Kütusevarustussüsteem. Sissepritsesüsteemid, kirjeldus ja tööpõhimõte

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-19 14:40

Kütusevarustussüsteemi on vaja kütuse tarnimiseks gaasipaagist, selle edasiseks filtreerimiseks, samuti hapniku-kütuse segu moodustamiseks koos selle ülekandmisega mootori silindritesse. Praegu on kütusesüsteeme mitut tüüpi. 20. sajandil oli kõige levinum karburaator, kuid tänapäeval on sissepritsesüsteem muutumas üha populaarsemaks. Oli ka kolmas - ühekordne sissepritse, mis oli hea ainult seetõttu, et võimaldas kütusekulu veidi vähendada. Vaatame sissepritsesüsteemi lähem alt ja mõistame selle tööpõhimõtet.

Üldsätted

Enamik kaasaegseid mootorikütusesüsteeme on sarnased. Erinevus võib olla ainult segamise etapis. Kütusesüsteem sisaldab järgmisi komponente:

1. Kütusepaak on kompaktne toode, millel on pump ja filter mehaaniliste osakeste puhastamiseks. Peamine eesmärk on kütuse ladustamine.
2. Kütusetorud moodustavad voolikute ja torude kompleksi, mis suunavad kütuse paagist segamissüsteemi.
3. Seadesegu moodustumine. Meie puhul räägime pihustist. See seade on loodud emulsiooni (õhk-kütuse segu) saamiseks ja selle õigeaegselt koos mootoriga silindritesse varustamiseks.
4. Segu moodustamise süsteemi juhtseade. See paigaldatakse ainult sissepritsemootoritele, mis on tingitud vajadusest juhtida andureid, pihustid ja klapid.
5. Kütusepump. Enamikul juhtudel kasutatakse sukelaparaati. See on väikese võimsusega elektrimootor, mis on ühendatud vedelikupumbaga. Määrimine toimub kütuse abil ja sõiduki pikaajaline kasutamine alla 5-liitrise kütusega võib põhjustada elektrimootori rikke.

Lühid alt öeldes on pihusti kütuse punktvarustus läbi düüsi. Elektrooniline signaal tuleb juhtseadmest. Hoolimata asjaolust, et pihustil on karburaatori ees mitmeid olulisi eeliseid, pole seda pikka aega kasutatud. Selle põhjuseks oli toote tehniline keerukus, samuti ebaõnnestunud osade madal hooldatavus. Praegu on punktpritsesüsteemid karburaatori praktiliselt välja vahetanud. Vaatame lähem alt, miks pihusti nii hea on ja millised on selle omadused.

Kütusevarustuse omadused

Auto on alati olnud keskkonnakaitsjate tähelepanu objektiks. Heitgaasid lastakse otse atmosfääri, mis on täis reostust. Kütusesüsteemi diagnostika näitas, et vale segu moodustumise korral suureneb heitgaaside hulk oluliselt. Sel lihtsal põhjusel otsustatipaigaldage katalüsaator. Kuid see seade näitas häid tulemusi ainult kvaliteetse emulsiooniga ja kõrvalekallete korral langes selle efektiivsus oluliselt. Karburaator otsustati asendada täpsema sissepritsesüsteemiga, milleks oli pihusti. Esimesed valikud hõlmasid suurt hulka mehaanilisi komponente ja uuringute kohaselt muutus selline süsteem sõiduki kasutamise käigus järjest hullemaks. See oli üsna loomulik, kuna olulised komponendid ja töötavad osad määrdusid ja ebaõnnestusid.

