Sistemi i injektimit direkt të karburantit për motorët me benzinë: si funksionon. Sistemet e injektimit të benzinës Injektim i gabuar i karburantit

Në rastin e një sistemi të injektimit të karburantit, motori juaj ende thith, por në vend që të mbështetet vetëm në sasinë e karburantit që thithet, sistemi i injektimit të karburantit hedh saktësisht sasinë e duhur të karburantit në dhomën e djegies. Sistemet e injektimit të karburantit kanë kaluar tashmë nëpër disa faza të evolucionit, atyre iu shtua elektronika - ky ishte ndoshta hapi më i madh në zhvillimin e këtij sistemi. Por ideja e sistemeve të tilla mbetet e njëjtë: një valvul (injektor) i aktivizuar elektrikisht spërkat një sasi të matur të karburantit në motor. Në fakt, ndryshimi kryesor midis karburatorit dhe injektorit është pikërisht në kontrollin elektronik të ECU - është kompjuteri në bord ai që furnizon saktësisht sasinë e duhur të karburantit në dhomën e djegies së motorit.

Le të hedhim një vështrim se si funksionon sistemi i injektimit të karburantit dhe injektori në veçanti.

Kështu duket sistemi i injektimit të karburantit

Nëse zemra e një makine është motori i saj, atëherë truri i saj është njësia e kontrollit të motorit (ECU). Ai optimizon performancën e motorit duke përdorur sensorë për të vendosur se si të kontrolloni disa nga disqet në motor. Para së gjithash, kompjuteri është përgjegjës për 4 detyra kryesore:

1. menaxhon përzierjen e karburantit,
2. kontrollon shpejtësinë boshe,
3. është përgjegjës për kohën e ndezjes,
4. kontrollon kohën e valvulës.

Para se të flasim për mënyrën se si ECU i kryen detyrat e tij, le të flasim për gjënë më të rëndësishme - le të gjurmojmë rrugën e benzinës nga rezervuari i gazit në motor - kjo është puna e sistemit të injektimit të karburantit. Fillimisht, pasi një pikë benzine largohet nga muret e rezervuarit të gazit, ajo thithet në motor nga një pompë elektrike e karburantit. Një pompë elektrike e karburantit, si rregull, përbëhet nga një pompë vetë, si dhe një filtër dhe një pajisje transferimi.

Rregullatori i presionit të karburantit në fund të shiritit të karburantit të ushqyer me vakum siguron që presioni i karburantit të jetë konstant në lidhje me presionin e thithjes. Për një motor benzine, presioni i karburantit është zakonisht në rendin e 2-3,5 atmosferave (200-350 kPa, 35-50 PSI (psi)). Grykat e injektorit të karburantit janë të lidhura me motorin, por valvulat e tyre mbeten të mbyllura derisa ECU të lejojë dërgimin e karburantit në cilindra.

Por çfarë ndodh kur motori ka nevojë për karburant? Këtu hyn në lojë injektori. Në mënyrë tipike, injektorët kanë dy kontakte: një terminal është i lidhur me baterinë përmes stafetës së ndezjes dhe kontakti tjetër shkon në ECU. ECU dërgon sinjale pulsuese në injektor. Për shkak të magnetit, të cilit furnizohen sinjale të tilla pulsuese, valvula e injektorit hapet dhe një sasi e caktuar karburanti furnizohet në grykën e saj. Për shkak se presioni në injektor është shumë i lartë (siç tregohet më lart), valvula e hapur drejton karburantin me një shpejtësi të lartë në grykën e injektorit. Kohëzgjatja me të cilën valvula e injektorit është e hapur ndikon në sasinë e karburantit që furnizohet në cilindër, dhe kjo kohëzgjatje, në përputhje me rrethanat, varet nga gjerësia e pulsit (d.m.th., sa kohë ECU dërgon një sinjal në injektor).

Kur hapet valvula, injektori i karburantit transferon karburantin përmes majës së spërkatjes, e cila atomizon karburantin e lëngshëm në mjegull direkt në cilindër. Një sistem i tillë quhet sistemi i injektimit të drejtpërdrejtë... Por karburanti i atomizuar mund të mos furnizohet drejtpërdrejt në cilindra, por së pari në kolektorët e marrjes.

Si funksionon injektori

Por si e përcakton ECU se sa karburant duhet t'i furnizohet motorit në një moment të caktuar? Kur shoferi shtyp pedalin e gazit, ai në fakt hap valvulën e mbytjes me sasinë e presionit të pedalit, përmes së cilës ajri furnizohet në motor. Kështu, ne mund ta quajmë me siguri pedalin e gazit "rregullator ajri" në motor. Pra, kompjuteri i makinës udhëhiqet, ndër të tjera, nga hapja e valvulës së mbytjes, por nuk kufizohet vetëm në këtë tregues - ai lexon informacione nga shumë sensorë dhe le t'i zbulojmë të gjitha!

Sensori i rrjedhës së ajrit në masë

Së pari, sensori i rrjedhës së ajrit në masë (MAF) zbulon se sa ajër hyn në trupin e mbytjes dhe e dërgon këtë informacion në ECU. ECU përdor këtë informacion për të vendosur se sa karburant duhet të injektohet në cilindra për të mbajtur përzierjen në përmasa të përsosura.

Sensori i pozicionit të mbytjes

Kompjuteri e përdor vazhdimisht këtë sensor për të kontrolluar pozicionin e valvulës së mbytjes dhe kështu të dijë se sa ajër kalon përmes marrjes së ajrit në mënyrë që të rregullojë impulsin e dërguar te injektorët, duke siguruar që sasia e duhur e karburantit të hyjë në sistem.

Sensori i oksigjenit

Përveç kësaj, ECU përdor një sensor O2 për të zbuluar se sa oksigjen ka në shkarkimin e automjetit. Përmbajtja e oksigjenit në shkarkim jep një tregues se sa mirë po digjet karburanti. Duke përdorur të dhënat e lidhura nga dy sensorë: oksigjeni dhe rrjedha e ajrit në masë, ECU monitoron gjithashtu ngopjen e përzierjes karburant-ajër të furnizuar në dhomën e djegies së cilindrave të motorit.

Sensori i pozicionit të boshtit të gungës

Ky është ndoshta sensori kryesor i sistemit të injektimit të karburantit - është prej tij që ECU mëson për numrin e rrotullimeve të motorit në një kohë të caktuar dhe rregullon sasinë e karburantit të furnizuar në varësi të numrit të rrotullimeve dhe, natyrisht, pozicionit të pedalit të gazit.

Këta janë tre sensorë kryesorë që ndikojnë drejtpërdrejt dhe dinamikisht në sasinë e karburantit të furnizuar në injektor dhe më pas në motor. Por ka edhe një numër sensorësh:

• Sensori i tensionit në rrjetin elektrik të makinës është i nevojshëm në mënyrë që ECU të kuptojë se sa e shkarkuar është bateria dhe nëse është e nevojshme të rritet shpejtësia për ta ngarkuar atë.
• Sensori i temperaturës së ftohësit - ECU rritet nëse motori është i ftohtë dhe anasjelltas nëse motori ngrohet.

