Układy wtrysku paliwa do silników

Praca każdego silnika spalinowego oparta jest na spalaniu benzyny, oleju napędowego lub innego rodzaju paliwa. Ponadto ważne jest, aby paliwo dobrze mieszało się z powietrzem. Tylko w tym przypadku maksymalny zwrot będzie pochodził z silnika.

Silniki gaźnikowe nie mają takich samych osiągów jak nowoczesne silniki wtryskowe. Często jednostka wyposażona w gaźnik ma mniejszą moc niż silnik spalinowy z wymuszonym układem wtrysku, pomimo większej objętości. Przyczyna leży w jakości mieszania benzyny i powietrza. Jeśli te substancje nie zmieszają się dobrze, część paliwa zostanie usunięta do układu wydechowego, gdzie ulegnie spaleniu.

Oprócz awarii niektórych elementów układu wydechowego, np. Katalizatora czy zaworów, silnik nie wykorzysta w pełni swojego potencjału. Z tych powodów w nowoczesnym silniku zainstalowany jest wymuszony układ wtrysku paliwa. Rozważmy jego różne modyfikacje i zasadę ich działania.

Co to jest układ wtrysku paliwa

System wtrysku benzyny to mechanizm wymuszonego odmierzanego przepływu paliwa do cylindrów silnika. Biorąc pod uwagę, że przy słabym spalaniu BTC spaliny zawierają wiele szkodliwych substancji zanieczyszczających środowisko, silniki w których wykonywany jest precyzyjny wtrysk są bardziej przyjazne środowisku.

Aby poprawić wydajność mieszania, sterowanie procesem jest elektroniczne. Elektronika wydajniej dozuje porcję benzyny, a także pozwala na jej rozprowadzenie na drobne części. Nieco później omówimy różne modyfikacje układów wtryskowych, ale mają one tę samą zasadę działania.

Zasada działania i urządzenie

Jeśli wcześniej wymuszone dostarczanie paliwa odbywało się tylko w jednostkach wysokoprężnych, to nowoczesny silnik benzynowy jest również wyposażony w podobny system. Jego urządzenie, w zależności od typu, będzie zawierało następujące elementy:

• Jednostka sterująca przetwarzająca sygnały otrzymane z czujników. Na podstawie tych danych wydaje komendę siłownikom o czasie rozpylania benzyny, ilości paliwa i ilości powietrza.
• Czujniki zamontowane w pobliżu przepustnicy, wokół katalizatora, na wale korbowym, wałku rozrządu itp. Określają ilość i temperaturę dopływającego powietrza, jego ilość w spalinach, a także rejestrują różne parametry pracy bloku. Sygnały z tych elementów pomagają jednostce sterującej regulować wtrysk paliwa i dopływ powietrza do żądanego cylindra.
• Wtryskiwacze wtryskują benzynę do kolektora dolotowego lub bezpośrednio do komory cylindra, jak w silniku wysokoprężnym. Części te znajdują się w głowicy cylindrów w pobliżu świec zapłonowych lub na kolektorze dolotowym.
• Wysokociśnieniowa pompa paliwowa, która wytwarza wymagane ciśnienie w przewodzie paliwowym. W niektórych modyfikacjach układów paliwowych ten parametr powinien być znacznie wyższy niż kompresja cylindra.

Układ działa na zasadzie podobnej do analogu gaźnika - w momencie, gdy strumień powietrza wchodzi do kolektora dolotowego, dysza (w większości przypadków ich liczba jest identyczna z liczbą cylindrów w bloku). Pierwsze osiągnięcia miały charakter mechaniczny. Zamiast gaźnika zainstalowano w nich jedną dyszę, która rozpylała benzynę do kolektora dolotowego, dzięki czemu część spala się wydajniej.

Był to jedyny element, który działał z elektroniki. Wszystkie inne siłowniki były mechaniczne. Bardziej nowoczesne systemy działają na podobnej zasadzie, tylko różnią się od oryginalnego analogu liczbą siłowników i miejscem ich montażu.

Różne typy układów zapewniają bardziej jednorodną mieszankę, dzięki czemu pojazd w pełni wykorzystuje potencjał paliwa, a także spełnia bardziej rygorystyczne wymagania środowiskowe. Miłym dodatkiem do pracy wtrysku elektronicznego jest sprawność pojazdu przy efektywnej mocy jednostki.

