Система непосредственного впрыска: устройство и принцип работы

Особенности устройства инжекторного двигателя

Для того чтобы грамотно эксплуатировать автомобиль, у которого имеется система питания бензинового двигателя с впрыском топлива, необходимо иметь представление о его работе. Особенно когда речь идет об отечественных автомобилях, инжекторной системе подачи топлива ВАЗ 2114 и других машин.

Без этого будет сложно самому понимать и устранять возможные неисправности машины. Усвоив особенности конструкции, принцип работы, устройство инжекторного двигателя можно разобраться в неисправности и даже устранить ее, не обращаясь на СТО.

Инжекторным двигателем управляет контроллер. В отечественных машинах его обычно размещают справа под приборной панелью. Задача этого прибора — непрерывно обрабатывать информацию о состоянии мотора и обеспечивать надежную работу его систем. Блок управления включает различные реле, форсунки, датчики.

С помощью встроенной системы диагностики происходит распознавание неполадки в двигателе, сигнализируя контрольной лампой, хранит коды диагностики неисправностей. Она располагает тремя запоминающими устройствами, позволяющими оперативно анализировать техническое состояние за разные периоды времени.

Принципиальной особенностью двигателя является наличие форсунок, которые обеспечивают дозированный впрыск топливовоздушной смеси во впускную трубу после получения команды от управляющего блока. При этом необходимый воздух подается при помощи дроссельного узла и регулятора холостого хода. Форсунки крепятся к рампе, которая установлена на впускной трубе.

Форсунка представляет собой электромеханический клапан, который при помощи пружины запирается иглой. Когда от блока управления подается на обмотку электромагнита форсунки импульс, игла поднимается, открывая сопло распылителя. Через него смесь подается во впускную трубу мотора. Форсунки требуют постоянного контроля. Малейшее их засорение может негативно сказаться на работе двигателя.

Также важной частью этого двигателя является нейтрализатор, который преобразует вредные компоненты отработанных газов

В двухтактных двигателях

Выгода непосредственного впрыска еще более явная в двухтактных двигателях, потому что он устраняет большую часть загрязнения, которое они вызывают. Во всех двухтактниках кроме тех с единственными разделением двигателями или столь же сложными мерами, выхлоп и порты потребления оба открыты в то же время, у основания хода поршня, для «очистки». В обычных двухтактниках часть смеси топлива/воздуха, входящей в цилиндр от картера до портов потребления, идет непосредственно, несожженная, через выхлопной порт. С непосредственным впрыском только воздух (и обычно немного нефти) прибывает из картера, и топливо не введено, пока поршневые повышения и все порты не закрыты.

Bosch уже был на работе над механическим непосредственным впрыском двигателем DKW-Meisterklasse в конце 1930-х с хорошими результатами испытаний. Вторая мировая война остановила дальнейшее развитие.

Некоторым автомобилям Goliath и Gutbrod с двухтактным двигателем, построенным в начале 1950-х, развили механический непосредственный впрыск под лидерством Ганса Шеренберга, но их двигатели были скоро заменены четырехтактными двигателями. Транспортные средства с двухтактным двигателем показали очень хорошую работу и до 30% меньше расхода топлива по версии карбюратора, прежде всего под низкой нагрузкой двигателя. Автомобили пользовались дополнительным преимуществом, поскольку система впрыска также измерила смазку в двигатель от специальной нефтяной цистерны, устранив потребность во владельцах смешать их собственную двухтактную топливную смесь. Часть нефти была объединена с топливом в насосе инъекции, чтобы смазать цилиндры и поршневые кольца, остальное было перенесено к воздухозаборнику, чтобы смазать картер. Но автомобили были дорогими и трудными начаться, когда двигатель был теплым из-за замков пара. Кроме того, очень немного людей знали о непосредственном впрыске, и насосам инъекции было нужно частое регулирование. Фирменные ремонтные мастерские и услуги Bosch стали перегруженными, и много автомобилей были переделаны в карбюратор.

