, ku makinat ose duhet të ndalojnë ose të largohen shpejt. Djegia jo e plotë ndodh edhe kur motori është në boshe, dhe veçanërisht kur motori është duke frenuar. Kur mbytet mbyllet, ajri rrjedh nëpër kalimet boshe të karburatorit me shpejtësi e lartë, duke thithur shumë karburant.

Për shkak të vakumit të konsiderueshëm në kolektorin e marrjes, pak ajër tërhiqet në cilindra, presioni në dhomën e djegies mbetet relativisht i ulët në fund të goditjes së kompresimit, procesi i djegies së një përzierjeje tepër të pasur vazhdon ngadalë dhe gazrat e shkarkimit Ka mbetur shumë karburant i padjegur. Mënyrat e përshkruara të funksionimit të motorit rrisin ndjeshëm përmbajtjen e përbërjeve toksike në produktet e djegies.

U bë e qartë se për të zvogëluar emetimet në atmosferë të dëmshme për jetën e njeriut, është e nevojshme të ndryshohet rrënjësisht qasja në hartimin e pajisjeve të karburantit.

Për të zvogëluar emetimet e dëmshme në sistemin e shkarkimit, u propozua të instalohej një konvertues katalitik i gazit të shkarkimit. Por katalizatori funksionon në mënyrë efektive vetëm kur e ashtuquajtura përzierje normale karburant-ajër digjet në motor (raporti i peshës ajër/benzinë ​​14.7:1). Çdo devijim i përbërjes së përzierjes nga ai i specifikuar çoi në një rënie të efikasitetit të tij operativ dhe në dështim të përshpejtuar. Sistemet e karburatorit nuk ishin më të përshtatshme për mirëmbajtjen e qëndrueshme të një raporti të tillë përzierje pune. Alternativa e vetme mund të jenë sistemet e injektimit.

Sistemet e para ishin thjesht mekanike me pak përdorim të komponentëve elektronikë. Por praktika e përdorimit të këtyre sistemeve ka treguar se parametrat e përzierjes, qëndrueshmëria e të cilave mbështeteshin zhvilluesit, ndryshojnë me përdorimin e automjetit. Ky rezultat është mjaft i natyrshëm, duke marrë parasysh konsumimin dhe ndotjen e elementeve të sistemit dhe të vetë motorit me djegie të brendshme gjatë shërbimit të tij. U ngrit pyetja për një sistem që mund të korrigjohej gjatë funksionimit, duke zhvendosur në mënyrë fleksibël kushtet për përgatitjen e përzierjes së punës në varësi të kushteve të jashtme.

U gjet zgjidhja e mëposhtme. Injektuar në sistemin e injektimit reagime– një sensor për përmbajtjen e oksigjenit në gazrat e shkarkimit, i ashtuquajturi sonda lambda, u instalua në sistemin e shkarkimit, drejtpërdrejt përballë katalizatorit. Ky sistem u zhvillua duke marrë parasysh praninë e një elementi të tillë themelor për të gjitha sistemet pasuese si një njësi kontrolli elektronik (ECU). Bazuar në sinjalet nga sensori i oksigjenit, ECU rregullon furnizimin me karburant në motor, duke ruajtur me saktësi përbërjen e dëshiruar të përzierjes.

Sot, motori me injeksion (ose, në rusisht, injeksion) ka zëvendësuar pothuajse plotësisht atë të vjetëruar
sistemi i karburatorit. Motori i injektimit përmirëson ndjeshëm performancën dhe performancën e fuqisë së makinës
(dinamika e nxitimit, karakteristikat mjedisore, Konsumi i karburantit).

Sistemet e injektimit të karburantit kanë përparësitë kryesore të mëposhtme mbi sistemet e karburatorit:

• dozimin e saktë të karburantit dhe, për rrjedhojë, konsumin më ekonomik të karburantit.
• toksiciteti i reduktuar gazrat e shkarkimit. Arrihet përmes përzierjes optimale karburant-ajër dhe përdorimit të sensorëve të parametrave të gazit të shkarkimit.
• rritje e fuqisë së motorit me afërsisht 7-10%. Ndodh për shkak të mbushjes së përmirësuar të cilindrit, vendosjes optimale të kohës së ndezjes që korrespondon me mënyrën e funksionimit të motorit.
• përmirësimi i vetive dinamike të makinës. Sistemi i injektimit i përgjigjet menjëherë çdo ndryshimi të ngarkesës, duke rregulluar parametrat e përzierjes karburant-ajër.
• lehtësia e nisjes pavarësisht nga kushtet e motit.

Dizajni dhe parimi i funksionimit (duke përdorur shembullin e një sistemi elektronik të injektimit të shpërndarë)

Motorët modernë të injektimit kanë një injektor individual për çdo cilindër. Të gjithë injektorët janë të lidhur me hekurudhën e karburantit, ku karburanti është nën presion, i cili krijohet nga një pompë elektrike e karburantit. Sasia e karburantit të injektuar varet nga kohëzgjatja e hapjes së injektorit. Momenti i hapjes rregullohet nga një njësi kontrolli elektronik (kontrollues) bazuar në të dhënat nga përpunohen sensorë të ndryshëm.

Sensori i rrjedhës së ajrit në masë përdoret për të llogaritur mbushjen ciklike të cilindrave. I matur rrjedhje masive ajri, i cili më pas rillogaritet nga programi në mbushje ciklike të cilindrit. Nëse një sensor dështon, leximet e tij shpërfillen dhe llogaritjet bëhen duke përdorur tabelat e emergjencës.