Jeśli w pierwszych opracowaniach był tylko jeden element elektroniczny, a wszystkie inne części układu paliwowego były typu mechanicznego, to nowoczesne silniki są wyposażone w całkowicie elektroniczne urządzenia. Pozwala to dokładniej rozprowadzić mniej benzyny przy większej wydajności jej spalania.

Wielu kierowców zna ten termin jako silnik atmosferyczny. W tej modyfikacji paliwo dostaje się do kolektora dolotowego i cylindrów z powodu podciśnienia wytwarzanego, gdy tłok zbliża się do martwego dna w suwie ssania. Wszystkie ICE gaźnika działają zgodnie z tą zasadą. Większość nowoczesnych układów wtryskowych działa na podobnej zasadzie, tylko rozpylanie odbywa się z powodu ciśnienia, które wytwarza pompa paliwowa.

Krótka historia wyglądu

Początkowo wszystkie silniki benzynowe były wyposażone wyłącznie w gaźniki, ponieważ przez długi czas był to jedyny mechanizm, za pomocą którego paliwo było mieszane z powietrzem i zasysane do cylindrów. Działanie tego urządzenia polega na tym, że niewielka część benzyny jest zasysana do strumienia powietrza przechodzącego przez komorę mechanizmu do kolektora dolotowego.

Od ponad 100 lat urządzenie jest udoskonalane, tak aby niektóre modele były w stanie dostosować się do różnych trybów pracy silnika. Oczywiście elektronika robi to znacznie lepiej, ale w tamtych czasach był to jedyny mechanizm, którego dopracowanie pozwoliło uczynić auto oszczędnym lub szybkim. Niektóre modele samochodów sportowych były nawet wyposażone w oddzielne gaźniki, co znacznie zwiększyło moc samochodu.

W połowie lat 90. ubiegłego wieku rozwój ten był stopniowo zastępowany bardziej wydajnym rodzajem układów paliwowych, które już nie działały ze względu na parametry dysz (o tym, czym jest i jak ich wielkość wpływa na pracę silnika, czytaj osobny artykuł) i objętość komór gaźnika i na podstawie sygnałów z ECU.

Istnieje kilka powodów tej wymiany:

1. Układy typu gaźnika są mniej ekonomiczne niż analogi elektroniczne, co oznacza, że ​​mają niską wydajność paliwową;
2. Skuteczność gaźnika nie przejawia się we wszystkich trybach pracy silnika. Wynika to z fizycznych parametrów jego części, które można zmienić tylko poprzez zainstalowanie innych odpowiednich elementów. Podczas zmiany trybów pracy silnika spalinowego, gdy samochód nadal się porusza, nie można tego zrobić;
3. Wydajność gaźnika zależy od tego, gdzie jest on zainstalowany w silniku;
4. Ponieważ paliwo w gaźniku miesza się gorzej niż podczas rozpylania wtryskiwacza, więcej niespalonej benzyny dostaje się do układu wydechowego, co zwiększa poziom zanieczyszczenia środowiska.

Układ wtrysku paliwa został po raz pierwszy zastosowany w pojazdach produkcyjnych na początku lat 80-tych XX wieku. Jednak w lotnictwie wtryskiwacze zaczęto montować 50 lat wcześniej. Pierwszym samochodem wyposażonym w mechaniczny układ bezpośredniego wtrysku niemieckiej firmy Bosch był Goliath 700 Sport (1951).

Znany model o nazwie „Gull Wing” (Mercedes-Benz 300SL) został wyposażony w podobną modyfikację pojazdu.

Pod koniec lat 50-tych - wczesnych 60-tych. opracowano systemy, które działałyby z wykorzystaniem mikroprocesora, a nie skomplikowanych urządzeń mechanicznych. Jednak rozwój ten pozostawał niedostępny przez długi czas, dopóki nie stał się możliwy zakup tanich mikroprocesorów.

Masowe wprowadzenie systemów elektronicznych było spowodowane bardziej rygorystycznymi przepisami dotyczącymi ochrony środowiska i większą dostępnością mikroprocesorów. Pierwszym modelem produkcyjnym, który otrzymał elektroniczny wtrysk, był Nash Rambler Rebel z 1967 roku. Dla porównania, gaźnikowy silnik o pojemności 5.4 litra rozwijał 255 koni mechanicznych, a nowy model z układem elektrorzutnika i identyczną objętością miał już 290 KM.