Два типа GDi используются в двухтактниках: низкое давление, помогшее с воздухом и с высоким давлением. Прежний, развитый Orbital Engine Corporation Австралии (теперь Orbital Corporation) вводит смесь топлива и сжатого воздуха в камеру сгорания. Когда воздух расширяется, он дробит топливо. Орбитальная система используется в моторных скутерах, произведенных Априлией, Piaggio, Пежо и Kymco, в бортовых моторах, произведенных Меркурием и Tohatsu, и в личном судне, произведенном Бомбардиром Развлекательные продукты.

Прямой инжектор с высоким давлением для двухтактных двигателей был развит в начале 1990-х Ficht GmbH Германии Kirchseeon. Outboard Marine Corporation (OMC) лицензировала технологию в 1995 и ввела ее на производстве навесной двигатель в 1996. OMC купил контрольный пакет акций в Ficht в 1998. Окруженный обширными гарантийными требованиями к ее Ficht outboards и предшествующим и параллельным управленческим финансовым проблемам, OMC объявил банкротство в декабре 2000 и двигатель, производственная часть и бренды (Бортовые моторы Evinrude и Джонсон Аутбоардс), включая технологию Ficht, были куплены Бомбардиром Развлекательные продукты в 2001.

Evinrude ввел систему Электронного детектива, улучшение топливной инъекции Ficht, в 2003, основанный на американских доступных 6,398,511. В 2004 Evinrude получил EPA Чистая Воздушная Премия Превосходства за их outboards использование системы Электронного детектива. Система Электронного детектива недавно также была адаптирована к использованию в снегоходах с двухтактным двигателем спортивного типа.

yamaha также есть система непосредственного впрыска с высоким давлением (HPDI) для двухтактника outboards. Это отличается от Ficht/E-Tec и Орбитальных систем с прямым впрыском топлива, потому что это использует отдельный, механический бензонасос высокого давления, с ременным приводом, чтобы произвести давление, необходимое для инъекции в закрытой палате. Это подобно актуальнейшим автомобильным проектам с 4 ударами.

EnviroFit, некоммерческая корпорация, спонсируемая Университетом штата Колорадо, развил комплекты модификации с прямым впрыском топлива для мотоциклов с двухтактным двигателем в проекте уменьшить загрязнение воздуха в Юго-Восточной Азии, используя технологию, разработанную Orbital Corporation Австралии.

Всемирная организация здравоохранения говорит, что загрязнение воздуха в Юго-Восточной Азии и Тихом океане вызывает 537 000 преждевременных смертельных случаев каждый год. 100 миллионов такси с двухтактным двигателем и мотоциклов в той части мира — главная причина.

Новые разработки

Конструкторы же на достигнутом не останавливаются. Своеобразную доработку прямого впрыска сделали в концерне VAG в силовом агрегате TFSI. У него систему питания объединили с турбокомпрессором.

Интересное решение предложила компания Orbital. Они разработали особую форсунку, которая помимо топлива впрыскивает в цилиндры еще и сжатый воздух, подающийся от дополнительного компрессора. Такая топливовоздушная смесь обладает отличной воспламеняемостью и хорошо сгорает. Но это пока только разработка и найдет ли она применение на авто, пока неизвестно.

В целом же, непосредственный впрыск сейчас является самой лучшей системой питания в плане экономичности и экологичности, хоть и имеются у нее свои недостатки.

Рассмотрим и другие отличия агрегатов HPi, GDI, CGI и FSI от модельного ряда MPI-моторов:

1. В системе прямого впрыска, давление проходящего через форсунку топлива, в несколько десятков раз выше, нежели в системе распределенного впрыска. Это достигается благодаря применению ТНВД в конструкции силовых агрегатов с прямым топливовпрыском.
2. Специальная конструкция форсунок системы прямой топливоподачи позволяет раскручивать капельки бензина на выходе, благодаря чему быстрее осуществляется их испарение. В то время как вся функция форсунки распределительной системы состоит из средств формирования топливного факела.