Në automjetet moderne përdoren sisteme të ndryshme të injektimit të karburantit. Sistemi i injektimit (një emër tjetër - sistemi i injektimit, nga injeksion - injeksion), siç sugjeron emri, siguron injeksion të karburantit.

Sistemi i injektimit përdoret si për motorët me benzinë ​​ashtu edhe për motorët me naftë. Sidoqoftë, dizajni dhe funksionimi i sistemeve të injektimit për motorët me benzinë ​​dhe naftë ndryshojnë ndjeshëm.

Në motorët me benzinë, injektimi formon një përzierje homogjene karburant-ajër, e cila ndizet me forcë nga një shkëndijë. Në motorët me naftë, karburanti injektohet me presion të lartë, një pjesë e karburantit përzihet me ajër të ngjeshur (të nxehtë) dhe ndizet pothuajse menjëherë. Presioni i injektimit përcakton sasinë e karburantit të injektuar dhe, në përputhje me rrethanat, fuqinë e motorit. Prandaj, sa më i lartë të jetë presioni, aq më i lartë është fuqia e motorit.

Sistemi i injektimit të karburantit është një pjesë integrale e sistemit të karburantit të automjetit. Elementi kryesor i punës i çdo sistemi injektimi është injektori ( injektor).

Sistemet e injektimit të benzinës

Në varësi të metodës së formimit të përzierjes karburant-ajër, bëhet një dallim midis sistemeve të mëposhtme të injektimit qendror, injektimit me shumë pika dhe injektimit të drejtpërdrejtë. Sistemet e injektimit qendror dhe me shumë pika janë sisteme para injektimit, d.m.th. injektimi në to kryhet para se të arrihet në dhomën e djegies - në kolektorin e marrjes.

Sistemet e injektimit me naftë

Injektimi i karburantit në motorët me naftë mund të bëhet në dy mënyra: në dhomën paraprake ose direkt në dhomën e djegies.

Motorët me injeksion në dhomën paraprake dallohen nga niveli i ulët i zhurmës dhe funksionimi i qetë. Por në ditët e sotme preferohen sistemet e injektimit të drejtpërdrejtë. Pavarësisht nga niveli i rritur i zhurmës, sisteme të tilla janë shumë efikase në karburant.

Elementi strukturor përcaktues i sistemit të injektimit të një motori me naftë është pompa e karburantit me presion të lartë (pompë injeksioni).

Modele të ndryshme të sistemeve të injektimit janë instaluar në makinat e pasagjerëve me motor nafte: me pompë injeksioni në linjë, me pompë injeksioni të shpërndarjes, grykë pompash, Common Rail. Sistemet e injektimit progresiv - injektorët e njësisë dhe sistemi Common Rail.

Sistemet e para të injektimit ishin mekanike (Fig. 2.61), jo elektronike, dhe disa (si sistemi shumë efikas BOSCH) ishin jashtëzakonisht të zgjuar dhe funksiononin mirë. Për herë të parë, sistemi mekanik i injektimit të karburantit u zhvillua në Daimler Benz dhe makina e parë e prodhimit me injeksion benzine u prodhua në vitin 1954. Përparësitë kryesore të sistemit të injektimit ndaj sistemeve të karburatorit janë si më poshtë:

Mungesa e rezistencës shtesë ndaj rrjedhës së ajrit në hyrje, e cila ndodh në karburator, e cila siguron një rritje të mbushjes së cilindrave dhe fuqisë së litrit të motorit;

Shpërndarja 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 një përmirësim të efikasitetit të karburantit dhe një ulje të toksicitetit të gazrave 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 me kërkesat e motorëve të ndryshëm. Disa nga sistemet më të hershme elektronike të injektimit ishin një karburator nga i cili u hoqën të gjitha sistemet e karburantit "pasiv" dhe u instaluan 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 - marrja e ajrit; 3 - valvula e mbytjes nga një motor me katër cilindra; 4 - tubacioni i hyrjes; Valvetronic BMW 5 - injektor; 6 - motor

Aktualisht, më të përhapurit janë sistemet elektronike të injektimit të shpërndarë (me shumë pika). Është e nevojshme të ndalemi në studimin e këtyre sistemeve energjetike në mënyrë më të detajuar.

SISTEMI I FURNIZIMIT TË ENERGJISË ME INJEKTION ELEKTRONIK TË SHPËRNDARJES NË BENZINË (TIPI MOTRONIK)

Në sistemin qendror të injektimit, përzierja furnizohet dhe shpërndahet mbi cilindrat 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. Marrë benzinë

në cilindër, avullon dhe përzihet me ajrin, duke formuar një përzierje të djegshme. Motorët me sisteme të tilla karburanti kanë efikasitet më të mirë të karburantit dhe nivele më të ulëta të ndotësve 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 i sensorëve, krahason leximet e tyre me vlerat,

ruhet në memorien e kompjuterit dhe siguron sinjale elektrike kontrolli te valvulat solenoid të injektorëve dhe aktuatorëve të 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 - tubacioni i hyrjes; 5 - hundëza; 6 - motor

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

Sistemi i injektimit të karburantit ka komponentët e mëposhtëm:

Sistemi i furnizimit dhe pastrimit të karburantit;

Sistemi i furnizimit dhe pastrimit të ajrit;

Sistemi i rikuperimit dhe djegies së avullit 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, një pompë elektrike benzine, një filtër karburanti, tubacione dhe një shirit karburanti, në të cilin janë instaluar injektorë dhe një rregullator i presionit të karburantit.

Oriz. 2.66. Pompë elektrike e karburantit e zhytur; a - marrja e karburantit me një pompë; b - pamje e jashtme e pompës dhe seksionit të pompimit të një pompe karburanti të tipit rrotullues me një makinë elektrike; в - veshje; g - rul; d - lamelare; e - skema e seksionit të pompës së tipit rrotullues: 1 - trupi; 2 - zona e thithjes; 3 - rotor; 4 - zona e injektimit; 5 - drejtimi i rrotullimit

Oriz. 2.67. Shina karburanti për një motor me pesë cilindra me injektorë të montuar, një rregullator presioni dhe një lidhje 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 me anë të një stafete elektromagnetike. Benzina thithet nga pompa nga rezervuari dhe në të njëjtën kohë lan dhe ftoh motorin elektrik të pompës. Ekziston një valvul kontrolli në daljen e pompës që parandalon rrjedhjen e karburantit nga linja e presionit kur pompa e karburantit është e fikur. Një valvul sigurie shërben për të kufizuar presionin.

Karburanti që vjen nga pompa e karburantit, me një presion prej të paktën 280 kPa, kalon përmes një filtri të imët të karburantit dhe futet 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 ngjitur grykat dhe rregullatori i presionit. Rampa është e lidhur me bulona në kolektorin e marrjes së motorit. Në hekurudhë është instaluar edhe një montim, i cili shërben për të kontrolluar presionin e karburantit. Lidhja mbyllet me një prizë me vidë për ta mbrojtur atë nga ndotja.