Ze względu na większą wydajność i zwiększoną wydajność, różne modyfikacje układów wtryskowych stopniowo zastępowały gaźniki (chociaż takie urządzenia są nadal aktywnie wykorzystywane w małych pojazdach zmechanizowanych ze względu na ich niski koszt).

Większość dzisiejszych samochodów osobowych jest wyposażona w elektroniczny wtrysk paliwa firmy Bosch. Rozwój nazywa się jetronic. W zależności od modyfikacji systemu jego nazwa zostanie uzupełniona o odpowiednie przedrostki: Mono, K / KE (mechaniczny / elektroniczny system dozowania), L / LH (wtrysk rozproszony ze sterowaniem na każdy cylinder) itp. Podobny system został opracowany przez inną niemiecką firmę - Opel i nazywa się Multec.

Rodzaje i typy układów wtrysku paliwa

Wszystkie nowoczesne elektroniczne systemy wymuszonego wtrysku dzielą się na trzy główne kategorie:

• Spray przepustnicy (lub wtrysk centralny);
• Spray do kolektora (lub rozprowadzony);
• Rozpylanie bezpośrednie (rozpylacz jest zamontowany w głowicy cylindra, paliwo jest mieszane z powietrzem bezpośrednio w cylindrze).

Schemat działania wszystkich tego typu zastrzyków jest prawie identyczny. Dostarcza paliwo do wnęki z powodu nadciśnienia w przewodzie układu paliwowego. Może to być oddzielny zbiornik umieszczony między kolektorem dolotowym a pompą lub sam przewód wysokiego ciśnienia.

Wtrysk centralny (wtrysk pojedynczy)

Monoinjection był pierwszym opracowaniem systemów elektronicznych. Jest identyczny z odpowiednikiem gaźnika. Jedyna różnica polega na tym, że zamiast urządzenia mechanicznego w kolektorze dolotowym montowany jest wtryskiwacz.

Benzyna trafia bezpośrednio do kolektora, gdzie miesza się z napływającym powietrzem i wchodzi do odpowiedniego rękawa, w którym powstaje podciśnienie. Ta nowość znacznie podniosła sprawność standardowych silników dzięki możliwości dostosowania układu do trybów pracy silnika.

Główną zaletą monowtrysku jest prostota systemu. Można go zainstalować na dowolnym silniku zamiast gaźnika. Elektroniczna jednostka sterująca będzie sterować tylko jednym wtryskiwaczem, więc nie jest potrzebne skomplikowane oprogramowanie mikroprocesorowe.

W takim systemie będą obecne następujące elementy:

• W celu utrzymania stałego ciśnienia benzyny w przewodzie należy go wyposażyć w regulator ciśnienia (opis sposobu działania i miejsca montażu tutaj). Gdy silnik jest wyłączony, element ten utrzymuje ciśnienie w układzie, ułatwiając pracę pompy po ponownym uruchomieniu urządzenia.
• Rozpylacz działający na sygnał z ECU. Wtryskiwacz posiada elektrozawór. Zapewnia impulsowe rozpylanie benzyny. Więcej szczegółów na temat urządzenia wtryskiwaczy i sposobu ich czyszczenia opisano w opisie tutaj.
• Zawór dławiący z siłownikiem reguluje przepływ powietrza do kolektora.
• Czujniki zbierające informacje niezbędne do określenia ilości benzyny i czasu jej rozpylania.
• Sterownik mikroprocesorowy przetwarza sygnały z czujników i zgodnie z tym wysyła polecenie uruchomienia wtryskiwacza, napędu przepustnicy i pompy paliwa.

Chociaż ten innowacyjny projekt sprawdził się dobrze, ma kilka krytycznych wad:

1. Gdy wtryskiwacz ulegnie awarii, całkowicie zatrzymuje cały silnik;
2. Ponieważ natryskiwanie odbywa się w głównej części kolektora, na ściankach rur pozostaje pewna ilość benzyny. Z tego powodu silnik będzie potrzebował więcej paliwa, aby osiągnąć maksymalną moc (chociaż ten parametr jest zauważalnie niższy w porównaniu z gaźnikiem);
3. Wymienione powyżej wady zahamowały dalsze doskonalenie układu, przez co tryb wielopunktowego rozpylania nie jest dostępny przy wtrysku pojedynczym (jest możliwy tylko przy wtrysku bezpośrednim), a to prowadzi do niepełnego spalenia części benzyny. W rezultacie pojazd nie spełnia stale rosnących wymagań środowiskowych pojazdów.

