Sistem za dovod goriva. Sistemi za ubrizgavanje, opis i princip rada

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-02-19 12:42

Sistem za dovod goriva je potreban za dovod goriva iz rezervoara za gas, njegovo dalje filtriranje, kao i formiranje mešavine kiseonika i goriva sa njenim prenosom u cilindre motora. Trenutno postoji nekoliko vrsta sistema za gorivo. Najčešći u 20. veku bio je karburator, ali danas sistem ubrizgavanja postaje sve popularniji. Postojala je i treća - jednostruko ubrizgavanje, što je bilo dobro samo zato što je omogućilo neznatno smanjenje potrošnje goriva. Pogledajmo izbliza sistem ubrizgavanja i shvatimo njegov princip rada.

Opšte odredbe

Najmoderniji sistemi za gorivo motora su slični. Razlika može biti samo u fazi miješanja. Sistem goriva uključuje sljedeće komponente:

1. Rezervoar goriva je kompaktan proizvod koji ima pumpu i filter za čišćenje mehaničkih čestica. Glavna svrha je skladištenje goriva.
2. Cevi za gorivo formiraju kompleks creva i cevi za pomeranje goriva iz rezervoara u sistem za mešanje.
3. Uređajformiranje smjese. U našem slučaju ćemo govoriti o injektoru. Ova jedinica je dizajnirana da dobije emulziju (mješavina vazduh-gorivo) i da je dopremi u cilindre na vrijeme s motorom.
4. Upravljačka jedinica za sistem formiranja smeše. Ugrađuje se samo na motore sa ubrizgavanjem, što je zbog potrebe kontrole senzora, injektora i ventila.
5. Pumpa za gorivo. U većini slučajeva koristi se potopljena opcija. To je elektromotor male snage koji je povezan s pumpom za tekućinu. Podmazivanje se ostvaruje gorivom, a duže korištenje vozila sa manje od 5 litara goriva može dovesti do kvara elektromotora.

Ukratko, injektor je tačka dovoda goriva kroz mlaznicu. Elektronski signal dolazi iz kontrolne jedinice. Unatoč činjenici da injektor ima niz značajnih prednosti u odnosu na karburator, on se dugo nije koristio. To je bilo zbog tehničke složenosti proizvoda, kao i zbog niske mogućnosti održavanja dijelova koji su pokvarili. Trenutno su sistemi točkastog ubrizgavanja praktično zamijenili karburator. Pogledajmo bliže zašto je injektor tako dobar i koje su njegove karakteristike.

Karakteristike opreme za gorivo

Auto je oduvijek bio predmet pažnje ekologa. Ispušni plinovi se ispuštaju direktno u atmosferu, koja je prepuna zagađenja. Dijagnostika sistema goriva pokazala je da se količina emisija s nepravilnim formiranjem smjese značajno povećava. Iz ovog jednostavnog razloga, odlučeno jeugraditi katalizator. Međutim, ovaj uređaj je pokazao dobre rezultate samo sa visokokvalitetnom emulzijom, a u slučaju bilo kakvih odstupanja, njegova efikasnost je značajno opala. Odlučeno je da se karburator zamijeni preciznijim sistemom ubrizgavanja, a to je bio injektor. Prve opcije su uključivale veliki broj mehaničkih komponenti i, prema istraživanjima, takav sistem se progresivno pogoršavao kako je vozilo korišćeno. To je bilo sasvim prirodno, jer su se važne komponente i radni dijelovi zaprljali i pokvarili.