Как видно, система топливоподачи MPI гораздо проще во всех отношениях. Но, это далеко не все. В двигателях с прямой подачей топлива на их производительность влияет распределение воздуха внутри них и количество впрыснутого топлива в цилиндры. По этой причине поршневая часть в агрегатах с системой прямого впрыска имеет сложную профилированную конструкцию.

Подобную функцию выполняют и клапаны впуска в конструкции коллектора системы прямой подачи топлива. В конструкции HPi, GDI, CGI и FSI агрегатов предусмотрено послойное образование горючей смеси. Это говорит о том, что полностью сгорает лишь небольшое количество топлива, находящееся вблизи свечи зажигания либо происходит процесс разрушения этого облака из горючего для того, чтобы сделать всю рабочую смесь более обогащенной. В силовых бензиновых агрегатах конструкции MPI каналы для впуска топлива необходимы исключительно для впрыска смеси бензина с воздухом в цилиндры, поэтому они не имеют заслонок и винтовой формы, как моторы с прямой топливоподачей.

Такими «наворотами» перечисление отличий системы прямой подачи топлива от распределенной не заканчивается. Однако, большинство заметных моментов уже описаны выше. Если копнуть поглубже, то стоит отметить, что топливный насос высокого давления, наличие специального впускного коллектора, поршневой части особой конструкции и сложной системы форсунок отчасти можно отнести к недостаткам, наличие которых вовсе не говорит, что лишенным этого двигателям MPI придется сойти с дистанции. Во всяком случае, в ближайшее время.

Но, рано или поздно, это все же произойдет. И опять-таки по той же причине, которая относительно недавно сделала карбюратор и систему центральной подачи топлива достоянием политехнических музеев – отсутствие у системы распределенной подачи бензина высоких показателей экономии топлива без потери мощности силового агрегата, и большое количество вредных соединений в выхлопных газах автомобиля. Проведенные тестирования систем топливоподачи выявили, что силовые агрегаты с системой прямого впрыска топлива в отличие от других моторов, имеющих одинаковый объем, позволяют экономить порядка 20-25% топлива, при этом их мощность возрастает на 10%. Естественно, что ни один из существующих автопроизводителей не станет пренебрегать заявленными удовольствиями!

Но, наличие большого количества преимуществ вовсе не говорит об отсутствии недостатков. У системы прямой подачи топлива есть свой «скелет в шкафу». Если рассматривать экологическую составляющую использования прямого впрыска, то она практически идеальна, за исключением одного «но» – повышенного содержания сажи в выхлопных газах. Это и делает систему прямой топливоподачи единственным конкурентом дизельным силовым агрегатам. А это уже реальная возможность FSI поладить с MPI. Это было бы классно, но, во всяком случае, этим системам придется ладить друг с другом в одном двигателе.

Именно эту идею и воплотили в жизнь конструкторы компании Volkswagen, объединив в одном моторе обе системы MPI и FSI. Двигатели 1,8 и 2,0 TFSI относятся к третьему поколению агрегатов EA888.

Теория операции

Главные преимущества двигателя GDI — увеличенная топливная экономичность и мощная продукция. Уровнями эмиссии можно также более точно управлять с системой GDI. Процитированная прибыль достигнута точным контролем над количеством топлива и инъекции timings, которые различны согласно грузу двигателя. Кроме того, некоторые двигатели воздействуют на полный воздухозаборник. Таким образом, нет никакой воздушной пластины дросселя, устраняющей воздушные потери удушения в некоторых двигателях GDI, когда по сравнению с обычным введенным топливом или соединенным с углеродом двигателем, который значительно повышает эффективность, и уменьшает поршень ‘перекачка потерь’. Скоростью двигателя управляет блок управления двигателем / система управления двигателем (EMS), которая регулирует топливную функцию инъекции и выбор времени воспламенения, вместо того, чтобы иметь пластину дросселя, которая ограничивает поступающую подачу воздуха. Добавление этой функции к EMS требует значительного улучшения своей обработки и памяти, поскольку у непосредственного впрыска плюс управление скоростью двигателя должны быть очень точные алгоритмы для хорошей работы и дорожных качеств автомобиля.