Grykë(Fig. 2.68) ka një trup metalik, brenda të cilit ndodhet një valvul elektromagnetik, i cili përbëhet 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 atomizuesin e grykës (i cili ka vrima shumë të vogla) nga ndotja. Unazat e gomës sigurojnë izolimin e nevojshëm midis hekurudhës, grykës dhe sediljes së kolektorit të marrjes. Fiksimi i hundës

në rampë duke përdorur një kapëse të veçantë. Ka kontakte elektrike në trupin e hundës për lidhje

Oriz. 2.68. Grykët e solenoidit të motorit të benzinës: majtas - GM, djathtas - Bosch

Oriz. 2.69. Kontrolli i presionit të karburantit: 1 - rasti; 2 - mbulesë; 3 - një tub degëzimi për një zorrë vakum; 4 - membrana; 5 - valvula; A - zgavra e karburantit; B - zgavër vakum

Oriz. 2.70. Tub plastik i hyrjes me rezervuar ajri dhe trupin e mbytjes

lidhjen e lidhësit elektrik. Rregullimi i sasisë së karburantit të injektuar nga injektori kryhet duke ndryshuar gjatësinë e impulsit elektrik të aplikuar në kontaktet e injektorit.

Rregullator presioni karburanti (Fig. 2.69) shërben për ndryshimin e presionit në shina, në varësi të vakumit në kolektorin e marrjes. Trupi prej çeliku i rregullatorit strehon një valvul me gjilpërë të mbushur me pranverë të lidhur me një diafragmë. Nga njëra anë, diafragma ndikohet nga presioni i karburantit në shina dhe, nga ana tjetër, nga vakuumi në kolektorin e marrjes. Kur vakuumi rritet, ndërsa valvula e mbytjes është e mbyllur, valvula hapet, karburanti i tepërt derdhet përmes tubit të kullimit përsëri në rezervuar dhe presioni në hekurudhë zvogëlohet.

Kohët e fundit, janë shfaqur sisteme injeksioni në të cilat nuk ka rregullator të presionit të karburantit. Për shembull, nuk ka rregullator presioni në platformën e motorit V8 të një Range Rover të ri, dhe përzierja e karburantit sigurohet vetëm nga funksionimi i injektorëve, të cilët marrin sinjale nga njësia elektronike.

Sistemi i furnizimit dhe pastrimit të ajrit përbëhet nga një filtër ajri me një element filtrues të zëvendësueshëm, një tub mbytës me një damper dhe një rregullator i shpejtësisë së boshtit, 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.

Tubi i mbytjes fiksuar në marrës dhe shërben për të ndryshuar sasinë e ajrit që hyn në cilindrat e motorit. Ndryshimi i sasisë së ajrit kryhet me ndihmën e valvulës së mbytjes, e cila kthehet në trup me anë të një kablli nga pedali i gazit. Një sensor i pozicionit të mbytjes dhe një rregullator i shpejtësisë së boshtit janë instaluar në trupin e mbytjes. Gryka e mbytjes ka hapje 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 të tij janë instaluar në pedale të gazit, dhe valvula e mbytjes rrotullohet nga një motor hapës me një reduktues. Motori elektrik e kthen amortizuesin sipas sinjaleve nga kompjuteri që kontrollon funksionimin e motorit. Në dizajne të tilla, jo vetëm që sigurohet ekzekutimi i saktë i komandave të shoferit, por gjithashtu është e mundur të ndikohet në funksionimin e motorit, duke korrigjuar gabimet e shoferit, me veprimin e sistemeve elektronike të kontrollit të stabilitetit të automjetit dhe të tjera sigurie elektronike moderne. sistemeve.

Oriz. 2.71. Valvula e mbytjes me elektrike Oriz. 2.72. Sensorët induktiv të tipit shtyllë sigurojnë kontrollin e boshtit të gungës dhe shpërndarësit të motorit mbi uljet

Ujërat

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

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

Instaluar midis filtrit të ajrit dhe kolektorit të marrjes sensori i konsumit masiv të karburantit. 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 furnizohet në ECU. Sistemet më të hershme elektronike të injektimit përdorën sensorë për të vlerësuar vëllimin e ajrit në hyrje. Në tubin e hyrjes u vendos një damper, i cili devijonte me 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 punojnë duke përdorur parimin e ndryshimit të rezistencës elektrike të një teli të ndezur ose filmit përçues kur ftohet nga fluksi i ajrit në hyrje. Kompjuteri i kontrollit, i cili gjithashtu merr sinjale nga sensori i temperaturës së ajrit të marrjes, mund të përcaktojë masën e ajrit që hyn në motor.

Për të kontrolluar saktë funksionimin e sistemit të injektimit të shpërndarë, njësia elektronike kërkon 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 tubin e përparmë të sistemit të shkarkimit në versionin e sistemit të injektimit me reagime).

Gjysmëpërçuesit, të cilët ndryshojnë rezistencën elektrike kur ndryshon temperatura, përdoren kryesisht si sensorë të temperaturës. Sensorët e pozicionit dhe të shpejtësisë së boshtit të gungës janë zakonisht të tipit induktiv (Fig. 2.72). Ata lëshojnë impulse të rrymës elektrike kur rrotullohet volant me shenja mbi të.

Oriz. 2.73. Skema e 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 - një enë me karbon të aktivizuar; 7 - ajri i ambientit; 8 - avujt e karburantit në rezervuarin e karburantit

Sistemi i furnizimit me energji me injeksion të shpërndarë mund të jetë sekuencial ose paralel. Në një sistem injektimi paralel, në varësi të numrit të cilindrave të motorit, disa injektorë aktivizohen në të njëjtën kohë. Në një sistem injektimi sekuencial, vetëm një injektor specifik aktivizohet në kohën e duhur. Në rastin e dytë, ECU duhet të marrë informacion për momentin kur çdo piston është afër TDC në goditjen e marrjes. Kjo kërkon jo vetëm një sensor të pozicionit të boshtit të gungës, por edhe Sensori i pozicionit të boshtit me gunga. Makinat moderne zakonisht pajisen me motorë me injeksion sekuencial.

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

në mënyrë që funksionimi i motorit të mos shqetësohet në këtë rast, pastrimi kryhet vetëm në mënyra të caktuara të funksionimit të motorit, duke përdorur valvula speciale që hapen dhe mbyllen me komandën e ECU.

Përdorimi i sistemeve të injektimit me reagime sensorë të përqendrimit të oksigjenit po në gazrat e shkarkimit që janë instaluar në sistemin e shkarkimit me një konvertues katalitik.

Konvertuesi katalitik(Fig. 2.74;

Oriz. 2.74. Konvertuesi katalitik me tre drejtime me dy shtresa për gazrat e shkarkimit: 1 - sensori i përqendrimit të oksigjenit për një lak të mbyllur kontrolli; 2 - bllok-bartës monolit; 3 - elementi i montimit në formën e një rrjetë teli; 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. Neutralizuesi përmban një katalizator reduktues (rodium) dhe dy oksidues (platin dhe paladium). Katalizatorët oksidues nxisin oksidimin e hidrokarbureve të padjegura (CH) në avujt e ujit,

Oriz. 2.75. Pamja e konvertuesit

dhe monoksidi i karbonit (CO) në dioksid karboni. Një katalizator reduktues redukton oksidet e dëmshme të azotit NOx në azot të padëmshëm. Meqenëse këta konvertues katalitikë zvogëlojnë përmbajtjen e tre substancave të dëmshme në gazrat e shkarkimit, ata quhen katalizatorë me tre përbërës.