Sensori i pozicionit të mbytjes përdoret për të llogaritur faktorin e ngarkesës në motor dhe ndryshimin e tij në varësi të këndit të hapjes së valvulës së mbytjes, shpejtësisë së motorit dhe mbushjes ciklike.

Sensori i temperaturës së ftohësit përdoret për të përcaktuar korrigjimin e temperaturës së furnizimit dhe ndezjes së karburantit dhe për të kontrolluar ventilatorin elektrik. Nëse sensori dështon, leximet e tij injorohen, temperatura merret nga tabela në varësi të kohës së funksionimit të motorit.

Sensori i pozicionit të boshtit me gunga shërben për sinkronizimin e përgjithshëm të sistemit, duke llogaritur shpejtësinë e motorit dhe pozicionin e boshtit me gunga në momente të caktuara në kohë. DPKV - sensor polar. Nëse ndizet gabimisht, motori nuk do të ndizet. Nëse sensori dështon, sistemi nuk mund të funksionojë. Ky është i vetmi sensor "jetik" në sistem që e bën të pamundur lëvizjen e automjetit. Dështimet e të gjithë sensorëve të tjerë ju lejojnë të shkoni vetë në qendrën e shërbimit.

Sensori i oksigjenit është krijuar për të përcaktuar përqendrimin e oksigjenit në gazrat e shkarkimit. Informacioni që jep sensori përdoret nga njësia e kontrollit elektronik për të rregulluar sasinë e karburantit të furnizuar. Sensori i oksigjenit përdoret vetëm në sistemet me një konvertues katalitik sipas standardeve të toksicitetit Euro-2 dhe Euro-3 (në Euro-3 përdoren dy sensorë oksigjeni - para katalizatorit dhe pas tij).

Sensori i goditjes përdoret për të monitoruar goditjen. Kur zbulohet kjo e fundit, ECU ndez algoritmin e amortizimit të shpërthimit, duke rregulluar shpejt kohën e ndezjes.

Këtu janë renditur vetëm disa nga sensorët bazë të nevojshëm për funksionimin e sistemit. Konfigurimet e sensorit për makina te ndryshme varen nga sistemi i injektimit, standardet e toksicitetit etj.

Bazuar në rezultatet e sondazhit të sensorëve të përcaktuar në program, programi ECU kontrollon aktivizuesit, të cilët përfshijnë: injektorët, pompën e karburantit, modulin e ndezjes, rregullatorin e shpejtësisë së boshtit, valvulën e kutisë për sistemin e rikuperimit të avullit të benzinës, ventilatorin e sistemit të ftohjes, etj. gjithçka varet përsëri nga modelet specifike)

Nga të gjitha sa më sipër, ndoshta jo të gjithë e dinë se çfarë është një adsorber. Adsorberi është një element i një qarku të mbyllur për riqarkullimin e avujve të benzinës. Standardet Euro-2 ndalojnë kontaktin e ventilimit të rezervuarit të gazit me atmosferën; avujt e benzinës duhet të mblidhen (adsorbohen) dhe, kur pastrohen, të dërgohen në cilindra për djegie më pas. Kur motori nuk funksionon, avujt e benzinës hyjnë në adsorber nga rezervuari dhe kolektori i marrjes, ku thithen. Kur motori ndizet, adsorberi, me komandën e ECU, pastrohet me një rrjedhë ajri të thithur nga motori, avujt largohen nga kjo rrjedhë dhe digjen në dhomën e djegies.

Llojet e sistemeve të injektimit të karburantit

Në varësi të numrit të injektorëve dhe vendndodhjes së furnizimit me karburant, sistemet e injektimit ndahen në tre lloje: me një pikë ose me një injeksion (një injektor për konsum i shumëfishtë për të gjithë cilindrat), me shumë pika ose të shpërndara (çdo cilindër ka injektorin e vet që furnizon me karburant kolektorin) dhe direkt (karburanti furnizohet nga injektorët direkt në cilindra, si motorët me naftë).

Injeksion me një pikë më e thjeshtë, është më pak e mbushur me elektronikë kontrolli, por edhe më pak efikase. Elektronika e kontrollit ju lejon të lexoni informacionin nga sensorët dhe të ndryshoni menjëherë parametrat e injektimit. Është gjithashtu e rëndësishme që ato të përshtaten lehtësisht me një injeksion të vetëm motorët me karburator pothuajse pa ndryshime të projektimit apo ndryshime teknologjike në prodhim. Injeksioni me një pikë ka një avantazh ndaj një karburatori në ekonominë e karburantit, mirëdashjen mjedisore dhe stabilitetin dhe besueshmërinë relative të parametrave. Por injeksioni me një pikë humbet në përgjigjen e mbytjes së motorit. Një pengesë tjetër: kur përdorni injeksion me një pikë, si kur përdorni një karburator, deri në 30% të benzinës vendoset në muret e kolektorit.

Sistemet e injektimit me një pikë ishin sigurisht një hap përpara në krahasim me sistemet e karburatorit të ushqyerit, por nuk plotësojnë më kërkesat moderne.

Sistemet janë më të avancuara injeksion me shumë pika, në të cilën karburanti furnizohet për secilin cilindër individualisht. Injeksioni i shpërndarë është më i fuqishëm, më ekonomik dhe më kompleks. Përdorimi i një injeksioni të tillë rrit fuqinë e motorit me afërsisht 7-10 përqind. Përparësitë kryesore të injektimit të shpërndarë:

• mundësia e rregullimit automatik me shpejtësi të ndryshme dhe, në përputhje me rrethanat, mbushja e përmirësuar e cilindrit, përfundimisht në të njëjtën kohë fuqi maksimale makina përshpejtohet shumë më shpejt;
• benzina është injektuar aty pranë valvula e marrjes, i cili redukton ndjeshëm humbjet e uljes në kolektorin e marrjes dhe lejon rregullimin më të saktë të furnizimit me karburant.

