Система безпосереднього впорскування пристрій і принцип роботи

Для більш ефективної подачі палива була розроблена вдосконалена система безпосереднього уприскування, що застосовується на більшості сучасних бензинових ДВС. Безпосередній впорскування передбачає пряму подачу паливної суміші в циліндри, минаючи паливний колектор. На сьогоднішній день це одна з найбільш прогресивних систем подачі палива.

Система була розроблена французьким інженером Л. Левассором, а перший її прототип був встановлений в авіаційний двигун V8. Перша автомобільна система безпосередньої (прямої) подачі палива була сконструйована в 1952 році компанією Bosch і застосовувалася на досить відомих тоді марках автомобілів Gutbrod і Goliath.

В даний час подібні паливні системи виробляють всесвітньо відомі автомобільні конгломерати, такі як Volkswagen, Audi, Infiniti, BMW, General Motors, Mercedes-Benz, Ford.

Використання системи подібного типу дає можливість на 15-18% знизити паливні витрати, а також зменшити рівень токсичності відпрацьованих газів.

Як влаштована система безпосереднього впорскування

Конструкція системи безпосередньої подачі палива складається з паливного насоса (ТНВД), рампи, механізму для регулювання тиску паливної суміші, набору датчиків (датчики високого тиску, датчики входу), запобіжного клапана, форсунок, блоку управління.

Паливний насос (ТНВД)

Рампа використовується для рівномірного розподілу палива, що надійшло до форсунок і запобігання зміни його робочого тиску в самому паливному контурі.

Клапан встановлюється на паливну рампу і призначений для забезпечення захисту паливної системи від надмірно високого тиску на граничних значеннях, яке утворюється внаслідок значного розширення паливної суміші.

Регулятор призначений для точного дозування палива за допомогою насоса з урахуванням робочих можливостей паливних форсунок. Регулятор встановлюється всередині насоса.

Датчик ВД (високого тиску)

Даний тип датчика використовується для вимірювання робочого тиску ТЗ в рампі. На підставі отриманих сигналів від датчика відбувається зміна тиску в рампі.

Основна функція форсунки - забезпечити впорскування палива, що подається в камеру згоряння з подальшим утворенням ТВС.

Традиційно механізм управління системою безпосередньої подачі палива складається з блоку управління, вхідних датчиків і механізмів виконання.

Як і інші паливні системи, дана система оснащується додатковими датчиками - датчиком температурного режиму повітря, температури двигуна, температури рідини-холодоагенту, витрати повітря, положення розподільного і т.д.

Як працює система безпосереднього впорскування

Система безпосереднього впорскування може забезпечувати три способи освіти ТВС - гомогенний (однорідний), пошарове і стехиометрический гомогенний (легкозаймистий).

Такі можливості в сумішоутворення дозволяють з максимальною ефективністю використовувати паливо, за рахунок чого забезпечується економічність і екологічність двигуна при одночасному підвищенні динамічних характеристик силового агрегату.

Гомогенний спосіб утворення суміші

Паливна суміш, отримана гомогенним способом, є менш ефективною і бідною. Найчастіше вона може використовуватися тільки на проміжному етапі роботи двигуна. Освіта гомогенної суміші відбувається при відкритій заслінці дросельного типу і закритих засувках впуску.

Це призводить до інтенсивного пересування повітря в паливних циліндрах. На такті впуску відбувається подача палива, при цьому коефіцієнт надлишкового повітря становить 1,5. У деяких випадках допускається додавання відпрацьованих газів в отриману суміш (не більше 22-25% від загального обсягу суміші).

Пошаровий спосіб утворення суміші

Подібний спосіб сумішоутворення застосовується в тих випадках, коли ДВС працює на малих або середніх оборотах з невеликої робочої навантаженням. Освіта суміші при пошаровому способі здійснюється при відкритій заслінці дросельного типу і закритих засувках впуску.

Повітряна маса поступається в камеру згоряння, утворюючи повітряний дзига. Паливо подається на свічку запалювання на такті стиснення. Через деякий час біля свічки відбувається утворення ТВС з коефіцієнтом надлишку в діапазоні 1,5 - 3.

В процесі займання відбувається виділення очищеного повітря, який використовується в якості ізолятора теплової енергії.

Стехиометрический спосіб утворення суміші

Даний спосіб використовується на підвищених обертах і високих навантаженнях ДВС. Освіта суміші відбувається при відкритих засувках впуску та відкритій дросельної заслінки, при впливі на педаль газу.

Подача палива здійснюється на такті впуску, в результаті чого виходить одноманітна паливна суміш. При цьому коефіцієнт надлишку не перевищує одиниці. Це призводить до прискореного займання ТВС і її швидкому згорянню.