Selleks, et sissepritsesüsteem saaks end korrigeerida, loodi elektrooniline juhtseade (ECU). Koos sisseehitatud Lamba sondiga, mis asub katalüüsmuunduri ees, andis see hea jõudluse. Etteruttav alt võib öelda, et kütusehinnad on tänapäeval üsna kõrged ja pihusti on hea just seetõttu, et see säästab bensiini või diislikütust. Lisaks on sellel järgmised plussid:

1. Suurenenud mootori jõudlus. Eelkõige suurendas võimsust 5–10%.
2. Parandage sõiduki dünaamilist jõudlust. Injektor on koormuse muutuste suhtes tundlikum ja reguleerib ise emulsiooni koostist.
3. Optimaalne kütuse-õhu segu vähendab heitgaaside kogust ja toksilisust.
4. Sissepritsesüsteem käivitub kergesti sõltumata ilmastikutingimustest, mis on karburaatoriga mootorite ees märkimisväärne eelis.

Kütuse sissepritsesüsteem ja selle seade

Esiteks väärib märkimist tõsiasi, et tänapäevased sissepritsemootorid on varustatud düüsidega, mille arv võrdub silindrite arvuga. Düüsid on omavahel ühendatud kaldtee abil. Seal hoitakse kütust väikese rõhu all ja selle loob elektriseade - bensiinipump. Sissepritsetud kütuse kogus sõltub otseselt düüsi avanemise kestusest, mille määrab juhtseade. Selleks võetakse näidikud erinevatest anduritest, mis on paigaldatud kogu sõidukisse. Nüüd kaalume peamisi:

1. Õhuvooluandur. Määrab silindrite õhuga täituvuse. Rikke korral lugemeid eiratakse ja peamisteks näitajateks võetakse tabeliandmed.
2. Gaasipedaali asendiandur peegeldab mootorile avaldatavat koormust, mis on tingitud gaasipedaali asendist, õhutsüklist ja mootori pöörlemiskiirusest.
3. Külmaagensi temperatuuriandur. Selle kontrolleri abil realiseeritakse elektriventilaatori juhtimine ja kütuse etteande korrigeerimine, samuti süüde. Rikke korral ei ole kütusesüsteemi kohene diagnostika vajalik. Temperatuuri mõõdetakse sõltuv alt sisepõlemismootori kestusest.
4. Väntvõlli (väntvõlli) asendiandurit on vaja süsteemi kui terviku sünkroonimiseks. Kontroller arvutab mitte ainult mootori pöörete arvu, vaid ka selle asukoha teatud ajahetkel. Kuna tegemist on polaarsensoriga, ei ole selle rikke korral sõiduki edasine kasutamine võimalik.
5. Andurhapnikku on vaja hapniku protsendi määramiseks atmosfääri paisatavates gaasides. Selle kontrolleri teave edastatakse ECU-sse, mis olenev alt näitudest korrigeerib emulsiooni.

Tähelepanu tasub pöörata asjaolule, et mitte kõik pihustiga sõidukid ei ole varustatud hapnikuanduriga. Need on ainult nendel autodel, mis on varustatud Euro-2 ja Euro-3 toksilisuse standarditele vastava katalüsaatoriga.

Sissepritsesüsteemide tüübid: ühe punkti sissepritse

Praegu on kõik süsteemid aktiivselt kasutusel. Need klassifitseeritakse sõltuv alt düüside arvust ja kütuse tarnimise kohast. Kokku on kolm sissepritsesüsteemi:

• üks punkt (üks süst);
• multipoint (jaotus);
• kohe.

Esm alt vaatame ühe punkti sissepritsesüsteeme. Need loodi kohe pärast karburaatori omasid ja neid peeti arenenumateks, kuid on nüüdseks mitmel põhjusel oma populaarsust kaotamas. Sellistel süsteemidel on mitmeid vaieldamatuid eeliseid. Peamised neist on märkimisväärne kütusesääst. Arvestades, et kütusehinnad on tänapäeval üsna kõrged, on selline pihusti asjakohane. Huvitaval kombel sisaldab see süsteem mõnevõrra vähem elektroonikat, seega on see töökindlam ja stabiilsem. Kui anduritelt saadav teave edastatakse juhtelemendile, muudetakse kohe sissepritse parameetreid. On väga huvitav, et peaaegu iga karburaatoriga mootorit saab muuta ühepunktisissepritsega ilma märkimisväärsetastruktuurimuutused. Selliste süsteemide peamiseks puuduseks on sisepõlemismootori madal gaasipedaali reaktsioon, samuti märkimisväärse koguse kütuse ladestumine kollektori seintele, kuigi see probleem oli omane ka karburaatorimudelitele.