Si një tjetër dhe ilaç efektiv në optimizimin e djegies së përzierjes dhe rritjen e efikasitetit të një motori me benzinë, ai zbaton thjeshtë
parimet. Përkatësisht: atomizon më mirë karburantin, e përzien më mirë me ajrin dhe e menaxhon më me kompetencë përzierjen e përfunduar në mënyra të ndryshme të funksionimit të motorit. Si rezultat, motorët me injeksion të drejtpërdrejtë konsumojnë më pak karburant sesa motorët konvencionalë "injeksion" (veçanërisht kur vozitni në heshtje me shpejtësi të ulët); me të njëjtën zhvendosje, ato sigurojnë përshpejtim më intensiv të makinës; ata kanë shter më të pastër; ato garantojnë fuqi më të madhe litrash për shkak të një raporti më të lartë kompresimi dhe efektit ftohës të ajrit ndërsa karburanti avullohet në cilindra. Në të njëjtën kohë, ata kanë nevojë për benzinë ​​me cilësi të lartë me një përmbajtje të ulët squfuri dhe papastërti mekanike për të siguruar punë normale pajisjet e karburantit.

Dhe mospërputhja kryesore midis GOST-ve aktualisht në fuqi në Rusi dhe Ukrainë dhe standardeve evropiane është përmbajtja e shtuar e squfurit, hidrokarbureve aromatike dhe benzenit. Për shembull, standardi ruso-ukrainas lejon praninë e 500 mg squfuri në 1 kg karburant, ndërsa Euro-3 - 150 mg, Euro-4 - vetëm 50 mg, dhe Euro-5 - vetëm 10 mg. Squfuri dhe uji mund të aktivizojnë proceset e korrozionit në sipërfaqen e pjesëve, dhe mbeturinat janë një burim i veshjes gërryese të vrimave të kalibruara në hundëzat dhe çiftet e pompave me zhytje. Si rezultat, veshja zvogëlohet presioni i funksionimit pompë dhe cilësia e atomizimit të benzinës përkeqësohet. E gjithë kjo reflektohet në karakteristikat e motorëve dhe uniformitetin e funksionimit të tyre.

Mitsubishi ishte i pari që përdori një motor me injeksion të drejtpërdrejtë në një makinë prodhimi. Prandaj, le të shohim dizajnin dhe parimet e funksionimit të injektimit të drejtpërdrejtë duke përdorur shembullin e një motori GDI (Gasoline Direct Injection). Motori GDI mund të funksionojë në modalitetin e djegies së një përzierjeje shumë të dobët ajër-karburant: raporti i masës ajër-karburant është deri në 30-40:1.

Raporti maksimal i mundshëm për motorët tradicionalë të injektimit me injeksion të shpërndarë është 20-24:1 (ia vlen të kujtojmë se përbërja optimale, e ashtuquajtura stoikiometrike, është 14.7:1) - nëse ka më shumë ajër të tepërt, përzierja e dobët thjesht do të të mos ndizet. Në një motor GDI, karburanti i atomizuar është i pranishëm në cilindër si një re, e përqendruar rreth kandelit.

Prandaj, megjithëse përzierja në tërësi është e dobët, në kandelin është afër përbërjes stoikiometrike dhe ndizet lehtësisht. Në të njëjtën kohë, përzierja e dobët në pjesën tjetër të vëllimit ka një tendencë shumë më të ulët ndaj shpërthimit sesa ajo stekiometrike. Rrethana e fundit ju lejon të rritni raportin e kompresimit, dhe për këtë arsye të rrisni fuqinë dhe çift rrotullues. Për shkak të faktit se kur karburanti injektohet dhe avullohet në cilindër, ngarkesa e ajrit ftohet - mbushja e cilindrave është përmirësuar disi, dhe gjasat e shpërthimit përsëri zvogëlohen.

Dallimet kryesore të dizajnit midis GDI dhe injektimit konvencional:

Pompë karburanti me presion të lartë (HFP). Një pompë mekanike (e ngjashme me pompën e injektimit të një motori me naftë) zhvillon një presion prej 50 bar (për një motor injektimi, pompa elektrike në rezervuar krijon një presion prej rreth 3-3,5 bar në linjë).

• Injektorët me presion të lartë me atomizues rrotullues krijojnë një formë spërkatjeje karburanti në përputhje me mënyrën e funksionimit të motorit. Në mënyrën e funksionimit të energjisë, injektimi ndodh në mënyrën e marrjes dhe formohet një pishtar konik karburant-ajër. Në modalitetin e funksionimit të përzierjes ultra të dobët, injektimi ndodh në fund të goditjes së kompresimit dhe formohet një përzierje kompakte ajër-karburant.
  një pishtar që kurora e pistonit konkave e drejton drejtpërdrejt te kandela.
• Pistoni. Në pjesën e poshtme bëhet një prerje në formë të veçantë, me ndihmën e së cilës përzierja e karburantit-ajrit drejtohet në zonën e kandelave.
• Kanalet hyrëse. Motori GDI përdor kanale vertikale të marrjes, të cilat sigurojnë formimin e të ashtuquajturave. "vorbull i kundërt", duke drejtuar përzierjen e ajrit-karburantit në kandelin dhe duke përmirësuar mbushjen e cilindrave me ajër (në një motor konvencional, vorbulla në cilindër është e përdredhur në drejtim të kundërt).