Rozprowadzony zastrzyk

Kolejna bardziej efektywna modyfikacja układu wtryskowego przewiduje zastosowanie indywidualnych wtryskiwaczy dla konkretnego cylindra. Takie urządzenie pozwoliło na ustawienie rozpylaczy bliżej zaworów dolotowych, dzięki czemu następuje mniejsze straty paliwa (nie tyle pozostaje na ściankach kolektora).

Zazwyczaj tego typu wtrysk jest wyposażony w dodatkowy element - rampę (lub zbiornik, w którym paliwo gromadzi się pod wysokim ciśnieniem). Taka konstrukcja pozwala na zapewnienie każdemu wtryskiwaczowi odpowiedniego ciśnienia benzyny bez skomplikowanych regulatorów.

Ten rodzaj wtrysku jest najczęściej stosowany w nowoczesnych samochodach. System wykazał dość wysoką wydajność, więc dziś istnieje kilka jego odmian:

• Pierwsza modyfikacja jest bardzo podobna do pracy monowtrysku. W takim układzie ECU wysyła sygnał do wszystkich wtryskiwaczy jednocześnie i są one wyzwalane niezależnie od tego, który cylinder potrzebuje świeżej porcji BTC. Zaletą w stosunku do pojedynczego wtrysku jest możliwość indywidualnego dostosowania dopływu benzyny do każdego cylindra. Jednak ta modyfikacja ma znacznie wyższe zużycie paliwa niż bardziej nowoczesne odpowiedniki.
• Wstrzykiwanie par równoległych. Działa identycznie jak poprzedni, tylko nie wszystkie wtryskiwacze działają, ale są połączone parami. Osobliwością tego typu urządzeń jest to, że są one ustawione równolegle tak, że jeden rozpylacz otwiera się zanim tłok wykona suw ssania, a drugi rozpyla benzynę w tym momencie przed rozpoczęciem zwalniania z innego cylindra. Ten system prawie nigdy nie jest instalowany w samochodach, jednak większość elektronicznych wtrysków podczas przełączania w tryb awaryjny działa na tej zasadzie. Często jest aktywowany w przypadku awarii czujnika wałka rozrządu (w modyfikacji fazowego wtrysku).
• Stopniowa modyfikacja wtrysku rozproszonego. To najnowsze osiągnięcie takich systemów. Ma najlepsze wyniki w tej kategorii. W takim przypadku używana jest ta sama liczba dysz, ile jest cylindrów w silniku, tylko oprysk zostanie wykonany tuż przed otwarciem zaworów dolotowych. Ten typ wtrysku ma najwyższą skuteczność w tej kategorii. Paliwo nie jest wtryskiwane do całego kolektora, a tylko do części, z której pobierana jest mieszanka paliwowo-powietrzna. Dzięki temu silnik spalinowy wykazuje doskonałą sprawność.

Bezpośredni wtrysk

System wtrysku bezpośredniego jest rodzajem typu rozproszonego. Jedyną różnicą w tym przypadku będzie lokalizacja dysz. Montowane są w taki sam sposób jak świece zapłonowe - w górnej części silnika, dzięki czemu rozpylacz dostarcza paliwo bezpośrednio do komory cylindra.

Samochody z segmentu premium wyposażone są w taki system, ponieważ jest najdroższy, ale dziś jest najbardziej wydajny. Układy te doprowadzają mieszanie paliwa i powietrza do prawie idealnego, aw trakcie pracy bloku zużywa się każdą mikrokroplę benzyny.

Bezpośredni wtrysk pozwala dokładniej regulować pracę silnika w różnych trybach. Ze względu na cechy konstrukcyjne (oprócz zaworów i świec, w głowicy cylindrów musi być również zainstalowany wtryskiwacz), nie są one stosowane w silnikach spalinowych o małej pojemności skokowej, ale tylko w mocnych analogach o dużej objętości.