Përdorimi i një motori makine me benzinë ​​me plumb çon në dështimin e një konverteri 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, domethënë me një raport ajër ndaj karburantit 14.7: 1 ose një raport të tepërt të ajrit prej një. Nëse ka shumë pak ajër në përzierje (d.m.th., pak oksigjen), atëherë CH dhe CO nuk do të oksidohen plotësisht (digjen) në një nënprodukt të sigurt. Nëse ka shumë ajër, nuk mund të sigurohet dekompozimi i N0X në oksigjen dhe azot. Prandaj, u shfaq një gjeneratë e re motorësh, në të cilat përbërja e përzierjes rregullohej vazhdimisht për të marrë një korrespondencë të saktë me raportin e ajrit të tepërt cc = 1 duke përdorur një sensor përqendrimi të oksigjenit (sondë lambda) (Fig. 2.77), të integruar në sistemin e shkarkimit .

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

Oriz. 2.77. Pajisja e sensorit të përqendrimit të oksigjenit: 1 - unazë vulosëse; 2 - trup metalik me fije dhe gjashtëkëndësh "gardian"; 3 - izolues qeramike; 4 - tela; 5 - pranga vulosëse e telave; 6 - kontakti aktual i plumbit të telit të furnizimit me energji elektrike të ngrohësit; 7 - ekran i jashtëm mbrojtës me një vrimë për ajrin atmosferik; 8 - tërheqës aktual i sinjalit elektrik; 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, ka një ndryshim të mprehtë në tension në terminalet e sensorit. Ndonjëherë janë instaluar 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 ngrohen deri në një temperaturë të caktuar. Temperatura minimale në të cilën mbahen 90% e substancave të dëmshme është rreth 300 ° C. Mbinxehja e konvertuesit katalitik gjithashtu duhet të shmanget pasi kjo mund të dëmtojë mbushjen dhe të bllokojë pjesërisht kalimin e gazit. Nëse motori fillon të punojë 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 katalitik. Kjo është arsyeja pse sistemet elektronike në motorët modernë duhet të zbulojnë dhe parandalojnë ndezjet e gabuara dhe të paralajmërojnë drejtuesin për seriozitetin e problemit. Ndonjëherë, ngrohësit elektrikë përdoren për të përshpejtuar 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

py gjatë ngrohjes së motorit, konvertuesit para-katalitikë instalohen sa më afër tubit të shkarkimit (Fig. 2.78) për të siguruar ngrohjen e shpejtë të konvertuesit katalitik në temperaturën e funksionimit. Sensorët e oksigjenit janë instaluar para dhe pas konvertuesit.

Për të përmirësuar performancën mjedisore të motorit, është e nevojshme jo vetëm të përmirësohen konvertuesit 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 çarjes" të tilla si hapësira 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 djegies më të plotë dhe një nivel më të ulët të CO. Niveli i NOx është ulur nga sistemi EGR duke tërhequr 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 performancës kalimtare të motorit mund të mbajnë emetimet në minimum edhe para katalizatorit. Për të përshpejtuar ngrohjen e konvertuesit katalitik dhe hyrjen e tij në modalitetin e funksionimit, përdoret gjithashtu metoda e furnizimit dytësor të ajrit në kolektorin e shkarkimit duke përdorur një pompë elektrike të veçantë.

Një metodë tjetër efektive dhe e përhapur e neutralizimit të produkteve të 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 hyn ajri i nxehtë nga shkëmbyesi i nxehtësisë. Djegia bëhet në dhomë,

Oriz. 2.78. Kolektor i shkarkimit të motorit dhe ndezja përdoret për ndezje

me neutralizues paraprak 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 u përdorën në motorët e avionëve. Përpjekjet për të përdorur injeksion të drejtpërdrejtë në motorët me benzinë ​​të makinave u ndërprenë në vitet 40 të shekullit XIX, sepse motorë të tillë ishin të shtrenjtë, joekonomikë dhe tymoseshin shumë në modalitete me fuqi të lartë. Injektimi i benzinës direkt në cilindra është një sfidë. Injektorët me injeksion të drejtpërdrejtë të benzinës funksionojnë në kushte më të vështira sesa ato të instaluara në kolektorin e marrjes. Kreu i bllokut në të cilin do të instalohen injektorë të tillë rezulton të jetë më i ndërlikuar dhe i 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 benzinë ​​nën presion të lartë.

Të gjitha këto vështirësi arritën të përballojnë specialistët e Mitsubishi, të cilët për herë të parë aplikuan sistemin e injektimit direkt të benzinës në motorët e automobilave. Makina e parë e prodhimit Mitsubishi Galant me një motor 1.8 GDI (Gasoline Direct Injection) u shfaq në 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).

Përparësitë e sistemit të injektimit të drejtpërdrejtë janë kryesisht në përmirësimin e ekonomisë së karburantit, si dhe një rritje të caktuar të fuqisë. E para është për shkak të aftësisë së një motori me injeksion të drejtpërdrejtë për të funksionuar

Oriz. 2.79. Diagrami skematik i një motori Volkswagen FSI me injeksion të drejtpërdrejtë të benzinës

Oriz. 2.80. Në vitin 2000 PSA Peugeot-Citroen prezantoi motorin e saj 2-litërsh HPI me katër cilindra me injeksion të drejtpërdrejtë të benzinës, i cili mund të funksiononte me një përzierje të dobët.

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 funksionojnë me benzinë, rrallë është e mundur të vendosni raportin e kompresimit mbi 10 për shkak të fillimit të shpërthimit).

Në motorin 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 avion kompakt (Fig. 2.82). Fundi i pistonit ka një formë të veçantë në formën e një prerje sferike (Fig. 2.83). Kjo formë bën të mundur rrotullimin e ajrit në hyrje, drejtimin e karburantit të injektuar në kandelin e instaluar në qendër të dhomës së djegies. Teli i tubit të hyrjes nuk është i vendosur anash, por vertikal

Oriz. 2.81. Motorri Mitsubishi GDI - motori i parë i prodhimit me injeksion direkt të benzinës

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

Oriz. 2.82. Gryka e motorit GDI mund të funksionojë në dy mënyra, duke siguruar një pishtar të fuqishëm (a) ose kompakt (b) të benzinës së spërkatur

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

1) mënyra e funksionimit në përzierjet super të ligët;

2) mënyra e funksionimit në një përzierje stoikiometrike;

3) mënyra e përshpejtimeve të mprehta nga rrotullimet e ulëta;

Mënyra e parë përdoret kur makina lëviz pa përshpejtime të papritura me një shpejtësi prej rreth 100-120 km / orë. Ky modalitet përdor një përzierje karburanti shumë të dobët me një raport të tepërt të ajrit 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 naftë). Një prerje sferike në piston e drejton rrjedhën e karburantit në elektrodat e kandelave, ku përqendrimi i lartë i avujve të benzinës lejon që përzierja të ndizet.

Mënyra e dytë përdoret kur ngasni një makinë me shpejtësi të lartë dhe me përshpejtime të mprehta, kur është e nevojshme për të marrë fuqi të lartë. Kjo mënyrë lëvizjeje kërkon një përbërje stoikiometrike të përzierjes. Një përzierje e kësaj përbërje është shumë e ndezshme, por motori GDI ka një shkallë të rritur të

kompresim, dhe për të parandaluar shpërthimin, injektori injekton karburantin me një pishtar të fuqishëm. Një karburant i atomizuar imët mbush cilindrin dhe avullohet për të ftohur sipërfaqet e cilindrit, duke reduktuar gjasat e shpërthimit.