Mënyrat e funksionimit të motorit GDI

Ekzistojnë tre mënyra të funksionimit të motorit në total:

• Modaliteti i djegies së përzierjes ultra të dobët (injektimi i karburantit në goditjen e kompresimit).
• Modaliteti i energjisë (injeksion në goditjen e marrjes).
• Modaliteti me dy faza (injektimi në hyrje dhe goditjet e kompresimit) (përdoret në modifikimet evropiane).

Modaliteti i djegies së përzierjes ultra të dobët(injektimi i karburantit në goditjen e kompresimit). Ky modalitet përdoret nën ngarkesa të lehta: gjatë drejtimit të qetë në qytet dhe kur vozitni jashtë qytetit me një shpejtësi konstante (deri në 120 km/h). Karburanti injektohet në një spërkatje kompakte në fund të goditjes së ngjeshjes në drejtim të pistonit, reflektohet prej tij, përzihet me ajër dhe avullohet, duke shkuar drejt zonës së kandelave. Megjithëse përzierja në vëllimin kryesor të dhomës së djegies është jashtëzakonisht e dobët, ngarkesa në zonën e kandelave është mjaft e pasur për të ndezur me një shkëndijë dhe për të ndezur pjesën tjetër të përzierjes. Si rezultat, motori funksionon në mënyrë të qëndrueshme edhe me një raport të përgjithshëm ajër ndaj karburantit prej 40:1 në cilindër.

Funksionimi i motorit në një përzierje shumë të dobët paraqiste një problem të ri - neutralizimin e gazit të shkarkimit. Fakti është se në këtë mënyrë, shumica e tyre janë okside të azotit, dhe për këtë arsye një konvertues katalitik konvencional bëhet i paefektshëm. Për të zgjidhur këtë problem, u përdor riciklimi i gazit të shkarkimit (EGR-Exhaust Gas Recirculation), i cili zvogëlon ndjeshëm sasinë e oksideve të azotit të formuar dhe u instalua një katalizator shtesë NO.

Sistemi EGR, duke "holluar" përzierjen karburant-ajër me gazrat e shkarkimit, zvogëlon temperaturën e djegies në dhomën e djegies, duke "mbytur" kështu formimin aktiv të oksideve të dëmshme, duke përfshirë NOx. Sidoqoftë, është e pamundur të sigurohet neutralizimi i plotë dhe i qëndrueshëm i NOx vetëm përmes EGR, pasi ndërsa ngarkesa në motor rritet, sasia e gazit të shkarkimit të anashkaluar duhet të zvogëlohet. Prandaj, një katalizator NO u fut në motorin e injektimit të drejtpërdrejtë.

Ekzistojnë dy lloje katalizatorësh për reduktimin e emetimeve të NOx - Lloji i Reduktimit Selektiv dhe
lloji i ruajtjes (NOx Trap Type). Katalizatorët e tipit magazinues janë më efikas, por janë jashtëzakonisht të ndjeshëm ndaj lëndëve djegëse me përmbajtje të lartë squfuri, ndaj të cilave ato selektive janë më pak të ndjeshme. Në përputhje me këtë, katalizatorët e magazinimit janë instaluar në modelet për vendet me përmbajtje të ulët squfuri në benzinë, dhe katalizatorët selektivë për pjesën tjetër.

Modaliteti i energjisë(injeksion në goditjen e marrjes). E ashtuquajtura "mënyrë uniforme e formimit të përzierjes" përdoret për drejtimin intensiv të qytetit, trafikun periferik me shpejtësi të lartë dhe parakalimet. Karburanti injektohet gjatë goditjes së marrjes me një avion konik, duke u përzier me ajrin dhe duke formuar një përzierje homogjene, si në motor normal me injeksion të shpërndarë. Përbërja e përzierjes është afër stekiometrike (14.7:1)

Modaliteti me dy faza(injeksion në goditjet e marrjes dhe kompresimit). Kjo mënyrë ju lejon të rritni çift rrotullues të motorit kur shoferi, duke lëvizur me shpejtësi të ulët, shtyp ashpër pedalin e gazit. Kur motori funksionon me shpejtësi të ulët dhe papritmas furnizohet me një përzierje të pasur, gjasat e shpërthimit rriten. Prandaj, injeksioni kryhet në dy faza. Një sasi e vogël e karburanti injektohet në cilindër gjatë goditjes së marrjes dhe ftohet ajri në cilindër. Në këtë rast, cilindri mbushet me një përzierje ultra të ligët (afërsisht 60:1), në të cilën proceset e shpërthimit nuk ndodhin. Pastaj, në fund të masës
kompresimi, furnizohet një avion kompakt karburanti, i cili e sjell raportin ajër-karburant në cilindër në një "të pasur" 12:1.

Pse është futur kjo mënyrë vetëm për makinat për tregu evropian? Po, sepse Japonia karakterizohet nga shpejtësi të ulëta dhe bllokime të vazhdueshme të trafikut, ndërsa Evropa ka autostrada të gjata dhe shpejtësi të mëdha (dhe për rrjedhojë ngarkesa të larta të motorit).

Mitsubishi ishte pionier i përdorimit të injektimit të drejtpërdrejtë të karburantit. Sot, teknologji e ngjashme përdoret nga Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) dhe Toyota (JIS). Parimi kryesor Funksionimi i këtyre sistemeve të furnizimit me energji është i ngjashëm - benzina furnizohet jo në traktin e marrjes, por direkt në dhomën e djegies dhe formimin e një përzierjeje shtresë pas shtrese ose homogjene në mënyra të ndryshme të funksionimit të motorit. Por sisteme të tilla të karburantit gjithashtu kanë dallime, ndonjëherë mjaft domethënëse. Ato kryesore janë presioni i funksionimit në sistemin e karburantit, vendndodhja e injektorëve dhe dizajni i tyre.