Da bi se sistem ubrizgavanja mogao sam ispraviti, kreirana je elektronska upravljačka jedinica (ECU). Uz ugrađenu Lamba sondu, koja se nalazi ispred katalizatora, ovo je dalo dobre performanse. Može se slobodno reći da su cijene goriva danas prilično visoke, a injektor je dobar samo zato što štedi benzin ili dizel. Osim toga, tu su i sljedeći plusi:

1. Povećane performanse motora. Konkretno, povećana snaga za 5-10%.
2. Poboljšajte dinamičke performanse vozila. Injektor je osjetljiviji na promjene opterećenja i sam prilagođava sastav emulzije.
3. Optimalna mješavina goriva i zraka smanjuje količinu i toksičnost izduvnih plinova.
4. Sistem ubrizgavanja lako se pokreće bez obzira na vremenske uslove, što je značajna prednost u odnosu na motore sa karburatorom.

Sistem za ubrizgavanje goriva i njegov uređaj

Pre svega, vredi napomenuti činjenicu da su moderni motori za ubrizgavanje opremljeni mlaznicama, čiji je broj jednak broju cilindara. Između sebe, mlaznice su povezane rampom. Tamo se gorivo nalazi pod blagim pritiskom, a stvara ga električni uređaj - benzinska pumpa. Količina ubrizganog goriva direktno ovisi o trajanju otvaranja mlaznice, koje određuje upravljačka jedinica. Za to se uzimaju indikatori iz različitih senzora koji su ugrađeni u cijelo vozilo. Sada ćemo razmotriti glavne:

1. Senzor protoka zraka. Služi za određivanje napunjenosti cilindara vazduhom. U slučaju kvara, očitanja se zanemaruju, a tabelarni podaci se uzimaju kao glavni indikatori.
2. Senzor položaja leptira za gas odražava opterećenje motora, koje je zbog položaja leptira za gas, kruženja zraka i brzine motora.
3. Senzor temperature rashladnog sredstva. Uz pomoć ovog kontrolera se realizuje kontrola električnog ventilatora i korekcija dovoda goriva, kao i paljenja. U slučaju kvara, hitna dijagnostika sistema za gorivo nije potrebna. Temperatura se meri u zavisnosti od trajanja motora sa unutrašnjim sagorevanjem.
4. Senzor položaja radilice (radilice) je potreban za sinhronizaciju sistema kao celine. Kontroler izračunava ne samo brzinu motora, već i njegovu poziciju u određenom trenutku. Pošto se radi o polarnom senzoru, ukoliko pokvari, dalji rad vozila nije moguć.
5. Sensorkiseonik je potreban da bi se odredio procenat kiseonika u gasovima koji se emituju u atmosferu. Informacije iz ovog kontrolera se prenose na ECU, koji, u zavisnosti od očitavanja, ispravlja emulziju.

Vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da nisu sva vozila sa injektorom opremljena senzorom kiseonika. Imaju ih samo oni automobili koji su opremljeni katalizatorom sa Euro-2 i Euro-3 standardima toksičnosti.

Vrste sistema za ubrizgavanje: ubrizgavanje u jednoj tački

Trenutno se svi sistemi aktivno koriste. Klasificiraju se prema broju mlaznica i mjestu dovoda goriva. Postoje tri sistema ubrizgavanja ukupno:

• jedna točka (jednostruka injekcija);
• višestruka (distribucija);
• odmah.

Prvo, pogledajmo sisteme ubrizgavanja u jednoj tački. Nastali su odmah nakon karburatorskih i smatrali su se naprednijim, ali sada postupno gube popularnost iz mnogo razloga. Postoji nekoliko neospornih prednosti ovakvih sistema. Glavne su značajne uštede goriva. S obzirom na to da su cijene goriva danas prilično visoke, ovakva mlaznica je relevantna. Zanimljivo je da ovaj sistem sadrži nešto manje elektronike, pa je pouzdaniji i stabilniji. Kada se informacija sa senzora prenese na upravljački element, parametri ubrizgavanja se odmah mijenjaju. Vrlo je zanimljivo da se gotovo svaki motor sa karburatorom može pretvoriti u ubrizgavanje u jednoj tački bez značajnijegstrukturne promjene. Glavni nedostatak ovakvih sistema je nizak odziv gasa motora sa unutrašnjim sagorevanjem, kao i taloženje značajne količine goriva na zidovima kolektora, iako je ovaj problem bio svojstven i modelima karburatora..