Mënyra e tretëështë e nevojshme të merret një çift rrotullues i madh kur pedali i gazit shtypet ashpër kur motori është

punon me shpejtësi të ulët. Kjo mënyrë e funksionimit të motorit ndryshon në atë që injektori ndizet dy herë gjatë një cikli. Gjatë goditjes së marrjes në cilindër 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 të motorit Audi 2.0 FSI me injeksion direkt të benzinës

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

Krahasuar me një motor konvencional me injeksion me shumë pika, një motor GDI është rreth 10% më ekonomik dhe lëshon 20% më pak dioksid karboni. Rritja e fuqisë së motorit arrin në 10%. Megjithatë, siç tregohet nga funksionimi i makinave me motorë të këtij lloji, ato janë shumë të ndjeshme ndaj përmbajtjes së squfurit në benzinë.

Orbital zhvilloi procesin origjinal të injektimit të drejtpërdrejtë të benzinës. Në këtë proces, benzina injektohet në cilindrat e motorit, i cili parapërzihet me ajër duke përdorur një grykë të veçantë. Gryka Orbital përbëhet nga dy grykë, karburanti dhe ajri.

Oriz. 2.85. Funksionimi i grykës orbitale

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

Një injektor i vendosur në kokën e cilindrit ngjitur me kandelin injekton një rrymë karburanti dhe ajri direkt në elektrodat e kandelave për të siguruar ndezje të mirë.

Tani një nga detyrat kryesore për zyrat e projektimit të prodhuesve të automjeteve është krijimi i termocentraleve që konsumojnë sa më pak karburant dhe lëshojnë një sasi të reduktuar të substancave të dëmshme në atmosferë. Për më tepër, e gjithë kjo duhet të arrihet me kushtin që efekti 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 pësojnë ndryshime dhe modifikime. Kjo është veçanërisht e vërtetë për sistemin energjetik, sepse është ajo që është përgjegjëse për rrjedhën e karburantit në cilindra. Zhvillimi i fundit në këtë drejtim konsiderohet të jetë injektimi i drejtpërdrejtë i karburantit në dhomat e djegies së një termocentrali që punon me benzinë.

Thelbi i këtij sistemi reduktohet 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 funksionimin e instalimeve me naftë, ku formimi i përzierjes kryhet në dhomat e djegies. Por një njësi benzine, mbi të cilën është instaluar një sistem i injektimit të drejtpërdrejtë, ka një numër karakteristikash 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 masiv i këtij lloji të fuqisë motorike ishte në aviacion në mesin e shekullit të kaluar. Ata u përpoqën ta përdornin edhe në automjete, por nuk mori shpërndarje të gjerë. 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. Të parët që pajisën makinat e tyre me instalime me injeksion të drejtpërdrejtë ishin japonezët. Njësia e zhvilluar nga Mitsubishi ka marrë përcaktimin GDI, i cili 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 janë shfaqur nga prodhues të tjerë:

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

Injeksioni i drejtpërdrejtë nuk është një lloj i veçantë, krejtësisht i ri dhe i përket 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 futej në dhomat e djegies.

Karakteristikat e projektimit dhe parimi i funksionimit

Injeksioni i drejtpërdrejtë i benzinës është në parim shumë i ngjashëm me naftën. Në hartimin e një sistemi të tillë energjie, ekziston një pompë shtesë, pas së cilës benzina, tashmë nën presion, furnizohet me grykat e instaluara 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 filtrimit të karburantit;
• një pompë që krijon një presion të rritur me një rregullator të instaluar (pompë karburanti me presion të lartë);
• linja me presion të lartë;
• rampa me grykë;
• bypass dhe valvola sigurie.

Diagrami i sistemit të karburantit me injeksion të drejtpërdrejtë

Qëllimi i një pjese të 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 njësish të përdorura vetëm në një sistem të injektimit të drejtpërdrejtë.

Një nga elementët kryesorë në këtë sistem është pompa me presion të lartë. Ai lejon që karburanti të rrjedhë nën presion të konsiderueshëm në hekurudhën e karburantit. Dizajni i tij ndryshon nga prodhuesi në prodhues - me një ose me shumë zhytje. Ngasja kryhet nga boshtet me gunga.

Gjithashtu në sistem përfshihen valvulat që parandalojnë presionin e karburantit në sistem të tejkalojë vlerat kritike. Në përgjithësi, presioni rregullohet në disa vende - në daljen e pompës me presion të lartë nga një rregullator, i cili është pjesë e dizajnit të 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 karburantit nga rezervuari përmes linjës me presion të ulët furnizon me benzinë ​​pompën e karburantit me presion të lartë, ndërsa benzina kalon përmes një filtri të imët të karburantit, ku hiqen papastërtitë e mëdha.

Çiftet e pistës së pompës krijojnë presionin e karburantit, i cili varion nga 3 në 11 MPa në kushte të ndryshme funksionimi të motorit. Tashmë nën presion, karburanti hyn në hekurudhë përmes linjave me presion të lartë, i cili shpërndahet mbi injektorët e tij.

Funksionimi i injektorëve kontrollohet nga një njësi kontrolli elektronik. Në të njëjtën kohë, ai bazohet në leximet e shumë sensorëve të motorit, pasi analizon të dhënat, kontrollon injektorët - momentin e injektimit, sasinë e karburantit dhe metodën e atomizimit.

Nëse më shumë karburant furnizohet në pompën e karburantit me presion të lartë, atëherë aktivizohet valvula e anashkalimit, e cila kthen një pjesë të karburantit në rezervuar. Gjithashtu, një pjesë e karburantit shkarkohet në rezervuar në rast të presionit të tepërt në shina, por kjo bëhet nga një valvul sigurie.

Injeksion direkt

Llojet e përzierjes

Duke përdorur injektim direkt të karburantit, inxhinierët kanë qenë në gjendje të reduktojnë kilometrazhin e gazit. 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 formimin e këtij ose atij lloji 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, me një funksion të caktuar të motorit, do të sigurojë efikasitetin më të lartë.

Formimi i përzierjes shtresë-nga-shtresë lejon motorin të funksionojë në një përzierje shumë të dobët, në të cilën 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 futet në cilindra, dhe më pas i shtohet pak karburant.

Në kushte normale, një përzierje e tillë nuk ndizet nga një shkëndijë. Në mënyrë që të ndodhë ndezja, projektuesit i dhanë kurorës së pistonit një formë të veçantë që siguron një rrotullim.

Me një formim të tillë përzierjeje, ajri i drejtuar nga përplasja hyn në dhomën e djegies me shpejtësi të lartë. Në fund të goditjes së kompresimit, injektori injekton karburant, i cili, duke arritur kurorën e pistonit, rrotullohet lart drejt kandelit për shkak të rrotullimit. Si rezultat, në zonën e elektrodave, përzierja është e pasur dhe shumë e ndezshme, ndërsa rreth kësaj përzierjeje ka ajër praktikisht pa grimca karburanti. Prandaj, një formim 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 konsumin minimal të benzinës, por sistemi e përgatit një përzierje të tillë vetëm me lëvizje uniforme, pa përshpejtime të papritura.