Система управления двигателем все время выбирает среди трех способов сгорания: крайний скудный ожог, стехиометрическая, и полная мощность произведена. Каждый способ характеризуется отношением воздушного топлива. Стехиометрическое отношение воздушного топлива для бензина 14.7:1 в развес (масса), но крайний скудный способ может включить отношения настолько же высоко как 65:1 (или еще выше в некоторых двигателях, в течение очень ограниченных периодов). Эти смеси намного более скудны, чем в обычном двигателе и уменьшают расход топлива значительно.

• Крайний скудный ожог или стратифицированный способ обвинения используются для легкого груза бегущие условия на постоянных или уменьшающих дорожных скоростях, где никакое ускорение не требуется. Топливо не введено при ходе всасывания, а скорее на последних стадиях рабочего хода. Сгорание имеет место во впадине на поверхности поршня, которая имеет тороидальное или форму ovoidal, и помещена любой в центре (для центрального инжектора) или перемещена одной стороне поршня, который ближе к инжектору. Впадина создает эффект водоворота так, чтобы небольшое количество смеси воздушного топлива было оптимально помещено около свечи зажигания. Это стратифицированное обвинение окружено главным образом воздушным путем и остаточные газы, который держит отдельно топливо и пламя от цилиндрических стен. Уменьшенная температура сгорания допускает самую низкую эмиссию и тепловое воздушное количество потерь и увеличений, уменьшая расширение, которое обеспечивает дополнительную власть. Эта техника позволяет использование ультраскудных смесей, которые были бы невозможны с карбюраторами или обычной топливной инъекцией.
• Стехиометрический способ используется для умеренных условий груза. Топливо введено во время хода всасывания, создав гомогенную смесь топливного воздуха в цилиндре. От стехиометрического отношения оптимальный ожог приводит к чистому выбросу отработавших газов, далее убранному каталитическим конвертером.
• Способ полной мощности используется для быстрого ускорения и тяжелых грузов (поднимаясь на холм). Смесь воздушного топлива гомогенная, и отношение немного более богато, чем стехиометрический, который помогает предотвратить (свистящий) взрыв. Топливо введено во время хода всасывания.

Также возможно ввести топливо несколько раз во время единственного цикла. После того, как первый топливный заряд был подожжен, возможно добавить топливо, поскольку поршень спускается. Преимущества — больше власти и экономики, Однако определенное топливо октана вызвало эрозию выпускного клапана.

Комбинированный впрыск топлива или непосредственно-распределенный,что это такое?

Опубликовано 07.03.2019

комбинированный впрыск, двигатели +с непосредственным впрыском топлива, комбинированный впрыск топлива, двигатель +с комбинированным впрыском, система питания +с комбинированным впрыском, комбинированный впрыск непосредственно распределенный, система распределенного впрыска топлива, распределенный +и непосредственный впрыск топлива, распределенный впрыск топлива +что +это, система непосредственного впрыска топлива, непосредственный впрыск топливаБензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива имеет большие преимущества такие как экономия, качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов, но в то же время на некоторых режимах работы образует большое количество твердых частиц сажи, которая в свою очередь попадает в атмосферу. Их содержание может превышать выбросы такого же по объему дизеля.

комбинированный впрыск, двигатели +с непосредственным впрыском топлива, комбинированный впрыск топлива, двигатель +с комбинированным впрыском, система питания +с комбинированным впрыском, комбинированный впрыск непосредственно распределенный, система распределенного впрыска топлива, распределенный +и непосредственный впрыск топлива, распределенный впрыск топлива +что +это, система непосредственного впрыска топлива, непосредственный впрыск топливаБензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива имеет большие преимущества такие как экономия, качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов, но в то же время на некоторых режимах работы образует большое количество твердых частиц сажи, которая в свою очередь попадает в атмосферу. Их содержание может превышать выбросы такого же по объему дизеля.