Pošto u ovom slučaju postoji samo jedna mlaznica, ona se nalazi na usisnoj granici umjesto karburatora. Kako je mlaznica bila na dobrom mjestu i stalno pod mlazom hladnog zraka, njena pouzdanost je bila na najvišem nivou, a dizajn krajnje jednostavan. Ispiranje sistema goriva sa ubrizgavanjem u jednoj tački nije oduzimalo mnogo vremena, jer je bilo dovoljno da se izbaci samo jedna mlaznica, ali su povećani ekološki zahtevi doveli do razvoja drugih, modernijih sistema.

Sistemi za više tačaka za ubrizgavanje

Distribuirano ubrizgavanje se smatra modernijim, složenijim i manje pouzdanim. U ovom slučaju, svaki cilindar je opremljen izoliranom mlaznicom, koja se nalazi u usisnom razvodniku u neposrednoj blizini usisnog ventila. Stoga se isporuka emulzije vrši odvojeno. Kao što je gore navedeno, s takvim ubrizgavanjem, snaga motora s unutrašnjim sagorijevanjem može se povećati do 5-10%, što će biti vidljivo prilikom vožnje na cesti. Još jedna zanimljiva stvar: ovaj sistem ubrizgavanja goriva je dobar jer se mlaznica nalazi vrlo blizu usisnog ventila. Ovo minimizira nakupljanje goriva na zidovima razdjelnika, što rezultira značajnim uštedama goriva.

Postoji nekoliko vrstaubrizgavanje u više tačaka:

1. Istovremeno - sve mlaznice se otvaraju u isto vrijeme.
2. Par-paralelno - otvaranje mlaznica u parovima. Jedna mlaznica se otvara na usisnom, a druga prije izduvnog hoda. Trenutno se takav sistem koristi samo u trenutku hitnog startovanja motora sa unutrašnjim sagorevanjem u slučaju kvara faze (senzor položaja radilice).
3. Fazni - svaka mlaznica se kontroliše zasebno i otvara se prije usisnog hoda.

U ovom slučaju, sistem je prilično složen i u potpunosti se oslanja na tačnost elektronike. Na primjer, ispiranje sistema za gorivo će trajati mnogo duže jer svaki injektor treba isprati. Sada idemo naprijed i pogledajmo još jednu popularnu vrstu injekcije.

Direktno ubrizgavanje

Automobili sa ubrizgavanjem sa takvim sistemima mogu se smatrati ekološki najprihvatljivijim. Osnovni cilj uvođenja ove metode ubrizgavanja je poboljšanje kvaliteta mješavine goriva i blago povećanje efikasnosti motora vozila. Glavne prednosti ovog rješenja su sljedeće:

• pažljiva atomizacija emulzije;
• formiranje mješavine visokog kvaliteta;
• efikasna upotreba emulzije u različitim fazama rada ICE.

Na osnovu ovih prednosti, možemo reći da ovakvi sistemi štede gorivo. Ovo je posebno uočljivo kada se vozi tiho u urbanim sredinama. Ako uporedimo dva automobila sa istom veličinom motora, ali različitim sistemima ubrizgavanja, na primjer, direktnim i višestrukim ubrizgavanjem, onda je primjetnonajbolje dinamičke performanse će biti u direktnom sistemu. Izduvni gasovi su manje toksični, a preuzeti kapacitet litara će biti nešto veći zbog vazdušnog hlađenja i činjenice da je pritisak u sistemu goriva blago povećan.

Ali treba obratiti pažnju na osjetljivost sistema direktnog ubrizgavanja na kvalitet goriva. Ako uzmemo u obzir standarde Rusije i Ukrajine, tada sadržaj sumpora ne bi trebao prelaziti 500 mg po 1 litri goriva. Istovremeno, evropski standardi impliciraju da je sadržaj ovog elementa 150, 50 pa čak i 10 mg po litri benzina ili dizela.