Përzierja 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 nevoja për të krijuar një shtresë të pasuruar pranë qiririt nuk kërkohet, përkundrazi, për djegie efikase është e nevojshme që benzina të shpërndahet në mënyrë të barabartë në ajër.

Prandaj, karburanti injektohet nga grykat e ngjeshjes dhe para ndezjes arrin të lëvizë mirë me ajrin.

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

Projektuesit gjithashtu duhej të merreshin me çështjen e kalimit të motorit nga një përzierje e dobët në një përzierje të pasur gjatë përshpejtimeve të papritura. Për të parandaluar djegien e trokitur, përdoret injeksion i dyfishtë gjatë tranzicionit.

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

Sistemi i injektimit direkt të karburantit, për shkak të përdorimit të disa llojeve të formimit të përzierjes në të njëjtën kohë, lejon ekonomi të mirë të karburantit pa shumë ndikim në treguesit e fuqisë.

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

Ky është avantazhi kryesor i një sistemi të tillë energjetik. Por ajo gjithashtu ka një pengesë të rëndësishme. Pompa e karburantit me presion të lartë si dhe injektorët përdorin avuj me precizion shumë të përpunuar. Ato janë gjithashtu 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 ulëta 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 të drejtpërdrejtë me karburant është strukturor më kompleks dhe më i shtrenjtë se i njëjti sistem i veçantë injektimi.

Zhvillime të reja

Dizajnerët, megjithatë, nuk ndalen me kaq. Një lloj përsosjeje e injektimit të drejtpërdrejtë është bërë në koncertin VAG në njësinë e fuqisë TFSI. Sistemi i tij i energjisë ishte i kombinuar me një turbocharger.

Një zgjidhje interesante u ofrua nga kompania Orbital. Ata kanë zhvilluar një hundë të veçantë që, përveç karburantit, injekton ajër të kompresuar në cilindra, të 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, injektimi i drejtpërdrejtë është tani sistemi më i mirë i furnizimit me energji elektrike për sa i përket efikasitetit dhe mirëdashjes mjedisore, megjithëse ka të metat e veta.

Performanca e çdo automjeti, para së gjithash, sigurohet nga funksionimi i duhur i "zemrës" së tij - motorit. Nga ana tjetër, një komponent i aktivitetit të qëndrueshëm të këtij "trupi" është funksionimi i mirëkoordinuar i sistemit të injektimit, me ndihmën e të cilit furnizohet karburanti i nevojshëm për funksionimin. Sot, falë avantazheve të shumta, ai ka zëvendësuar plotësisht sistemin e karburatorit. Aspekti kryesor pozitiv i përdorimit të tij është prania e "elektronikës inteligjente", e cila siguron dozimin e saktë të përzierjes ajër-karburant, e cila rrit fuqinë e automjetit dhe rrit ndjeshëm efikasitetin e karburantit. Për më tepër, sistemi elektronik i injektimit ndihmon në një masë shumë më të madhe për t'iu përmbajtur standardeve strikte mjedisore, çështja e pajtueshmërisë me të cilat, vitet e fundit, është bërë gjithnjë e më e rëndësishme. Duke marrë parasysh sa më sipër, zgjedhja e temës së këtij artikulli është më se e përshtatshme, kështu që le të shohim më në detaje parimin e funksionimit të këtij sistemi.

1. Parimi i funksionimit të injektimit elektronik të karburantit

Sistemi elektronik (ose versioni më i njohur i emrit "injeksion") i furnizimit me karburant mund të instalohet në makina me motorë benzinë ​​dhe benzinë.Megjithatë, dizajni i mekanizmit në secilin prej këtyre rasteve do të ketë dallime të konsiderueshme. Të gjitha sistemet e karburantit mund të ndahen sipas kritereve të klasifikimit të mëposhtëm:

- pas mënyrës së furnizimit me karburant, dallohet furnizimi i ndërprerë dhe i vazhdueshëm;

Lloji i sistemeve të dozimit dallon ndërmjet distributorëve, grykave, rregullatorëve të presionit, pompave plunger;

Për metodën e kontrollit të sasisë së përzierjes së djegshme të furnizuar - mekanike, pneumatike dhe elektronike;

Parametrat kryesorë për rregullimin e përbërjes së përzierjes janë vakum në sistemin e marrjes, në këndin e rrotullimit të valvulës së mbytjes dhe rrjedhës së ajrit.

Sistemi i injektimit të karburantit të motorëve modernë të benzinës kontrollohet ose elektronikisht ose mekanikisht. Natyrisht, një sistem elektronik është një opsion më i avancuar, pasi mund të sigurojë ndjeshëm më mirë ekonominë e karburantit, një ulje të nivelit të emetimeve të substancave të dëmshme toksike, një rritje të fuqisë së motorit, një përmirësim në dinamikën e përgjithshme të makinës dhe një më të lehtë "fillimi i ftohtë".

Sistemi i parë plotësisht elektronik ishte një produkt i lëshuar nga një kompani amerikane Bendix në vitin 1950. 17 vjet më vonë, një pajisje e ngjashme u krijua nga Bosch, pas së cilës u instalua në një nga modelet Volkswagen. Ishte kjo ngjarje që shënoi fillimin e përhapjes masive të sistemit elektronik të injektimit të karburantit (EFI - Electronic Fuel Injection) dhe jo vetëm në makinat sportive, por edhe në automjetet luksoze.

Një sistem plotësisht elektronik përdor për punën e tij (injektorë karburanti), të cilët të gjithë bazohen në veprimin elektromagnetik. Në pika të caktuara të ciklit të funksionimit të motorit, ato hapen dhe qëndrojnë në këtë pozicion për të gjithë kohën e nevojshme për të furnizuar një sasi të caktuar karburanti. Kjo do të thotë, koha e hapur është drejtpërdrejt proporcionale me sasinë e kërkuar të benzinës.

Ndër sistemet e injektimit plotësisht elektronik të karburantit, dallohen dy llojet e mëposhtme, të cilat ndryshojnë kryesisht vetëm në metodën e matjes së rrjedhës së ajrit: sistemi indirekt i matjes së presionit të ajrit dhe me matja e drejtpërdrejtë e rrjedhës së ajrit. Sisteme të tilla, për të përcaktuar nivelin e vakumit në kolektor, përdorin një sensor përkatës (MAP - presion absolut i shumëfishtë). Sinjalet e tij dërgohen në modulin e kontrollit elektronik (bllok), ku, duke marrë parasysh sinjalet e ngjashme që vijnë nga sensorë të tjerë, ato përpunohen dhe ridrejtohen në një grykë elektromagnetike (injektor), i cili bën që ai të hapet në kohën e nevojshme për furnizimin me ajër. .

Një përfaqësues i mirë i një sistemi me një sensor presioni është sistemi Bosch D-Jetronic(shkronja "D" - presioni). Funksionimi i sistemit të injektimit të kontrolluar elektronikisht bazohet në disa veçori. Tani do të përshkruajmë disa prej tyre, tipike për llojin standard të një sistemi të tillë (EFI). Për të filluar, ai mund të ndahet në tre nënsisteme: i pari është përgjegjës për furnizimin me karburant, i dyti është për marrjen e ajrit dhe i treti është një sistem kontrolli elektronik.