Для уменьшения выбросов в атмосферу и исполнения экологических норм ЕВРО-6 концерн VAG (Volkswagen Audi Gruppe) и чуть позже Toyota разработали комбинированную систему впрыска топлива объединяющую систему непосредственного впрыска и систему распределенного впрыска на одном двигателе. При изменении режимов работы двигателя внутреннего сгорания электронный блок управления переключает работу между системами впрыска. В результате инженерам удалось на двигателях с комбинированным впрыском увеличить мощность, крутящий момент, сократить расход топлива, уменьшить выбросы CO2 в окружающую среду и соответствовать экологическим нормам.

Сейчас комбинированная или непосредственно-распределенная система впрыска устанавливается на двигателях VAG TFSI объемом 1,8 и 2,0 литра и Toyota 6AR-FSE 2,0 литра. Система питания с комбинированным впрыском включает в себя элементы обоих систем: форсунки, топливную рампу высокого давления, форсунки, топливную рампу низкого давления, а также насос высокого давления обеспечивающий питание обеих систем.

Элементы обеих топливных систем установлены так же как на двигателях присущих им. Работа непосредственно-распределенной системы впрыска осуществляется в зависимости от нагрузки на двигатель внутреннего сгорания. При пуске, прогреве, а так же при максимальной нагрузке активна система непосредственного (прямого) впрыска топлива. И при разных режимах идет разное количество инжекции топлива например: при запуске – три впрыска на такте сжатия; на холодном двигателе – один впрыск на такте впуска; при прогреве двигателя и движении с максимальной нагрузкой – два впрыска, один на такте впуска, другой на такте сжатия. Форсунки непосредственного впрыска периодически подключаются для предотвращения их засорения. Система распределенного впрыска подключается только при частичной нагрузке и на средних мощностных характеристиках работы двигателя. В основном этот режим работы присущ размеренной городской езде с частыми остановками и стартами автомобиля.

комбинированный впрыск, двигатели +с непосредственным впрыском топлива, комбинированный впрыск топлива, двигатель +с комбинированным впрыском, система питания +с комбинированным впрыском, комбинированный впрыск непосредственно распределенный, система распределенного впрыска топлива, распределенный +и непосредственный впрыск топлива, распределенный впрыск топлива +что +это, система непосредственного впрыска топлива, непосредственный впрыск топливаОптимизация режимов впрыска топлива в соответствии с режимами работы двигателя позволяет достичь минимального выброса сажевых частиц в атмосферу с отработавшими газами. Необходимо отметить, что при выходе из строя одной из систем впрыска двигатель продолжает работать в аварийном режиме, а автомобиль имеет возможность двигаться.

Замена масла и качественный бензин

Топливо с высоким октановым числом содержит очищающие добавки, которые снижают риск появления нагара на клапанах. Так, качественный бензин сохраняет работоспособность системы подачи топлива

Также важно своевременно менять моторное масло. Это делается в соответствии с рекомендациями производителя или по фактическому износу смазочного материала (на это, в том числе, влияет качество бензина)

Отследить нарушения периодичности технического обслуживания, использование владельцем бензина низкого качества сможет только компьютерная диагностика. В теории об истории замены моторного масла может рассказать гарантийная книжка, но на практике она не настолько информативна и не страхует от проблем.

Трейси Льюис, владелец Automotive Product Design and Engineering Group (APDEG) в Тампа-Бэй, штат Флорида, работает в автомобильной промышленности уже 40 лет и специализируется на всех видах GDI, начиная с 2008 года. Он также занимается анализом работы двигателей с системой прямого впрыска различных производителей.

Льюис советует владельцам использовать только высококачественное синтетическое масло, чтобы избежать процесса, называемого коксованием, который может вывести из строя впускные клапаны.

«Использование синтетического масла с самого начала эксплуатации автомобиля вместо синтетических смесей, поставляемых дилерами, приведет к сокращению коксования на разных скоростях. Минеральные частицы масла оставляют загрязнение на клапанах, которое в конечном итоге превращается в твердый, абразивный кристаллический слой», – говорит он.