Kuna antud juhul on ainult üks otsik, asub see sisselaskekollektoril karburaatori asemel. Kuna otsik oli heas kohas ja oli pidev alt külma õhu voolu all, oli selle töökindlus kõrgeimal tasemel ja disain oli äärmiselt lihtne. Kütusesüsteemi loputamine ühe punkti sissepritsega ei võtnud palju aega, sest piisas ainult ühe düüsi väljapuhumisest, kuid suurenenud keskkonnanõuded viisid teiste, kaasaegsemate süsteemide väljatöötamiseni.

Mitmepunktilised sissepritsesüsteemid

Hajutatud süsti peetakse kaasaegsemaks, keerukamaks ja vähem töökindlamaks. Sel juhul on iga silinder varustatud isoleeritud otsikuga, mis asub sisselaskekollektoris sisselaskeklapi vahetus läheduses. Seetõttu toimub emulsiooni tarnimine eraldi. Nagu eespool märgitud, saab sellise sissepritsega sisepõlemismootori võimsust suurendada kuni 5-10%, mis on maanteel sõites märgatav. Veel üks huvitav punkt: see kütuse sissepritsesüsteem on hea, kuna otsik asub sisselaskeklapile väga lähedal. See vähendab kütuse kogunemist kollektori seintele, mille tulemuseks on oluline kütusesääst.

Seal on mitut tüüpimitmepunktiline süstimine:

1. Samaaegne – kõik düüsid avanevad korraga.
2. Pair-paralleel - düüside avamine paarikaupa. Üks pihusti avaneb sisselasketaktil ja teine enne väljalasketakti. Praegu kasutatakse sellist süsteemi ainult sisepõlemismootori hädakäivitamisel faasirikke korral (väntvõlli asendiandur).
3. Etapiline – iga otsikut juhitakse eraldi ja see avaneb enne sisselasketakti.

Antud juhul on süsteem üsna keeruline ja toetub täielikult elektroonika täpsusele. Näiteks kütusesüsteemi loputamine võtab palju kauem aega, kuna iga pihusti tuleb loputada. Nüüd läheme edasi ja vaatame teist populaarset süstimistüüpi.

Otsesüst

Selliste süsteemidega sissepritsega autosid võib pidada kõige keskkonnasõbralikumaks. Selle sissepritsemeetodi juurutamise peamine eesmärk on parandada kütusesegu kvaliteeti ja tõsta veidi sõiduki mootori efektiivsust. Selle lahenduse peamised eelised on järgmised:

• emulsiooni ettevaatlik pihustamine;
• kvaliteetse segu moodustamine;
• emulsiooni tõhus kasutamine ICE töö erinevatel etappidel.

Nende eeliste põhjal võime öelda, et sellised süsteemid säästavad kütust. See on eriti märgatav linnapiirkondades vaikselt sõites. Kui võrrelda kahte sama mootorisuurusega, kuid erineva sissepritsesüsteemiga autot, näiteks otse- ja mitmepunktilist, siis märgatav altparim dünaamiline jõudlus on otsesüsteemis. Heitgaasid on vähem mürgised ja liitri mahutavus on õhkjahutuse ja kütusesüsteemi vähese rõhu tõttu veidi suurem.

Kuid peaksite pöörama tähelepanu otsesissepritsesüsteemide tundlikkusele kütuse kvaliteedi suhtes. Kui võtta arvesse Venemaa ja Ukraina norme, ei tohiks väävlisisaldus ületada 500 mg 1 liitri kütuse kohta. Samal ajal on Euroopa standardite kohaselt selle elemendi sisaldus 150, 50 ja isegi 10 mg bensiini või diislikütuse liitri kohta.