Ako ukratko razmotrimo ovaj sistem, on izgleda ovako: mlaznice se nalaze u glavi motora. Na osnovu toga, ubrizgavanje se vrši direktno u cilindre. Vrijedi napomenuti da je ovaj sistem ubrizgavanja pogodan za mnoge benzinske motore. Kao što je gore navedeno, u sistemu goriva se koristi visoki pritisak, pod kojim se emulzija dovodi direktno u komoru za sagorevanje, zaobilazeći usisnu granu.

Sistem ubrizgavanja goriva: lean rad

Nešto više smo ispitali direktno ubrizgavanje, koje je prvo korišćeno na Mitsubishi automobilima, koji su imali skraćenicu GDI. Pogledajmo na brzinu jedan od glavnih načina rada - trčanje na posnoj smjesi. Njegova suština leži u činjenici da vozilo u ovom slučaju radi pri malim opterećenjima i umjerenim brzinama do 120 kilometara na sat. Ubrizgavanje goriva se vrši pomoću gorionikazavršna faza kompresije. Odbijeno od klipa, gorivo se miješa sa zrakom i ulazi u područje svjećice. Ispostavilo se da je smjesa u komori značajno iscrpljena, međutim, njeno punjenje u području svjećice može se smatrati optimalnim. Ovo je dovoljno da se zapali, nakon čega se zapali i ostatak emulzije. Zapravo, takav sistem ubrizgavanja goriva osigurava normalan rad motora s unutrašnjim sagorijevanjem čak i pri omjeru zrak/gorivo od 40: 1.

Ovo je veoma efikasan pristup koji štedi mnogo goriva. Ali vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da je pitanje neutralizacije izduvnih plinova postalo akutno. Činjenica je da je katalizator neučinkovit, jer se stvara dušikov oksid. U ovom slučaju koristi se recirkulacija izduvnih gasova. Poseban ERG sistem vam omogućava da razblažite emulziju sa izduvnim gasovima. Ovo donekle snižava temperaturu sagorevanja i neutrališe stvaranje oksida. Međutim, ovaj pristup vam neće omogućiti povećanje opterećenja motora. Da bi se problem djelomično riješio, koristi se katalizator za skladištenje. Potonji je izuzetno osjetljiv na goriva s visokim sadržajem sumpora. Iz tog razloga je potrebna periodična provera sistema goriva.

Homogeno miješanje i 2-stepeni rad

Power Mode (Homogeno mešanje) - idealan za agresivnu vožnju u urbanim sredinama, preticanja, kao i vožnju na autoputevima i autoputevima. U ovom slučaju koristi se konusna baklja, koja je manje ekonomična od prethodne verzije. Injekcijavrši se na usisnom taktu, a rezultirajuća emulzija obično ima omjer 14,7:1, odnosno blizak stehiometrijskom. Zapravo, ovaj automatski sistem za dovod goriva je potpuno isti kao i distributivni.

Dvostepeni režim podrazumeva ubrizgavanje goriva na taktu kompresije, kao i startovanje. Glavni zadatak je naglo povećanje motora. Upečatljiv primjer efikasnog rada takvog sistema je kretanje pri malim brzinama i oštar pritisak na gas. U ovom slučaju, vjerovatnoća detonacije se značajno povećava. Iz ovog jednostavnog razloga, umjesto u jednoj fazi, injekcija se odvija u dvije.

U prvoj fazi, mala količina goriva se ubrizgava na usisnom hodu. To vam omogućava da malo snizite temperaturu zraka u cilindru. Možemo reći da će cilindar sadržavati ekstra-posnu smjesu u omjeru 60:1, stoga je detonacija kao takva nemoguća. U završnoj fazi kompresijskog takta ubrizgava se mlaz goriva koji dovodi emulziju do bogate u omjeru od približno 12:1. Danas možemo reći da je ovakav sistem goriva motora uveden samo za vozila evropskog tržišta. To je zbog činjenice da velike brzine nisu svojstvene Japanu, stoga nema velikih opterećenja na motoru. U Evropi postoji veliki broj autoputeva i autoputeva, pa su vozači navikli na brzu vožnju, a to je veliko opterećenje motora sa unutrašnjim sagorevanjem.