Льюис советует для максимального спокойствия искать транспортное средство, которое эксплуатировалось на синтетическом моторном масле. Основываясь на многолетних исследованиях, он рекомендует использовать серии Amsoil или Mobil One, как более дешевой альтернативы. Льюис также предполагает, что покупатели избегают чрезвычайно легких моторных масел и используют образцы с вязкостью не менее 10 Вт.

Как работает система распределенной подачи ТС

Работа основных элементов системы – форсунок напрямую зависит от центра управления – управляющего блока, состоящего из бортового компьютера. Основной функцией управляющего блока является прием электрических сигналов, поступающих от входных датчиков, с последующей обработкой и преобразованием в управляющие сигналы, которые передаются на электромагнитные клапаны топливных форсунок и механизмы исполнения.

Помимо основных функций, блок управления выполняет и дополнительные задачи – проводит своевременную диагностику топливной системы на предмет выявления любых неполадок или поломок в ее работе.

При обнаружении неполадок блок управления сообщает о них водителю через контрольные лампы на приборной панели — Check engine, Check. Информация о более сложных поломках заносится в блок памяти для дальнейшего использования при повторной диагностике.

Расчет нужного количества топлива, происходит на основании данных полученных от температурных датчиков (температуры двигателя и поступающего воздуха), расхода воздуха, подсчета скорости вращения коленвала, угла открытия заслонки и т.д.

Произведя необходимые расчеты на основании полученных данных, бортовой компьютер посылает сигналы в виде электрических импульсов на форсунки для их открытия. Принимая сигналы, форсунки открывают клапаны, через которые топливо под высоким давлением поступает в топливный коллектор.

Основные датчики

1. Датчик положения коленчатого вала (Датчик Холла). Дает блоку знать, расположение поршней в цилиндрах. Суть работы в том, что находящееся на валу мотора зубчатое колесо двигается около магнита. Его зубья искажают магнитное поле, создавая импульсы в катушке. ЭБУ считывает эти импульсы и определяет положение коленвала. Если этот датчик вышел из строя, то до СТО доехать на своей машине не получится.

2. Датчик расхода воздуха (ДРВ). Существует два вида таких датчиков, один измеряет массу другой объем вбираемого воздуха. ДМРВ производит замер и посылает в ЭБУ. В потоке есть нагревательный элемент, температура которого автоматически держится на нужном показателе. Чем тяжелее воздух, тем больший ток должен проходить через него, для поддержания оптимальной температуры. Потому ЭБУ по силе тока определяет массу всасываемого воздуха. Что касается датчика объёма (ДОРВ), то он устроен так. В потоке, где проходит забор воздуха, установлена перегородка, открывающаяся под натиском воздуха. ЭБУ определяет положение заслонки при помощи потенциометра. Во время неполадки параметры датчика не учитываются, а расчет происходит по показателям аварийной таблицы.

   ЭБУ инжектора

3. Датчик положения дроссельной заслонки. Контролирует положение дроссельной заслонки, из-за чего ЭБУ может правильно сокращать или увеличивать расход горючего.
4. Датчики кислорода (лямбда-зонд). Вычисляет количество кислорода в выхлопных газах. На его показаниях ЭБУ выявляет бедную смесь и вносит поправки.
5. Датчик температуры охлаждающей жидкости. Дает понять компьютеру, когда мотор достиг нужной рабочей температуры. В момент аварии, параметры датчика игнорируеются, температура, берется из таблицы опираясь на время работы двигателя.
6. Коллекторный датчик абсолютного давления (ДАД) Анализирует воздух и его количество во впускном коллекторе, этот показатель нужен для устанавливания количества проводимой энергии.
7. Датчик напряжения. Смотрит за напряжением бортовой сети машины. По его показаниям контроллер может набавлять или, наоборот, уменьшать холостые обороты мотора.
8. Датчик детонации. Представляет собой высокочастотный микрофон, улавливающий недопустимые звуковые вибрации в моторе. Получая аномальные звуки, контроллер производит автоматическое корректирование угла опережения.