Kui seda süsteemi lühid alt kaaluda, näeb see välja järgmine: düüsid asuvad silindripeas. Selle põhjal süstitakse otse silindritesse. Väärib märkimist, et see sissepritsesüsteem sobib paljudele bensiinimootoritele. Nagu eespool märgitud, kasutatakse kütusesüsteemis kõrget rõhku, mille all emulsioon juhitakse sisselaskekollektorist mööda minnes otse põlemiskambrisse.

Kütuse sissepritsesüsteem: nõrk sõit

Natuke kõrgemal uurisime otsesissepritse, mida kasutati esmakordselt Mitsubishi autodel, millel oli lühend GDI. Heidame kiire pilgu ühele põhirežiimile – lahja segu peal jooksmisele. Selle olemus seisneb selles, et sõiduk töötab sel juhul väikese koormuse ja mõõduka kiirusega kuni 120 kilomeetrit tunnis. Kütuse sissepritse teostatakse põleti abilkompressiooni viimane etapp. Kolvist peegeldudes seguneb kütus õhuga ja siseneb süüteküünla piirkonda. Selgub, et kambris olev segu on oluliselt tühjenenud, kuid selle laengut süüteküünla piirkonnas võib pidada optimaalseks. Sellest piisab selle süütamiseks, misjärel süttib ka ülejäänud emulsioon. Tegelikult tagab selline kütuse sissepritsesüsteem sisepõlemismootori normaalse töö isegi õhu/kütuse suhte 40:1 korral.

See on väga tõhus meetod, mis säästab palju kütust. Kuid tasub pöörata tähelepanu asjaolule, et heitgaaside neutraliseerimise küsimus on muutunud teravaks. Fakt on see, et katalüsaator on ebaefektiivne, kuna moodustub lämmastikoksiid. Sel juhul kasutatakse heitgaaside retsirkulatsiooni. Spetsiaalne ERG-süsteem võimaldab emulsiooni lahjendada heitgaasidega. See alandab mõnevõrra põlemistemperatuuri ja neutraliseerib oksiidide moodustumist. Kuid see lähenemine ei võimalda teil mootori koormust suurendada. Probleemi osaliseks lahendamiseks kasutatakse säilituskatalüsaatorit. Viimane on ülitundlik kõrge väävlisisaldusega kütuste suhtes. Sel põhjusel on nõutav kütusesüsteemi perioodiline ülevaatus.

Homogeenne segamine ja kaheastmeline töö

Võimsusrežiim (homogeenne segamine) – ideaalne agressiivseks sõitmiseks linnapiirkondades, möödasõitudeks, samuti maanteedel ja maanteedel sõitmiseks. Sel juhul kasutatakse koonusekujulist põletit, mis on eelmisest versioonist vähem ökonoomne. Süstimineviiakse läbi sisselaskekäigul ja saadud emulsiooni suhe on tavaliselt 14,7:1, st stöhhiomeetrilisele lähedane. Tegelikult on see automaatne kütusevarustussüsteem täpselt sama, mis jaotussüsteem.

Kaheastmeline režiim tähendab kütuse sissepritse nii survetakti ajal kui ka käivitamist. Peamine ülesanne on mootori järsk tõus. Ilmekas näide sellise süsteemi tõhusast toimimisest on liikumine madalatel kiirustel ja terav gaasipedaali vajutamine. Sel juhul suureneb detonatsiooni tõenäosus oluliselt. Sel lihtsal põhjusel toimub süstimine ühe etapi asemel kahes.

Esimeses etapis süstitakse sisselasketaktile väike kogus kütust. See võimaldab teil silindris oleva õhu temperatuuri veidi alandada. Võib öelda, et silinder sisaldab eriti lahjat segu vahekorras 60:1, seetõttu on detonatsioon iseenesest võimatu. Kompressioonitakti viimases etapis süstitakse kütusejuga, mis muudab emulsiooni rikkaks suhtega umbes 12:1. Täna võime öelda, et selline mootorikütusesüsteem võeti kasutusele ainult Euroopa turul olevate sõidukite jaoks. Selle põhjuseks on asjaolu, et suured kiirused pole Jaapanile omased, seetõttu pole mootoril suuri koormusi. Euroopas on palju kiirteid ja kiirteid, nii et juhid on harjunud kiiresti sõitma ja see on sisepõlemismootorile suur koormus.