Sistemi i injektimit direkt të karburantit në motorët me benzinë ​​sot përfaqëson zgjidhjen më të avancuar dhe moderne. Karakteristika kryesore injektimi i drejtpërdrejtë do të thotë që karburanti furnizohet drejtpërdrejt në cilindra.

Për këtë arsye, ky sistem shpesh quhet edhe injeksion direkt i karburantit. Në këtë artikull do të shikojmë se si funksionon një motor me injeksion të drejtpërdrejtë, si dhe cilat avantazhe dhe disavantazhe ka një dizajn i tillë.

Lexoni në këtë artikull

Injeksion direkt i karburantit: dizajni i sistemit të injektimit të drejtpërdrejtë

Siç u përmend më lart, karburanti në këto lloje furnizohet drejtpërdrejt në dhomën e djegies së motorit. Kjo do të thotë që injektorët nuk spërkasin benzinë, pas së cilës përzierja e karburantit-ajrit hyn në cilindër, por injektojnë karburantin direkt në dhomën e djegies.

Së pari motorët me benzinë me injeksion të drejtpërdrejtë të çelikut. Më pas, skema u bë e përhapur, si rezultat i së cilës sot një sistem i tillë furnizimi me karburant mund të gjendet në linjën e shumë prodhuesve të njohur të automjeteve.

Për shembull, shqetësimi VAG paraqiti një gamë Modele Audi dhe Volkswagen me ato atmosferike dhe turbokarikuese, të cilat merrnin injeksion direkt të karburantit. Motorët me injeksion të drejtpërdrejtë prodhohen gjithashtu nga BMW, Ford, GM, Mercedes dhe shumë të tjerë.

Injeksioni i drejtpërdrejtë i karburantit është bërë kaq i përhapur për shkak të efikasitetit të lartë të sistemit (rreth 10-15% në krahasim me injeksionin e shpërndarë), si dhe djegies më të plotë të përzierjes së punës në cilindra dhe uljes së toksicitetit të gazit të shkarkimit.

Sistemi i injektimit të drejtpërdrejtë: tiparet e projektimit

Pra, le të marrim si shembull motorin FSI me të ashtuquajturin injeksion të shtresuar. Sistemi përfshin elementët e mëposhtëm:

• qark me presion të lartë;
• benzinë;
• rregullator presioni;
• shina karburanti;
• sensor i presionit të lartë;
• grykë injeksioni;

Le të fillojmë me pompën e karburantit. Kjo pompë krijon presion të lartë, nën të cilin karburanti furnizohet në hekurudhën e karburantit, si dhe me injektorët. Pompa ka kunj (mund të ketë disa pista, ose një në pompa të tipit rrotullues) dhe drejtohet nga boshti me gunga e marrjes.

RTD (rregullatori i presionit të karburantit) është i integruar në pompë dhe është përgjegjës për furnizimin me dozë të karburantit, i cili korrespondon me injektimin e injektorit. Një hekurudhë karburanti (shinë karburanti) nevojitet për të shpërndarë karburantin tek injektorët. Gjithashtu, prania e këtij elementi ju lejon të shmangni rritjet e presionit (pulsimet) e karburantit në qark.

Nga rruga, qarku përdor një valvul të veçantë siguresash, e cila ndodhet në hekurudhë. Kjo valvul është e nevojshme për të shmangur presionin shumë të lartë të karburantit dhe në këtë mënyrë për të mbrojtur elemente individuale sistemeve. Një rritje e presionit mund të ndodhë për shkak të faktit se karburanti tenton të zgjerohet kur nxehet.

Sensori i presionit të lartë është një pajisje që mat presionin në hekurudhën e karburantit. Sinjalet nga sensori transmetohen, i cili, nga ana tjetër, është i aftë të ndryshojë presionin në hekurudhën e karburantit.

në lidhje me grykë injeksioni, elementi siguron furnizimin në kohë dhe atomizimin e karburantit në dhomën e djegies për të krijuar përzierjen e nevojshme karburant-ajër. Vini re se proceset e përshkruara ndodhin nën kontroll. Sistemi ka një grup sensorësh të ndryshëm, një njësi kontrolli elektronik, si dhe aktivizues.

Nëse flasim për sistemin e injektimit të drejtpërdrejtë, së bashku me sensorin e presionit të lartë të karburantit, përdoren për funksionimin e tij: , DPRV, sensori i temperaturës së ajrit në kolektorin e marrjes, sensori i temperaturës së ftohësit, etj.

Falë funksionimit të këtyre sensorëve, ECU merr informacionin e nevojshëm, pas së cilës njësia dërgon sinjale tek aktivizuesit. Kjo bën të mundur arritjen e funksionimit të koordinuar dhe të saktë të valvulave solenoid, injektorëve, valvulave të sigurisë dhe një sërë elementësh të tjerë.

Si funksionon sistemi i injektimit direkt të karburantit?

Avantazhi kryesor i injektimit të drejtpërdrejtë është aftësia për të arritur lloje të ndryshme formimi i përzierjes. Me fjalë të tjera, një sistem i tillë energjie është i aftë të ndryshojë në mënyrë fleksibël përbërjen e përzierjes së punës së karburantit-ajrit, duke marrë parasysh mënyrën e funksionimit të motorit, temperaturën e tij, ngarkesën në motorin me djegie të brendshme, etj.