Разрушительный нагар

Наиболее распространенной неприятностью являются отложения на впускных клапанах двигателя GDI. Они похожи на маленькие круглые металлические двери, которые запускают воздух в цилиндры мотора. В большинстве случаев, на каждый цилиндр установлено два клапана.

Так, воздух, проходящий через них, содержит загрязняющие вещества — молекулы моторного масла и несгоревшее топливо. Эти частицы прилипают к разогретым впускным клапанам, запекаются и образовывают отложения, называемые клапанным мусором.

В двигателях без системы GDI такой нагар не вызывает беспокойство, так как топливные форсунки распыляют бензин над поверхностью клапанов перед тем, как он всасывается в цилиндры. Это эффективная, непрерывная промывка верхней части впускных клапанов, предотвращающая накопление отложений, вызывающих структурные повреждения металла.

В двигателе с технологией GDI бензин никогда не касается впускных клапанов, поскольку топливная форсунка расположена внутри цилиндра, под ними. На двигателе с системой прямого впрыска впускные клапаны подвергаются воздействию загрязняющих веществ, но нет способа их удаления в процессе работы мотора. Так, у двигателей GDI возникают проблемы с отложениями на впускных клапанах, что приводит к проблемам с производительностью и надежностью.

Некоторые моторы GDI могут работать в течение всего срока службы автомобиля без проблем, другие же быстрее выходят из строя. На это влияют многие факторы. Вот почему следует выполнять несколько простых рекомендаций при покупке подержанного автомобиля с технологией прямого впрыска топлива. Они помогут избежать проблем, обеспечить длительный срок службы двигателя, бесперебойную работу и экономию денег.

Прямой впрыск топлива: устройство системы непосредственного впрыска

Как уже было сказано выше, горючее в подобных системах питания подается непосредственно в камеру сгорания двигателя. Это значит, что форсунки распыляют бензин не во впускном коллекторе, после чего топливно-воздушная смесь поступает через впускной клапан в цилиндр, а впрыскивают топливо в камеру сгорания напрямую.

Первыми бензиновыми двигателями с непосредственным впрыском стали моторы GDI на моделях японской компании Mitsubishi. В дальнейшем схема получила широкое распространение, в результате чего сегодня ДВС с такой системой подачи топлива можно встретить в линейке многих известных автопроизводителей.

Например, концерн VAG представил ряд моделей Audi и Volkswagen с атмосферными и турбированными бензиновыми двигателям TFSI, FSI и TSI, которые получили непосредственный впрыск топлива. Также двигатели с прямым впрыском производит компания BMW, Ford, GM, Mercedes и многие другие.

Такое широкое распространение непосредственный впрыск топлива получил благодаря высокой экономичности системы (около 10-15% по сравнению с распределенным впрыском), а также более полноценному сгоранию рабочей смеси в цилиндрах и снижению уровня токсичности отработавших газов.

Подумайте о чистке клапанов

Автомобилям, оснащенным GDI, доступна специальная процедура очистки системы впуска. Она проводится дилером или в частных сервисах. Необходимо спросить у продавца, пользовался ли он когда-либо этой услугой, и подумать о том, чтобы начать ее проводить ежегодно. Это особенно актуально, если автомобиль с двигателем GDI имеет небольшой пробег.

Но у процедуры чистки есть как сторонники, так и противники. Одни эксперты утверждают, что только так можно сохранить клапаны чистыми, но Льюис придерживается другой точки зрения. Он говорит, что очистка с применением растворителя удаляет твердые абразивные частицы, провоцируя их попадание в цилиндры. «Это может привести к забиванию цилиндров и поршней и повреждению колец», – утверждает эксперт.

Льюис обращает внимание на то, что компании, продающие эти чистящие средства, утверждают, что они полностью безопасны, предлагают гарантии отсутствия ущерба от их применения. Но не зафиксировано ни одной официальной жалобы на очистители, нет и свидетельств их негативного воздействия

В действительности составы провоцируют попадание до 20% мусора в систему, большую его часть вытеснят выхлопные газы, но частицы, которые останутся между поршнями и цилиндрами, могут нанести ущерб. Льюис рекомендует, чтоб при необходимости выполнялась только ручная очистка клапанов.