Midagi muud huvitavat

Tasub pöörata tähelepanu asjaolule, et erinev alt karburaatorisüsteemidest eeldab sissepritse korrapärast kütusesüsteemi kontrollimist. See on tingitud asjaolust, et suur hulk keerulisi elektroonikaseadmeid võib ebaõnnestuda. Selle tulemusena põhjustab see soovimatuid tagajärgi. Näiteks põhjustab liigne õhk kütusesüsteemis emulsiooni koostise rikkumise ja vale segusuhte. Tulevikus mõjutab see mootorit, ilmneb ebastabiilne töö, kontrollerid tõrkuvad jne. Tegelikult on pihusti keeruline süsteem, mis määrab, millal tuleb silindritele sädet anda, kuidas kvaliteetset segu silindritesse toimetada. silindriplokk või sisselaskekollektor, millal pihustid avada ning milline õhu ja bensiini vahekord emulsioonis peaks olema. Kõik need tegurid mõjutavad kütusesüsteemi sünkroniseeritud tööd. Huvitav on see, et ilma enamiku kontrolleriteta saab masin korralikult töötada ilma oluliste kõrvalekalleteta, kuna seal on hädaolukorra kirjed ja tabelid, mida kasutatakse.

Sisepõlemismootori efektiivsuse määrab meie puhul see, kui õiged on kontrolleritelt saadud andmed. Mida täpsemad need on, seda vähem on võimalikud erinevad kütusesüsteemi talitlushäired. Olulist rolli mängib ka süsteemi kui terviku kiirus. Erinev alt karburaatoritest pole siin käsitsi reguleerimine vajalik ja see välistab vead kalibreerimistöödel. Järelikult saame segu täielikuma põlemise ja ökoloogiliselt parema süsteemi.

Järeldus

Kokkuvõtteks tasub rääkida veidi sissepritsesüsteemidele omastest puudustest. Peamine puudus on sisepõlemismootorite kõrge hind. Kõrvalüldiselt on selliste üksuste maksumus umbes 15% kõrgem, mis on märkimisväärne. Kuid on ka teisi miinuseid. Näiteks rikkis kütusesüsteemi ventiili ei saa enamikul juhtudel lekke tõttu parandada, nii et peate selle lihts alt välja vahetama. See kehtib ka seadmete hooldatavuse kohta üldiselt. Mõningaid komponente ja osi on palju lihtsam osta uutena, kui kulutada raha nende remondile. See kvaliteet ei ole omane karburaatoriga sõidukitele, kus saate kõik olulised komponendid välja sorteerida ja nende jõudlust taastada ilma palju aega ja vaeva kulutamata. Kahtlemata remonditakse elektroonilist kütusevarustussüsteemi suure vaeva ja vahenditega. Tõenäoliselt ei parandata keerukat elektroonikat esimeses saadaolevas teenindusjaamas.

Noh, me rääkisime teiega, mis on sissepritsesüsteemid. Nagu näete, on see vestlusteema väga huvitav. Sellest, millised head düüsid ja võimalus koheselt mootorit reguleerida, saab veel palju rääkida. Kuid põhipunktidest oleme juba rääkinud. Pidage meeles, et bensiinimootori kütusesüsteemi tuleks regulaarselt kontrollida võimalike defektide suhtes. Näiteks kütuse madala kvaliteedi tõttu, mis on tegelikult meie riigile omane, ummistuvad düüsid sageli. Seetõttu hakkab mootor katkendlikult tööle, võimsus langeb, segu muutub liiga lahjaks või vastupidi. Kõik see mõjub autole tervikuna väga halvasti, mistõttu on vaja pidevat ja regulaarset jälgimist. Lisaks proovige tankida ainult oma sõiduki tootja soovitatud bensiini.