Është e nevojshme të dallohet formimi i përzierjes shtresë pas shtrese, stekiometrik, si dhe homogjen. Është ky formim i përzierjes që në fund të fundit lejon konsumin më efikas të karburantit. Përzierja rezulton gjithmonë e cilësisë së lartë, pavarësisht nga mënyra e funksionimit të motorit me djegie të brendshme, benzina digjet plotësisht, motori bëhet më i fuqishëm dhe në të njëjtën kohë, toksiciteti i shkarkimit zvogëlohet.

• Formimi i përzierjes shtresë pas shtrese aktivizohet kur ngarkesa e motorit është e ulët ose mesatare dhe shpejtësia e boshtit të gungës është e ulët. E thënë thjesht, në mënyra të tilla përzierja është disi më e dobët për të kursyer para. Formimi i përzierjes stekiometrike përfshin përgatitjen e një përzierjeje që është lehtësisht e ndezshme pa qenë shumë e pasur.
• Formimi i përzierjes homogjene bën të mundur marrjen e një përzierjeje të ashtuquajtur "fuqi", e cila nevojitet në ngarkesa të larta të motorit. Me një përzierje homogjene të dobët, për të kursyer më tej para, njësia e energjisë funksionon në mënyra kalimtare.
• Kur aktivizohet modaliteti i përzierjes së shtresuar, valvula e mbytjes është plotësisht e hapur, ndërsa kapakët e marrjes janë të mbyllura. Ajri furnizohet në dhomën e djegies me shpejtësi të lartë, duke shkaktuar turbulenca rrjedha e ajrit. Karburanti injektohet drejt fundit të goditjes së kompresimit, injektimi bëhet në zonën ku ndodhet kandela.

Pak kohë para se të shfaqet një shkëndijë në kandelin, formohet një përzierje karburant-ajër në të cilën raporti i ajrit të tepërt është 1.5-3. Përzierja më pas ndizet nga një shkëndijë, ndërsa një sasi e mjaftueshme ajri mbetet rreth zonës së ndezjes. Ky ajër vepron si një "izolues" i temperaturës.

Nëse marrim parasysh formimin homogjen të përzierjes stekiometrike, ky proces ndodh kur kapakët e marrjes janë të hapura, ndërsa valvula e mbytjes është gjithashtu e hapur në një ose një kënd tjetër (në varësi të shkallës së presionit në pedalin e përshpejtuesit).

Në këtë rast, karburanti injektohet gjatë goditjes së marrjes, duke rezultuar në një përzierje homogjene. Ajri i tepërt ka një koeficient afër unitetit. Kjo përzierje ndizet lehtësisht dhe digjet plotësisht në të gjithë vëllimin e dhomës së djegies.

Një përzierje homogjene e dobët krijohet kur valvula e mbytjes është plotësisht e hapur dhe kapakët e marrjes janë mbyllur. Në këtë rast, ajri lëviz në mënyrë aktive në cilindër, dhe injektimi i karburantit ndodh gjatë goditjes së marrjes. ECM ruan ajrin e tepërt në 1.5.

Përveç ajrit të pastër, mund të shtohen edhe gazrat e shkarkimit. Kjo ndodh falë punës. Si rezultat, shkarkimi "digjet" përsëri në cilindra pa dëmtuar motorin. Në të njëjtën kohë, niveli i emetimeve të substancave të dëmshme në atmosferë zvogëlohet.

Cili është rezultati?

Siç mund ta shihni, injeksioni i drejtpërdrejtë ju lejon të arrini jo vetëm ekonominë e karburantit, por edhe performancën e mirë të motorit si në modalitetin e ulët ashtu edhe në atë mesatar, dhe ngarkesa të larta. Me fjalë të tjera, prania e injektimit të drejtpërdrejtë do të thotë që përbërja optimale e përzierjes do të ruhet në të gjitha mënyrat e funksionimit të motorit me djegie të brendshme.

Sa i përket disavantazheve, disavantazhet e vetme të injektimit të drejtpërdrejtë përfshijnë kompleksitetin e shtuar gjatë riparimeve dhe çmimin e pjesëve rezervë, si dhe ndjeshmërinë e lartë të sistemit ndaj cilësisë së karburantit dhe gjendjes së karburantit dhe filtrave të ajrit.

Lexoni gjithashtu

Dizajni dhe diagrami i funksionimit të injektorit. Të mirat dhe të këqijat e një injektori në krahasim me një karburator. Mosfunksionimet e sistemeve të fuqisë së injektimit janë të zakonshme. Këshilla të dobishme.

Disi ndryshe nga analoge të benzinës. Dallimi kryesor mund të konsiderohet ndezja e përzierjes së karburantit-ajrit, e cila nuk ndodh nga një burim i jashtëm (shkëndija e ndezjes), por nga ngjeshja dhe ngrohja e fortë.

Me fjalë të tjera, vetëndezja e karburantit ndodh në një motor nafte. Në këtë rast, karburanti duhet të furnizohet nën presion jashtëzakonisht të lartë, pasi është e nevojshme që karburanti të atomizohet në mënyrë sa më efikase në cilindrat e motorit me naftë. Në këtë artikull do të flasim për cilat sisteme injeksioni motorët me naftë përdoren në mënyrë aktive sot, dhe ne gjithashtu do të shqyrtojmë strukturën dhe parimin e funksionimit të tyre.

Lexoni në këtë artikull

Si funksionon sistemi i karburantit të motorit me naftë?