Još nešto zanimljivo

Vrijedi obratiti pažnju na činjenicu da, za razliku od karburatorskih sistema, ubrizgavanje zahtijeva redovnu provjeru sistema goriva. To je zbog činjenice da veliki broj složene elektronike može otkazati. Kao rezultat toga, to će dovesti do neželjenih posljedica. Na primjer, višak zraka u sistemu goriva dovest će do kršenja sastava emulzije i pogrešnog omjera smjese. U budućnosti to utiče na motor, pojavljuje se nestabilan rad, otkazuju kontroleri itd. U stvari, injektor je složen sistem koji određuje kada treba iskru u cilindre, kako da isporuči kvalitetnu smešu u blok cilindara ili usisnu granu, kada otvoriti brizgaljke i koji odnos vazduha i benzina treba da bude u emulziji. Svi ovi faktori utiču na sinhronizovan rad sistema goriva. Zanimljivo je da bez većine kontrolera mašina može da radi ispravno bez značajnijih odstupanja, jer postoje zapisi za hitne slučajeve i tabele koje će se koristiti.

Efikasnost motora sa unutrašnjim sagorevanjem u našem slučaju zavisi od toga koliko će biti tačni podaci dobijeni od kontrolera. Što su precizniji, manje su mogući različiti kvarovi sistema goriva. Brzina sistema kao celine takođe igra važnu ulogu. Za razliku od karburatora, ovdje nije potrebno ručno podešavanje, a to eliminira greške tokom rada kalibracije. Samim tim, dobićemo potpunije sagorevanje smeše i bolji sistem u ekološkom smislu.

Zaključak

U zaključku, vrijedi reći malo o nedostacima koji su svojstveni sistemima za ubrizgavanje. Glavni nedostatak je visoka cijena motora s unutrašnjim sagorijevanjem. Byopćenito, cijena takvih jedinica će biti veća za oko 15%, što je značajno. Ali ima i drugih nedostataka. Na primjer, neispravan ventil sistema goriva u većini slučajeva se ne može popraviti, zbog curenja, pa ga samo trebate promijeniti. Ovo se također odnosi na mogućnost održavanja opreme općenito. Neke komponente i dijelove je mnogo lakše kupiti nove nego potrošiti novac na njihovu popravku. Ova kvaliteta nije svojstvena vozilima s karburatorom, gdje možete razvrstati sve važne komponente i vratiti im performanse bez trošenja puno vremena i truda. Bez ikakve sumnje, elektronski sistem opskrbe gorivom se popravlja velikim trudom i sredstvima. Malo je vjerovatno da će sofisticirana elektronika biti popravljena u prvoj dostupnoj servisnoj stanici.

Pa, razgovarali smo s vama o tome šta su sistemi za ubrizgavanje. Kao što vidite, ovo je veoma interesantna tema za razgovor. Možete još puno pričati o tome koje su dobre mlaznice i mogućnost trenutnog podešavanja motora. Ali već smo govorili o glavnim tačkama. Imajte na umu da sistem goriva benzinskog motora treba redovno pregledavati zbog mogućih kvarova. Na primjer, zbog niske kvalitete goriva, koja je zapravo svojstvena našoj zemlji, mlaznice se često začepljuju. Zbog toga motor počinje raditi s prekidima, snaga opada, smjesa postaje previše mršava, ili obrnuto. Sve to veoma loše utiče na automobil u celini, pa je potrebno stalno i redovno praćenje. Osim toga, pokušajte dopuniti samo benzin koji preporučuje proizvođač vašeg vozila.