Innym powodem stosowania takiego systemu tylko w drogich samochodach jest konieczność poważnej modernizacji silnika seryjnego w celu zamontowania na nim bezpośredniego wtrysku. Jeżeli w przypadku innych analogów taka modernizacja jest możliwa (konieczna jest tylko modyfikacja kolektora dolotowego i zainstalowanie niezbędnej elektroniki), to w takim przypadku oprócz zamontowania odpowiedniej jednostki sterującej i niezbędnych czujników należy również przerobić głowicę cylindrów. Nie można tego zrobić w budżetowych jednostkach mocy szeregowej.

Ten rodzaj oprysku jest bardzo kapryśny dla jakości benzyny, ponieważ para tłoków jest bardzo wrażliwa na najmniejsze materiały ścierne i wymaga stałego smarowania. Musi spełniać wymagania producenta, dlatego pojazdy z podobnymi układami paliwowymi nie powinny być tankowane na wątpliwych lub nieznanych stacjach benzynowych.

Wraz z pojawieniem się bardziej zaawansowanych modyfikacji bezpośredniego typu rozpylania istnieje duże prawdopodobieństwo, że takie silniki wkrótce zastąpią analogi z wtryskiem mono- i rozproszonym. Bardziej nowoczesne typy systemów obejmują rozwiązania, w których wykonuje się wtrysk wielopunktowy lub warstwowy. Obie opcje mają na celu zapewnienie jak najpełniejszego spalania benzyny, a efekt tego procesu osiągnie najwyższą sprawność.

Wtrysk wielopunktowy zapewnia funkcja rozpylania. W tym przypadku komora wypełniona jest mikroskopijnymi kroplami paliwa w różnych częściach, co poprawia równomierne wymieszanie z powietrzem. Wstrzykiwanie warstwa po warstwie dzieli jedną część BTC na dwie części. Wstrzyknięcie wstępne jest wykonywane jako pierwsze. Ta część paliwa zapala się szybciej, ponieważ jest więcej powietrza. Po zapłonie dostarczana jest główna część benzyny, która zapala się już nie od iskry, ale z istniejącej pochodni. Taka konstrukcja sprawia, że ​​silnik pracuje płynniej bez utraty momentu obrotowego.

Obowiązkowym mechanizmem obecnym we wszystkich tego typu układach paliwowych jest wysokociśnieniowa pompa paliwowa. Aby urządzenie nie zawodziło w procesie wytwarzania wymaganego ciśnienia, jest wyposażone w parę tłoków (co to jest i jak działa, opisano osobno). Potrzeba takiego mechanizmu wynika z faktu, że ciśnienie w listwie musi być kilkakrotnie wyższe niż sprężanie silnika, ponieważ często benzynę trzeba wtryskiwać do już sprężonego powietrza.

Czujniki wtrysku paliwa

Oprócz kluczowych elementów układu paliwowego (przepustnica, zasilanie, pompa paliwa i dysze) jego działanie jest nierozerwalnie związane z obecnością różnych czujników. W zależności od rodzaju wtrysku urządzenia te są instalowane do:

• Określenie ilości tlenu w spalinach. Do tego służy sonda lambda (jak to działa, można przeczytać tutaj). Samochody mogą używać jednego lub dwóch czujników tlenu (zainstalowanych przed lub przed i za katalizatorem);
• Definicje rozrządu (co to jest, ucz się z kolejna recenzja) tak, aby jednostka sterująca mogła dać sygnał do otwarcia opryskiwacza tuż przed suwem ssania. Czujnik fazy jest zainstalowany na wałku rozrządu i jest stosowany w układach wtrysku fazowego. Awaria tego czujnika przełącza jednostkę sterującą w tryb wtrysku parowo-równoległego;
• Wyznaczanie prędkości wału korbowego. Działanie momentu zapłonu, a także innych układów auto, zależy od DPKV. To najważniejszy czujnik w samochodzie. Jeśli się nie powiedzie, silnik nie może zostać uruchomiony lub zgaśnie;
• Obliczanie, ile powietrza zużywa silnik. Czujnik masowego przepływu powietrza pomaga jednostce sterującej określić, za pomocą którego algorytmu oblicza się ilość benzyny (czas otwarcia rozpylacza). W przypadku awarii czujnika masowego przepływu powietrza ECU posiada tryb awaryjny, na który kierują wskaźniki innych czujników np. DPKV lub awaryjne algorytmy kalibracji (producent ustawia parametry średnie);
• Określenie warunków temperaturowych silnika. Czujnik temperatury w układzie chłodzenia pozwala na regulację dopływu paliwa, a także czasu zapłonu (aby uniknąć detonacji z powodu przegrzania silnika);
• Oblicz szacunkowe lub rzeczywiste obciążenie układu napędowego. W tym celu używany jest czujnik przepustnicy. Określa, w jakim stopniu kierowca naciska pedał gazu;
• Zapobieganie stukaniu silnika. W tym celu używany jest czujnik stuków. Kiedy to urządzenie wykryje ostre i przedwczesne wstrząsy w cylindrach, mikroprocesor dostosowuje czas zapłonu;
• Obliczanie prędkości pojazdu. Gdy mikroprocesor wykryje, że prędkość samochodu przekracza wymagane obroty silnika, „mózgi” odcinają dopływ paliwa do cylindrów. Dzieje się tak na przykład, gdy kierowca hamuje silnikiem. Ten tryb pozwala oszczędzać paliwo podczas zjazdów lub zbliżania się do zakrętu;
• Szacunki ilości drgań wpływających na silnik. Dzieje się tak, gdy pojazdy poruszają się po nierównych drogach. Wibracje mogą prowadzić do przerw w zapłonie. Czujniki te są stosowane w silnikach spełniających normy Euro 3 i wyższe.