Siç u përmend më lart, në një motor nafte, ndodh vetëndezja e përzierjes së punës të karburantit dhe ajrit. Në këtë rast, fillimisht vetëm ajri furnizohet në cilindër, pastaj ky ajër kompresohet fort dhe nxehet me ngjeshje. Që të ndodhë djegia, duhet të aplikohet afër fundit të goditjes së kompresimit.

Duke pasur parasysh që ajri është shumë i ngjeshur, karburanti duhet gjithashtu të injektohet nën presion të lartë dhe të atomizohet në mënyrë efektive. Në motorë të ndryshëm me naftë, presioni i injektimit mund të ndryshojë, duke filluar, mesatarisht, nga 100 atmosfera dhe duke përfunduar me një shifër mbresëlënëse prej më shumë se 2 mijë atmosferash.

Për të siguruar furnizimin më efikas të karburantit dhe për të siguruar kushte optimale për vetëndezjen e ngarkesës e ndjekur nga djegia e plotë e përzierjes, injektimi i karburantit kryhet përmes një injektori nafte.

Rezulton se pavarësisht se çfarë lloji i sistemit të energjisë përdoret, dy elementë kryesorë janë gjithmonë të pranishëm në motorët me naftë:

• pajisje për krijimin e presionit të lartë të karburantit;

Me fjalë të tjera, në shumë motorë me naftë, presioni krijohet nga një (pompë karburanti me presion të lartë), dhe karburanti dizel furnizohet në cilindra përmes injektorëve. Sa i përket ndryshimeve, në sisteme të ndryshme të furnizimit me karburant pompa mund të ketë një dizajn ose një tjetër, dhe vetë injektorët me naftë ndryshojnë gjithashtu në dizajnin e tyre.

Sistemet e energjisë mund të ndryshojnë gjithashtu në vendndodhjen e komponentëve të caktuar, të kenë qarqe të ndryshme kontrolli, etj. Le të shohim më në detaje sistemet e injektimit të motorit me naftë.

Sistemet e fuqisë së motorit me naftë: përmbledhje

Nëse ndajmë sistemet e fuqisë së motorëve me naftë që janë më të përhapura, mund të theksojmë zgjidhjet e mëposhtme:

• Një sistem furnizimi me energji i bazuar në një pompë injeksioni në linjë (pompë injeksioni në linjë);
• Sistemi i furnizimit me karburant, i cili ka një pompë injektimi të tipit të shpërndarjes;
• Solucionet e injektorëve të njësisë;
• Injeksion i karburantit Common Rail (akumulator me presion të lartë në një hekurudhë të përbashkët).

Këto sisteme kanë gjithashtu një numër të madh nëntipesh, dhe në secilin rast një ose një lloj tjetër është ai kryesor.

• Pra, le të fillojmë me skemën më të thjeshtë, e cila supozon praninë e një pompë karburanti në linjë. Pompa e injektimit në linjë është një zgjidhje e njohur dhe e provuar prej kohësh që është përdorur në motorët me naftë për dekada. Ky lloj pompe përdoret gjerësisht në pajisje speciale, kamionë, autobusë etj. Nëse e krahasoni me sisteme të tjera, pompa është mjaft e madhe në madhësi dhe peshë.

Me pak fjalë, pompa e injektimit në linjë bazohet në. Numri i tyre është i barabartë me numrin e cilindrave të motorit. Çifti i pistës është një cilindër që lëviz në "xham" (mëngë). Kur lëvizni lart, karburanti është i ngjeshur. Pastaj, kur presioni arrin vlerën e kërkuar, hapet një valvul i veçantë.

Si rezultat, karburanti i para-ngjeshur hyn në injektor, pas së cilës ndodh injektimi. Pasi pistoni fillon të lëvizë përsëri poshtë, kanali i hyrjes së karburantit hapet. Nëpërmjet kanalit, karburanti mbush hapësirën mbi piston, pastaj cikli përsëritet. Për të siguruar që karburanti dizel të futet në çiftet e pistës, sistemi ka gjithashtu një pompë të veçantë përforcuese.

Vetë kumbullat funksionojnë për faktin se pompa ka një bosht me kamerë. Ky bosht funksionon ngjashëm me atë ku kamerat "shtyjnë" valvulën. Vetë boshti i pompës drejtohet nga motori, pasi pompa e injektimit është e lidhur me motorin duke përdorur një tufë të avancimit të injektimit. Ky bashkim ju lejon të korrigjoni funksionimin dhe të rregulloni pompën e injektimit të karburantit gjatë funksionimit të motorit.

• Sistemi i furnizimit me energji elektrike me një pompë shpërndarëse nuk është shumë i ndryshëm nga ai me pompë injeksioni në linjë. Pompa e injektimit të shpërndarjes është e ngjashme në dizajn me atë në linjë, por numri i çifteve të kumarxhinjve në të është zvogëluar.

Me fjalë të tjera, nëse në një pompë të linjës nevojiten çifte për secilin cilindër, atëherë në një pompë shpërndarjeje mjaftojnë 1 ose 2 çifte pistoni. Fakti është se një palë në këtë rast është e mjaftueshme për të furnizuar karburant në 2, 3 apo edhe 6 cilindra.

Kjo u bë e mundur për shkak të faktit se kumarxhi ishte në gjendje jo vetëm të lëvizte lart (ngjeshje) dhe poshtë (marrje), por edhe të rrotullohej rreth boshtit të tij. Ky rrotullim bëri të mundur realizimin e hapjes alternative të vrimave të daljes, përmes të cilave karburanti dizel furnizohet me injektorët nën presion të lartë.

