Фазований уприскування палива, ремонт інжекторних двигунів
Подальшого підвищення точності дозування палива, що впорскується при малих длительностях уприскування шляхом зменшення негативного впливу інерційності електромагнітних паливних форсунок, кожну форсунку стали обслуговувати власним вихідним транзистором блоку управління двигуном. Така схема вприскування називається фазованим уприскуванням або послідовним уприскуванням палива. За рахунок зменшення частоти спрацьовування форсунки в порівнянні з паралельним і попарно-паралельним уприскуванням в два рази, потрібно вже більш тривалий відкриття форсунки для забезпечення подачі того ж кількості палива.
Тобто, схема управління форсунками була модернізована так, що замість двох коротких вприськов палива здійснюється один більш тривалий уприскування. Таким чином, заміна паралельної схеми вприскування палива на фазованого дозволила помітно підвищити точність дозування палива, що впорскується при малих длительностях уприскування.
Осцилограми напруги сигналів системи управління 4-х циліндрового 4-х тактного двигуна, що здійснює фазований уприскування палива, що демонструють схему уприскування палива даної системи.
- Осцилограма напруги керуючих імпульсів паливної форсункою 1-го циліндра.
- Осцилограма напруги керуючих імпульсів паливної форсункою 2-го циліндра.
- Осцилограма напруги керуючих імпульсів паливної форсункою 3-го циліндра.
- Осцилограма напруги керуючих імпульсів паливної форсункою 4-го циліндра.
- Осцилограма напруги вихідного сигналу датчика положення / частоти обертання колінчастого вала. За один повний оборот коленвала датчик генерує 58 імпульсів і один пропуск, тривалість якого відповідає тривалості двох імпульсів. Відповідно, за один повний цикл роботи 4-х тактного двигуна (за два оберти коленвала) датчик генерує такі
пропуски двічі. - Осцилограма напруги вихідного сигналу датчика положення розподільного валу (датчика фаз). За два повних оберти коленвала датчик генерує один імпульс.
Імпульс синхронізації з моментом запалювання в першому циліндрі.
Тут, впорскування палива здійснюється тоді, коли обслуговується даної форсункою циліндр знаходиться на такті випуску відпрацьованих газів, тобто, незадовго до такту впуску. За два повних оберти колінчастого вала двигуна відповідних одному повного циклу роботи чотиритактного двигуна, кожна форсунка впорскує паливо тільки один раз. Тобто, в порівнянні з паралельним і попарно-паралельним уприскуванням, тут частота спрацьовування форсунки зменшена в два рази. За рахунок цього, для забезпечення подачі заданої кількості палива потрібно більш тривалий відкриття форсунки, а за рахунок збільшення тривалості відкритого стану
форсунки зменшилася негативний вплив інерційності електромагнітних паливних форсунок на точність дозування палива. Таким чином, заміна попарно-паралельної схеми вприскування палива на фазованого дозволила ще більше підвищити точність дозування палива, що впорскується при малих длительностях уприскування.
Для реалізації фазированной схеми вприскування палива потрібні були помітні доопрацювання системи управління двигуном, що забезпечують прив'язку алгоритму управління форсунками до фаз робочого циклу циліндрів. З цього, двигуни, обладнані фазованим уприскуванням палива, додатково оснащені датчиком положення розподільного валу (датчиком фаз). Крім того, блок управління такого двигуна потрібно дооснастити ще кількома силовими транзисторами, для управління кожної форсункою індивідуально. Крім внесення змін до блоку
управління двигуном, потрібно застосування форсунок з більш тонким розпилом палива, так як зменшилася тривалість процесу випаровування палива і змішування його з повітрям. На деяких двигунах, додатково, це дозволило використовувати режим роботи при більш бідній суміші (додатково потрібно зміна конструкції впускного колектора і застосування заслінок завихрителей, для формування вертикальних потоків повітря в циліндрі).
Слід зауважити, що в момент пуску двигуна блок керування двигуном перемикається на паралельну схему вприскування палива, тобто, включає і вимикає всі паливні форсунки одночасно до тих пір, поки не розпізнає сигнал від датчика положення розподільного валу.
Додатково застосовується асинхронний режим уприскування. У момент, коли водій дуже різко натискає на педаль акселератора, деякі блоки управління можуть здійснювати впорскування додаткової кількості палива декількома малими порціями в циліндри, які в даний момент знаходяться перед або спочатку такту впуску.
Осцилограми напруги сигналу управління форсункою і сигналу від датчика положення дросельної заслінки системи фазованого уприскування палива в момент різкої перегазовки.
4 Осцилограма напруги вихідного сигналу датчика положення дросельної заслінки.
6 Осцилограма напруги керуючих імпульсів паливної форсункою одного з циліндрів.
Як видно з наведених вище осцилограмами, на перехідних режимах роботи двигуна, в даному прикладі в момент різкого відкриття дросельної заслінки, система фазованого уприскування палива може здійснювати додаткові цикли вприскування палива, додатково збагачуючи таким чином склад готується паливо-повітряної суміші. Завдяки цьому знижується ймовірність виникнення пропусків запалення паливо-повітряної суміші в циліндрах при роботі двигуна на перехідних режимах.
У системах точкового уприскування палива переважної більшості двигунів сучасних автомобілів реалізований саме фазований уприскування палива.