Żadna jednostka sterująca nie działa wyłącznie na podstawie danych z jednego czujnika. Im więcej tych czujników w systemie, tym wydajniej ECU obliczy charakterystykę paliwa silnika.

Awaria niektórych czujników przełącza ECU w tryb awaryjny (ikona silnika zapala się na tablicy wskaźników), ale silnik nadal pracuje zgodnie z zaprogramowanymi algorytmami. Jednostka sterująca może opierać się na wskaźnikach czasu pracy silnika spalinowego, jego temperaturze, położeniu wału korbowego itp. Lub po prostu na zaprogramowanej tabeli z różnymi zmiennymi.

Mechanizmy wykonawcze

Gdy elektroniczna jednostka sterująca otrzyma dane ze wszystkich czujników (ich numer jest wpisany w kod programu urządzenia), wysyła odpowiednią komendę do siłowników systemu. W zależności od modyfikacji systemu urządzenia te mogą mieć własny projekt.

Mechanizmy te obejmują:

• Opryskiwacze (lub dysze). Są one głównie wyposażone w elektrozawór sterowany algorytmem ECU;
• Pompa paliwowa. Niektóre modele samochodów mają dwa z nich. Paliwo ze zbiornika dostarcza się do pompy wysokiego ciśnienia, która pompuje benzynę do szyny małymi porcjami. Tworzy to wystarczającą wysokość podnoszenia w przewodzie wysokiego ciśnienia. Takie modyfikacje pomp są potrzebne tylko w układach wtrysku bezpośredniego, ponieważ w niektórych modelach dysza musi rozpylać paliwo w sprężonym powietrzu;
• Moduł elektroniczny układu zapłonowego - odbiera sygnał do powstania iskry w odpowiednim momencie. Ten element w najnowszych modyfikacjach układów pokładowych jest częścią jednostki sterującej (jego część niskonapięciowa, a część wysokonapięciowa to dwuobwodowa cewka zapłonowa, która wytwarza ładunek dla określonej świecy zapłonowej, aw droższych wersjach na każdej świecy jest zainstalowana pojedyncza cewka).
• Regulator prędkości biegu jałowego. Przedstawiony jest w postaci silnika krokowego, który reguluje ilość przepływu powietrza w obszarze przepustnicy. Mechanizm ten jest niezbędny do utrzymania biegu jałowego silnika przy zamkniętej przepustnicy (kierowca nie wciska pedału gazu). Ułatwia to proces rozgrzewania schłodzonego silnika - nie trzeba siedzieć zimą w zimnej kabinie i gasić, żeby silnik nie zgaśnie;
• Aby dostosować reżim temperaturowy (parametr ten wpływa również na dopływ benzyny do cylindrów), jednostka sterująca okresowo włącza wentylator chłodzący zainstalowany w pobliżu głównej chłodnicy. Najnowsza generacja modeli BMW wyposażona jest w osłonę chłodnicy z regulowanymi żebrami, aby utrzymać temperaturę podczas jazdy w chłodne dni i przyspieszyć rozgrzewanie silnika. (aby silnik spalinowy nie przechłodził się, pionowe żebra obracają się, blokując dostęp przepływu zimnego powietrza do komory silnika). Te elementy są również sterowane przez mikroprocesor na podstawie danych z czujnika temperatury płynu chłodzącego.