Zhvillimi i mëtejshëm i kësaj skeme çoi në shfaqjen e një pompë injeksioni rrotullues më moderne. Kjo pompë përdor një rotor në të cilin janë instaluar plumbers. Këto zhytës lëvizin drejt njëri-tjetrit dhe rotori rrotullohet. Kështu kompresohet dhe shpërndahet karburanti dizel midis cilindrave të motorit.

Avantazhi kryesor i pompës së shpërndarjes dhe varieteteve të saj është pesha e reduktuar dhe kompaktësia e saj. Në të njëjtën kohë, konfigurimi i kësaj pajisjeje është më i vështirë. Për këtë arsye, qarqet përdoren gjithashtu kontroll elektronik dhe rregullimet.

• Sistemi i furnizimit me energji pompë-injektor është një qark që fillimisht nuk ka një pompë të veçantë injektimi. Më saktësisht, seksioni i injektorit dhe i pompës u kombinuan në një strehim. Ai bazohet në çiftin tashmë të njohur të pistës.

Zgjidhja ka një sërë avantazhesh në krahasim me sistemet që përdorin pompat e injektimit të karburantit. Para së gjithash, furnizimi me karburant në cilindra individualë mund të rregullohet lehtësisht. Gjithashtu, nëse një injektor dështon, pjesa tjetër do të funksionojë.

Gjithashtu, përdorimi i injektorëve të pompës ju lejon të heqni qafe një makinë të veçantë të pompës së injektimit. Plumbers në injektorin e pompës drejtohen nga boshti me gunga e kohës, i cili është i instaluar në. Karakteristika të tilla lejuan që motorët me naftë me injektorë pompe të përhapeshin jo vetëm në kamionë, por edhe në të mëdhenj makinat e pasagjerëve(p.sh. SUVs me naftë).

• Sistemi Common Rail është një nga më të shumtët zgjidhje moderne në fushën e injektimit të karburantit. Gjithashtu, kjo skemë fuqie ju lejon të arrini efikasitet maksimal në të njëjtën kohë si të lartë. Në të njëjtën kohë, toksiciteti i gazrave të shkarkimit zvogëlohet.

Sistemi u zhvillua nga kompania gjermane Bosch në vitet '90. Duke marrë parasysh avantazhet e dukshme, në një kohë të shkurtër shumica dërrmuese e motorëve me djegie të brendshme me naftë në makinat e pasagjerëve dhe kamionë filloi të pajiset ekskluzivisht me Common Rail.

Dizajni i përgjithshëm i pajisjes bazohet në të ashtuquajturin akumulator me presion të lartë. E thënë thjesht, karburanti është nën presion të vazhdueshëm dhe më pas furnizohet me injektorët. Në lidhje me akumulatorin e presionit, kjo bateri në fakt, është një linjë karburanti në të cilën karburanti injektohet duke përdorur një pompë të veçantë injektimi.

Sistemi Common Rail i ngjan pjesërisht një motori me injeksion benzinë, i cili ka një hekurudhë karburanti me injektorë. Benzina pompohet në rampë (shinë karburanti) nën presion të ulët nga një pompë benzine nga rezervuari. Në një motor nafte, presioni është shumë më i lartë; karburanti pompohet nga një pompë injeksioni.

Për shkak të faktit se presioni në akumulator është konstant, është bërë e mundur të zbatohet injektimi i shpejtë dhe "me shumë shtresa" i karburantit përmes injektorëve. Sistemet moderne në motorët Common Rail, injektorët lejojnë deri në 9 injeksione me matje.

Si rezultat, një motor nafte me një sistem të tillë energjie është ekonomik, produktiv, funksionon pa probleme, qetë dhe elastik. Gjithashtu, përdorimi i një akumulatori presioni bëri të mundur që të thjeshtësohej dizajni i pompave të injektimit të karburantit në motorët me naftë.

Le të shtojmë se injeksioni me precizion të lartë në motorët Common Rail është plotësisht elektronik, pasi funksionimi i sistemit monitorohet nga një njësi e veçantë kontrolli. Sistemi përdor një grup sensorësh që lejojnë kontrolluesin të përcaktojë saktësisht se sa karburant dizel duhet të furnizohet në cilindra dhe në cilin moment.

Le ta përmbledhim

Siç mund ta shihni, secili nga sistemet e konsideruara të fuqisë së motorit me naftë ka avantazhet dhe disavantazhet e veta. Nëse flasim për zgjidhjet më të thjeshta me një pompë injeksioni në linjë, avantazhi i tyre kryesor mund të konsiderohet mundësia e riparimit dhe disponueshmëria e mirëmbajtjes.

Në skemat me injektorë pompë, duhet të mbani mend se këta elementë janë të ndjeshëm ndaj cilësisë së karburantit dhe pastërtisë së tij. Edhe grimcat më të vogla mund të dëmtojnë injektorin e pompës, duke bërë që elementi i shtrenjtë të kërkojë zëvendësim.

Sa i përket sistemeve Common Rail, disavantazhi kryesor nuk është vetëm kostoja e lartë fillestare e zgjidhjeve të tilla, por edhe kompleksiteti dhe kostoja e lartë e riparimeve dhe mirëmbajtjes së mëvonshme. Për këtë arsye, cilësia dhe gjendja e karburantit filtrat e karburantit Ju duhet ta monitoroni vazhdimisht atë dhe të kryeni mirëmbajtjen e planifikuar në kohën e duhur.

Lexoni gjithashtu

Llojet e injektorëve me naftë në sisteme të ndryshme të furnizimit me karburant me presion të lartë. Parimi i funksionimit, metodat e kontrollit të grykave, tiparet e projektimit.