Особливості leanburn двигунів

Матеріал з Toyota Carina E

Деякі двигуни 4A-FE і значна частина 7A-FE обладнані системою згоряння збідненої суміші (LeanBurn). На цих двигунах, завдяки модифікованої конфігурації впускного колектора і розташованих паливних форсунок, використовується паливно-повітряна суміш збідненого складу практично без шкоди для потужності і динамічних показників двигуна. Ця система підвищує паливну економічність і істотно знижує токсичність відпрацьованих газів. За рахунок подачі палива безпосередньо перед впускним клапаном, досягається більш ефективне його використання та зменшення "втрат" при формуванні паливно-повітряної суміші. При незначному зниженні потужності (3. 6 к.с. для 4A-FE), досягнуті досить високі показники економічності (нерідкі конкретні авто з витратою 6,6. 7 л / 100 км).

Відмінності звичайного і "бідного" двигуна на прикладі 4A-FE.

Особливості leanburn двигунів

Особливості leanburn двигунів

Форсунки (1) на звичайному двигуні розташовані на впускному колекторі, на бідному - прямо в голівці. На лівому кінці паливної рейки звичайного двигуна знаходиться регулятор тиску (2), який відрізняється за розмірами і формою від бідного (3).

Особливості leanburn двигунів

Датчик бідної суміші для двигунів з LeanBurn розташований на приймальній трубі (або на випускному колекторі), в той час як на звичайному двигуні на "штанах". Відмінності зрозуміти можна тільки знявши датчик і прочитавши його партнамбер. Датчик бідної суміші - номер починається з 89463, датчик кисню (на звичайному двигуні): 89465.

Особливості leanburn двигунів

Свічки на бідному двигуні з платиновими (іридієвим) вставками в електроди, іноді на клапанної кришці є табличка з попередженням використовувати тільки їх.

Особливості leanburn двигунів

І, нарешті, на бідному двигуні котушка запалювання розміщена окремо від розподільника, до якого в такому випадку йдуть п'ять високовольтних проводів.

У цих двигунах проведено зміни конструкції:

1) головки блоку циліндрів;

2) місця установки форсунок;

3) знайшли застосування спеціальні алгоритми управління складом повітряно-паливної суміші.

1) У голівці блоку циліндрів за рахунок зміни геометрії частини повітряних каналів впускного колектора вдається розшарувати в циліндрах заряд паливно-повітряної суміші, створивши завихрення, які роблять можливим підпал збідненого суміші. Для управління напрямками повітряних потоків використовуються додаткові заслінки. Привід здійснюється за допомогою вакуумної діафрагми. Коли клапан закритий, повітря надходить через вихровий впускний канал, який має відхиляє виступ для створення обертання заряду в горизонтальній площині. Таким чином забезпечується стійке займання і згоряння збідненої паливно-повітряної суміші.

Особливості leanburn двигунів
Особливості leanburn двигунів
Особливості leanburn двигунів

2) Паливні форсунки встановлюються безпосередньо в головку блоку циліндрів і впорскують паливо безпосередньо перед впускними клапанами. При цьому форсунки в звичайному режимі включаються по черзі (розподілене уприскування).

3) Подача палива здійснюється на двох режимах - стехиометрическом і режимі згоряння збідненої суміші в залежності від умов руху.

На версіях з Lean Burn застосовується Sensor Lean Mixture - датчик бідної суміші (на відміну від звичайного Oxygen Sensor), який визначає не сам факт бідна / багата суміш, а ступінь її "бідності", що дозволяє контролювати стійкість роботи двигуна на режимі LB і здійснювати управління на цьому режимі, зберігаючи відхилення крутного моменту в допустимих межах.

Функціонування при навантаженні нижче середньої

Електропневмоклапан знаходиться в стані OFF (вимкнений), при цьому розрідження з вакуумного ресивера через електропневмоклапан підводиться до пневмоприводу, заслінки закриті.

Повітря проходить через "спіральний" канал, утворюючи вихор на вході в циліндр. У той же час деяка частина повітря проходить крізь пропускний отвір в "прямий" канал. Таким чином вдається поліпшити випаровування палива і використовувати збіднений суміш.

Функціонування при високому навантаженні

При високому навантаженні по сигналу електронного блоку управління електропневмоклапан включається (ON) і до пневмоприводу надходить атмосферне повітря. В результаті відкриваються обидва впускні каналу (заслінки відкриті), знижується опір на впуску, поліпшується наповнення циліндрів і, як наслідок, підвищується потужність.

У наступних умовах для ефективної роботи двигуна використовується режим згоряння стехиометрической суміші:

  • при прогріванні;
  • на холостому ходу;
  • при старті і різкому прискоренні;
  • при русі під середнім навантаженням;
  • при відкритому положенні заслінки;
  • при русі на 1-й передачі (АКПП);
  • при несправності датчика Sensor Lean Mixture