Pjesët strukturore të sistemit të shpërndarjes së karburantit janë rezervuari i karburantit, pompa e karburantit, linja e furnizimit me karburant (drejtuar nga shpërndarësi i karburantit), injektori i karburantit, rregullatori i presionit të karburantit dhe linja e kthimit të karburantit. Parimi i sistemit është si më poshtë: duke përdorur një pompë elektrike të karburantit (e vendosur brenda ose pranë rezervuarit të karburantit), benzina del nga rezervuari dhe furnizohet në hundë, dhe të gjithë ndotësit filtrohen duke përdorur një të integruar të fuqishëm. filtri i karburantit. Ajo pjesë e karburantit që nuk u drejtua përmes grykës në linjën e thithjes, kthehet në rezervuar përmes makinës së karburantit të kthimit. Ruajtja e një presioni konstant të karburantit sigurohet nga një rregullator i veçantë përgjegjës për stabilitetin e këtij procesi.

Sistemi i marrjes së ajrit përbëhet nga një valvul mbytëse, një kolektor marrjeje, një pastrues ajri, një valvul marrjeje dhe një dhomë marrjeje ajri. Parimi i funksionimit të tij është si më poshtë: kur valvula e mbytjes është e hapur, flukset e ajrit kalojnë përmes pastruesit, pastaj përmes njehsorit të rrjedhës së ajrit (sistemet e tipit L janë të pajisura me të), valvulën e mbytjes dhe një tub hyrje të akorduar mirë. , pas së cilës ata hyjnë në valvulën e hyrjes. Funksioni i drejtimit të ajrit në motor kërkon një makinë. Gjatë hapjes së valvulës së mbytjes, një sasi shumë më e madhe ajri hyn në cilindrat e motorit.

Disa grupe motorike përdorin dy metoda të ndryshme për të matur vëllimin e fluksit të ajrit në hyrje. Kështu, për shembull, kur përdorni sistemin EFI (tipi D), rrjedha e ajrit matet duke monitoruar presionin në kolektorin e thithjes, domethënë në mënyrë indirekte, ndërsa një sistem i ngjashëm, por tashmë i tipit L, e bën këtë drejtpërdrejt duke përdorur një speciale. pajisje - një matës i rrjedhës së ajrit.

Sistemi elektronik i kontrollit përfshin llojet e mëposhtme të sensorëve: motori, njësia e kontrollit elektronik (ECU), pajisja e injektimit të karburantit dhe instalimet elektrike përkatëse. Duke përdorur këtë njësi, duke monitoruar sensorët e njësisë së fuqisë, përcaktohet sasia e saktë e karburantit të furnizuar në injektor. Për të furnizuar motorin me ajër / karburant në përmasat e duhura, njësia e kontrollit ndez injektorët për një periudhë të caktuar kohore, të cilat quhen "gjerësia e pulsit të injektimit" ose "kohëzgjatja e injektimit". Nëse përshkruajmë mënyrën kryesore të funksionimit të sistemit elektronik të injektimit të karburantit, duke marrë parasysh nënsistemet e përmendura tashmë, atëherë do të duket kështu.

Kur hyni në njësinë e energjisë përmes sistemit të marrjes së ajrit, flukset e ajrit maten duke përdorur një matës rrjedhjeje. Kur ajri hyn në cilindër, ai përzihet me karburantin, në të cilin funksionimi i injektorëve të karburantit (të vendosura pas çdo valvule të marrjes së kolektorit të marrjes) luan një rol të rëndësishëm. Këto pjesë janë një lloj valvulash solenoid që kontrollohen nga një njësi elektronike (ECU). Ai dërgon impulse të caktuara tek injektori, duke përdorur për këtë ndezjen dhe fikjen e qarkut të tij tokësor. Kur është i ndezur, ai hapet dhe karburanti spërkatet në pjesën e pasme të murit të valvulës së marrjes. Kur hyn në ajrin e furnizuar nga jashtë, përzihet me të dhe avullon për shkak të presionit të ulët të kolektorit të thithjes.

Sinjalet e dërguara nga njësia e kontrollit elektronik sigurojnë karburant të mjaftueshëm për të arritur raportin ideal ajër / karburant (14.7: 1), i quajtur gjithashtu stoikiometria. Është ECU, bazuar në vëllimin e matur të ajrit dhe shpejtësinë e motorit, që përcakton vëllimin kryesor të injektimit. Në varësi të kushteve të funksionimit të motorit, ky tregues mund të ndryshojë. Njësia e kontrollit monitoron sasi të tilla të ndryshueshme si shpejtësia e motorit, temperatura e antifrizit (ftohësit), përmbajtja e oksigjenit në gazrat e shkarkimit dhe këndi i mbytjes, në përputhje me të cilin bën një rregullim të injektimit, i cili përcakton vëllimin përfundimtar të karburantit të injektuar.

Sigurisht, sistemi i furnizimit me energji elektrike me matjen elektronike të karburantit është superior ndaj furnizimit me energji të karburatorit të motorëve të benzinës, kështu që nuk ka asgjë befasuese në popullaritetin e tij të përhapur. Sistemet e injektimit të benzinës, për shkak të pranisë së një numri të madh të elementeve me saktësi elektronike dhe lëvizëse, janë mekanizma më komplekse, prandaj kërkojnë një nivel të lartë përgjegjësie në qasjen ndaj çështjes së mirëmbajtjes.

Ekzistenca e sistemit të injektimit bën të mundur shpërndarjen më të saktë të karburantit midis cilindrave të motorit. Kjo u bë e mundur për shkak të mungesës së rezistencës shtesë ndaj rrjedhës së ajrit, e cila u krijua në hyrje nga karburatori dhe difuzorët. Prandaj, një rritje në raportin e mbushjes së cilindrit ndikon drejtpërdrejt në rritjen e nivelit të fuqisë së motorit. Le të hedhim një vështrim më të afërt në të gjitha aspektet pozitive të përdorimit të një sistemi elektronik të injektimit të karburantit.

2. Të mirat dhe të këqijat e injektimit elektronik të karburantit

Aspektet pozitive përfshijnë:

Mundësia e shpërndarjes më të barabartë të përzierjes karburant-ajër.Çdo cilindër ka injektorin e vet që furnizon karburantin drejtpërdrejt në valvulën e marrjes, duke shmangur nevojën për të ushqyer përmes kolektorit të marrjes. Kjo ndihmon për të përmirësuar shpërndarjen e tij midis cilindrave.

Kontroll i saktë i përmasave të ajrit dhe karburantit, pavarësisht nga kushtet e funksionimit të motorit. Me ndihmën e një sistemi elektronik standard, motori furnizohet me një proporcion të saktë të karburantit dhe ajrit, gjë që përmirëson ndjeshëm drejtimin e automjetit, efikasitetin e karburantit dhe kontrollin e gazrave të shkarkimit. Përmirësimi i performancës së mbytjes. Duke furnizuar karburantin drejtpërdrejt në murin e pasmë të valvulës së marrjes, është e mundur të optimizoni performancën e kolektorit të marrjes, duke rritur kështu shpejtësinë e rrjedhës së ajrit përmes valvulës së marrjes. Kjo përmirëson çift rrotullues dhe efikasitetin e funksionimit të mbytjes.