Elektroniczna jednostka sterująca rejestruje również, ile paliwa zużył pojazd. Informacje te pozwalają oprogramowaniu na dostosowanie trybów pracy silnika tak, aby dostarczał maksymalną moc w określonej sytuacji, ale jednocześnie zużywał minimalną ilość benzyny. Podczas gdy większość kierowców postrzega to jako troskę o ich portfele, w rzeczywistości słabe spalanie paliwa zwiększa poziom zanieczyszczenia spalin. Wszyscy producenci polegają głównie na tym wskaźniku.

Mikroprocesor oblicza liczbę otworów dysz w celu określenia zużycia paliwa. Oczywiście wskaźnik ten jest względny, ponieważ elektronika nie jest w stanie dokładnie obliczyć, ile paliwa przeszło przez dysze wtryskiwaczy w tych ułamkach sekundy, gdy były otwarte.

Dodatkowo nowoczesne samochody wyposażone są w adsorber. To urządzenie jest instalowane na zamkniętym układzie cyrkulacji oparów benzyny w zbiorniku paliwa. Wszyscy wiedzą, że benzyna ma tendencję do parowania. Aby zapobiec przedostawaniu się oparów benzyny do atmosfery, adsorber przepuszcza te gazy przez siebie, filtruje je i przesyła do cylindrów w celu dopalenia.

Elektroniczna jednostka sterująca

Żaden wymuszony układ benzynowy nie działa bez elektronicznej jednostki sterującej. To jest mikroprocesor, do którego wszyty jest program. Oprogramowanie zostało opracowane przez producenta samochodów dla określonego modelu samochodu. Mikrokomputer jest skonfigurowany dla określonej liczby czujników, a także dla określonego algorytmu działania w przypadku awarii czujnika.

Sam mikroprocesor składa się z dwóch elementów. Pierwsza z nich przechowuje główne oprogramowanie - ustawienia producenta lub oprogramowanie, które jest instalowane przez mastera podczas strojenia chipa (o tym, dlaczego jest potrzebne, jest opisane w inny artykuł).

Druga część ECU to blok kalibracyjny. Jest to obwód alarmowy, który jest konfigurowany przez producenta silnika na wypadek, gdyby urządzenie nie przechwytywało sygnału z określonego czujnika. Ten element jest zaprogramowany na dużą liczbę zmiennych, które są aktywowane po spełnieniu określonych warunków.

Biorąc pod uwagę złożoność komunikacji między jednostką sterującą, jej ustawieniami i czujnikami, należy zwracać uwagę na sygnały pojawiające się na tablicy wskaźników. W samochodach ekonomicznych, jeśli wystąpi problem, ikona silnika po prostu się zapala. Aby zidentyfikować usterkę w układzie wtryskowym, należy podłączyć komputer do złącza serwisowego ECU i przeprowadzić diagnostykę.

Aby ułatwić tę procedurę, w droższych samochodach instalowany jest komputer pokładowy, który samodzielnie przeprowadza diagnostykę i wydaje określony kod błędu. Dekodowanie takich komunikatów serwisowych można znaleźć w książce usług transportowych lub na oficjalnej stronie producenta.

Który zastrzyk jest lepszy?

To pytanie pojawia się wśród właścicieli samochodów z rozważanymi układami paliwowymi. Odpowiedź na to zależy od różnych czynników. Na przykład, jeśli ceną problemu jest ekonomiczność maszyny, zgodność z wysokimi normami środowiskowymi i maksymalna wydajność ze spalania VTS, to odpowiedź jest jednoznaczna: wtrysk bezpośredni jest lepszy, ponieważ jest najbliższy ideału. Ale taki samochód nie będzie tani, a ze względu na cechy konstrukcyjne systemu silnik będzie miał dużą objętość.

Ale jeśli kierowca chce zmodernizować swój transport, aby zwiększyć osiągi silnika spalinowego poprzez demontaż gaźnika i zainstalowanie wtryskiwaczy, to będzie musiał zatrzymać się przy jednej z opcji wtrysku rozproszonego (pojedynczy wtrysk nie jest cytowany, ponieważ jest to stara konstrukcja, która nie jest dużo wydajniejsza niż gaźnik). Taki układ paliwowy będzie miał niską cenę, a także nie jest tak kapryśny dla jakości benzyny.