Достоинства

Преимущества по сравнению с двигателями, оборудованными карбюраторной системой подачи топлива (в контексте двигателей, имеющих электронный блок управления):

• Существенное уменьшение расхода топлива даже на ранних системах (например у автомобиля «Нива» ВАЗ-21214, оснащённого инжекторной системой первых поколений, расход топлива в среднем на 30-40 % меньше, чем у аналогичного автомобиля ВАЗ-21213, оснащённого карбюратором). Современные системы обеспечивают расход топлива примерно в 2 раза ниже, чем у последних поколений карбюраторных автомобилей аналогичной массы и рабочего объёма.
• Значительный прирост мощности двигателя, особенно в области низких оборотов.
• Упрощается и полностью автоматизируется запуск двигателя.
• Автоматическое поддержание требуемых оборотов холостого хода.
• Более широкие возможности управления двигателем (улучшаются динамические и мощностные характеристики двигателя).
• Не требует ручной регулировки системы впрыска, так как выполняет самостоятельную настройку на основе данных, передаваемых датчиками кислорода, а также на основе измерения неравномерности вращения коленвала.
• Поддерживает примерно стехиометрический состав рабочей смеси, что существенно уменьшает выброс несгоревших углеводородов и обеспечивает максимальный эффект использования окислительно-восстановительных каталитических нейтрализаторов. В результате выбросы токсичных продуктов сгорания снизились во много раз. Например, выбросы окиси углерода у последних поколений карбюраторных автомобилей составляли примерно 20-30 г/кВт⋅ч, у инжекторных автомобилей Евро-2 — уже 4 г/кВт⋅ч, а у автомобилей, выпущенных по нормам Евро-5 — всего 1,5 г/кВТ⋅ч.
• Широкие возможности для самодиагностики и самонастройки параметров, что упрощает процесс технического обслуживания автомобиля. Фактически инжекторные системы, начиная с Евро-3, вообще не требуют никакого периодического обслуживания (требуется только замена вышедших из строя элементов).
• Лучшая защита автомобиля от угона. Не получив разрешение от иммобилайзера, блок управления двигателем не производит подачу топлива в двигатель.
• Возможность уменьшения высоты капота, так как элементы системы впрыска расположены по бокам двигателя, а не над двигателем, как большинство автомобильных карбюраторов.
• В карбюраторных системах при неработающем двигателе или при работе на небольших оборотах за счет испарения бензина из карбюратора весь тракт, начиная от воздушного фильтра и до впускного клапана, наполнены горючей смесью, объём которой в многоцилиндровых двигателях достаточно велик. При неисправностях в работе системы зажигания или неправильно отрегулированных зазорах в клапанах возможен выброс пламени во впускной коллектор и воспламенения в нём горючей смеси, что вызывает громкие хлопки и может привести к пожару или повреждению приборов системы питания. В инжекторных системах бензин подаётся только в момент открытия впускного клапана соответствующего цилиндра и накопления горючей смеси во впускном тракте не происходит.
• Работа карбюратора зависит от его положения в пространстве. Например, большинство автомобильных карбюраторов работает с серьёзными нарушениями при крене автомобиля уже в 15 градусов. У инжекторных систем такой зависимости нет.
• Работа карбюратора сильно зависит от атмосферного давления, что особенно критично при работе автомобильных двигателей в горах, а также для авиационных двигателей. У инжекторных систем такой зависимости нет.

Что в итоге

Как видно, прямой впрыск позволяет добиться не только экономии топлива, но и хорошей отдачи от двигателя как в режимах низких и средних, так и высоких нагрузок. Другими словами, наличие непосредственного впрыска означает, что оптимальный состав смеси будет поддерживаться на всех режимах работы ДВС.

Что касается недостатков, к минусам прямого впрыска можно отнести разве что повышенную сложность во время ремонта и цену запчастей, а также высокую чувствительность системы к качеству горючего и состоянию фильтров топлива и воздуха.

Не нашли интересующую Вас информацию? на нашем форуме.