Efikasiteti i përmirësuar i karburantit dhe kontrolli i përmirësuar i emetimeve. Në motorët e pajisur me sistemin EFI, pasuria e përzierjes së karburantit gjatë fillimit të ftohtë dhe mbytjes së hapur është e përshtatshme për t'u reduktuar, pasi përzierja e karburantit nuk është një veprim problematik. Për shkak të kësaj, bëhet e mundur kursimi i karburantit dhe përmirësimi i kontrollit të gazrave të shkarkimit.

Përmirësimi i performancës së një motori të ftohtë (përfshirë fillimin). Aftësia për të injektuar karburantin drejtpërdrejt në valvulën e marrjes, në kombinim me një formulë të përmirësuar atomizimi, rrit në përputhje me rrethanat aftësitë e ndezjes dhe funksionimit të një motori të ftohtë. Thjeshtimi i mekanikës dhe reduktimi i ndjeshmërisë ndaj rregullimit. Gjatë fillimit të ftohtë ose matjes së karburantit, sistemi EFI është i pavarur nga kontrolli i pasurisë. Dhe meqenëse, nga pikëpamja mekanike, është e thjeshtë, kërkesat për mirëmbajtjen e tij janë zvogëluar.

Sidoqoftë, asnjë mekanizëm nuk mund të ketë cilësi ekskluzivisht pozitive, prandaj, në krahasim me të njëjtët motorë karburatori, motorët me një sistem elektronik të injektimit të karburantit kanë disa disavantazhe. Ato kryesore përfshijnë: kosto të lartë; pamundësia pothuajse e plotë e veprimeve të riparimit; kërkesa të larta për përbërjen e karburantit; varësia e fortë nga furnizimi me energji elektrike dhe nevoja për një prani të vazhdueshme të tensionit (një version më modern, i cili kontrollohet nga elektronika). Gjithashtu, në rast të një avarie, nuk do të jetë e mundur të bëhet pa pajisje të specializuara dhe personel shumë të kualifikuar, gjë që përkthehet në mirëmbajtje shumë të shtrenjtë.

3. Diagnostifikimi i shkaqeve të keqfunksionimeve të sistemit elektronik të injektimit të karburantit

Shfaqja e keqfunksionimeve në sistemin e injektimit nuk është një dukuri kaq e rrallë. Kjo çështje është veçanërisht e rëndësishme për pronarët e modeleve të vjetra të makinave, të cilët më shumë se një herë duhej të përballeshin si me bllokimin e zakonshëm të injektorëve ashtu edhe me probleme më serioze për sa i përket elektronikës. Mund të ketë shumë arsye për keqfunksionimet që shfaqen shpesh në këtë sistem, por më të zakonshmet prej tyre janë këto:

- defekte ("martesa") e elementeve strukturore;

Jeta e shërbimit të pjesëve;

Shkelje sistematike e rregullave për funksionimin e një makine (përdorimi i karburantit me cilësi të ulët, ndotja e sistemit, etj.);

Ndikimet e jashtme negative në elementët strukturorë (hyrja e lagështisë, dëmtimi mekanik, oksidimi i kontakteve, etj.)

Mënyra më e besueshme për t'i përcaktuar ato është diagnostifikimi kompjuterik. Ky lloj i procedurës diagnostike bazohet në regjistrimin automatik të devijimeve të parametrave të sistemit nga vlerat e përcaktuara të normës (mënyra e vetë-diagnostikimit). Gabimet (mospërputhjet) e zbuluara mbeten në kujtesën e njësisë së kontrollit elektronik në formën e të ashtuquajturave "kodet e gabimeve". Për të kryer këtë metodë kërkimi, një pajisje e veçantë (një kompjuter personal me një program dhe një kabllo ose një skaner) është i lidhur me lidhësin diagnostikues të njësisë, detyra e së cilës është të lexojë të gjitha kodet e disponueshme të defektit. Sidoqoftë, mbani në mend - përveç pajisjeve speciale, saktësia e rezultateve të diagnostikimit kompjuterik të kryer do të varet nga njohuritë dhe aftësitë e personit që e ka kryer atë. Prandaj, procedura duhet t'u besohet vetëm punonjësve të kualifikuar të qendrave të shërbimit të posaçëm.

Kontrolli kompjuterik i komponentëve elektronikë të sistemit të injektimit përfshin T:

- diagnostifikimi i presionit të karburantit;

Kontrollimi i të gjithë mekanizmave dhe montimeve të sistemit të ndezjes (moduli, telat e tensionit të lartë, kandelat);

Kontrollimi i ngushtësisë së kolektorit të marrjes;

Përbërja e përzierjes së karburantit; vlerësimi i toksicitetit të gazrave të shkarkimit në shkallët CH dhe CO);

Diagnostifikimi i sinjaleve të secilit sensor (përdoret metoda e oshilogrameve të referencës);

Testi cilindrik i kompresimit; kontrolli i shenjave të pozicionit të rripit të kohës dhe shumë funksione të tjera që varen nga modeli i makinës dhe aftësitë e vetë pajisjes diagnostikuese.

Kryerja e kësaj procedure është e nevojshme nëse doni të dini nëse ka ndonjë keqfunksionim në sistemin elektronik të furnizimit me karburant (injeksion) dhe, nëse po, cilat. Njësia elektronike EFI (kompjuteri) "kujton" të gjitha defektet vetëm kur sistemi është i lidhur me baterinë, nëse terminali shkëputet, të gjitha informacionet do të zhduken. Kështu do të jetë, saktësisht derisa shoferi të ndizet përsëri dhe kompjuteri të kontrollojë përsëri të gjithë sistemin.

Disa automjete të pajisura me dorëzim elektronik të karburantit (EFI) kanë një kuti nën kapuç, në kapakun e së cilës mund të shihni mbishkrimin "DIAGNOZA"... Një pako mjaft e trashë me tela të ndryshëm është gjithashtu e lidhur me të. Nëse hapni kutinë, atëherë në pjesën e brendshme të kapakut do të shihni shënimin e terminaleve. Merrni çdo tel dhe përdorni atë për të lidhur të shkurtër kabllot "E1" dhe "TE1", pastaj uluni pas timonit, ndizni ndezjen dhe vëzhgoni reagimin e dritës "CHECK" (ajo tregon motorin). Shënim! Kondicioneri duhet të fiket.

Sapo të ktheni çelësin në çelësin e ndezjes, drita e treguar fillon të pulsojë. Nëse ajo "pulson" 11 herë (ose më shumë), pas një periudhe të barabartë kohe, kjo do të thotë që nuk ka asnjë informacion në kujtesën e kompjuterit në bord dhe udhëtimin në diagnostikimin e plotë të sistemit (në veçanti, injektimi elektronik i karburantit) mund të vonohet. Nëse shpërthimet janë disi të ndryshme, atëherë ia vlen të kontaktoni specialistë.

Kjo metodë e mini-diagnostikimit "shtëpi" nuk është e disponueshme për të gjithë pronarët e automjeteve (kryesisht vetëm makina të huaja), por ata që kanë një lidhës të tillë janë me fat në këtë drejtim.