W porównaniu z gaźnikiem wymuszony wtrysk ma następujące zalety:

• Zwiększa się ekonomia transportu. Nawet pierwsze konstrukcje wtryskiwaczy wykazały zmniejszenie przepływu o około 40 procent;
• Moc jednostki wzrasta, szczególnie przy małych prędkościach, dzięki czemu początkującym łatwiej jest nauczyć się jeździć z użyciem wtryskiwacza;
• Do uruchomienia silnika potrzeba mniej czynności ze strony kierowcy (proces jest w pełni zautomatyzowany);
• Na zimnym silniku kierowca nie musi regulować prędkości, aby silnik spalinowy nie zgaśnie podczas rozgrzewania;
• Dynamika silnika wzrasta;
• Nie ma potrzeby regulacji układu zasilania paliwem, ponieważ w zależności od trybu pracy silnika dokonuje tego elektronika;
• Skład mieszanki jest monitorowany, co zwiększa przyjazność dla środowiska emisji;
• Do poziomu Euro-3 układ paliwowy nie wymaga rutynowej konserwacji (wystarczy wymienić uszkodzone części);
• Możliwe staje się zainstalowanie immobilizera w samochodzie (to urządzenie antykradzieżowe zostało szczegółowo opisane osobno);
• W niektórych modelach samochodów przestrzeń w komorze silnika jest zwiększona poprzez usunięcie „miski”;
• Wykluczona jest emisja oparów benzyny z gaźnika przy niskich prędkościach obrotowych silnika lub podczas długich postojów, co zmniejsza ryzyko ich zapłonu poza cylindrami;
• W niektórych maszynach gaźnikowych nawet lekkie przechylenie (czasami wystarczy 15-procentowe przechylenie) może spowodować zatrzymanie silnika lub niewłaściwe działanie gaźnika;
• Gaźnik jest również w dużym stopniu zależny od ciśnienia atmosferycznego, co w znacznym stopniu wpływa na osiągi silnika podczas pracy maszyny w obszarach górskich.

Pomimo wyraźnych zalet w stosunku do gaźników, wtryskiwacze nadal mają pewne wady:

• W niektórych przypadkach koszt utrzymania systemu jest bardzo wysoki;
• Sam system składa się z dodatkowych mechanizmów, które mogą zawieść;
• Diagnostyka wymaga sprzętu elektronicznego, chociaż do prawidłowego wyregulowania gaźnika wymagana jest również pewna wiedza;
• System jest całkowicie zależny od energii elektrycznej, dlatego podczas modernizacji silnika należy również wymienić generator;
• Czasami w systemie elektronicznym mogą wystąpić błędy z powodu niezgodności sprzętu i oprogramowania.

Stopniowe zaostrzanie norm środowiskowych, a także stopniowy wzrost cen benzyny, zmusza wielu kierowców do przejścia na pojazdy z silnikami wtryskowymi.

Dodatkowo proponujemy obejrzenie krótkiego filmu o tym, czym jest układ paliwowy i jak działa każdy element:

Układ paliwowy pojazdu. Urządzenie, zasada działania i awarie!

Pytania i odpowiedzi:

Jakie są systemy wtrysku paliwa? Istnieją tylko dwa zasadniczo różne systemy wtrysku paliwa. Monowtrysk (analog do gaźnika, tylko paliwo jest dostarczane przez dyszę). Wtrysk wielopunktowy (dysze wtryskują paliwo do kolektora dolotowego).

Jak działa układ wtrysku paliwa? Gdy zawór dolotowy otwiera się, wtryskiwacz wtryskuje paliwo do kolektora dolotowego, a mieszanka paliwowo-powietrzna jest zasysana w sposób naturalny lub przez turbodoładowanie.

Jak działa układ wtrysku paliwa? W zależności od rodzaju układu wtryskiwacze wtryskują paliwo do kolektora dolotowego lub bezpośrednio do cylindrów. Czas wtrysku jest określany przez ECU.

Чco wtryskuje benzynę do silnika? Jeśli układ paliwowy jest wtryskiem rozproszonym, to wtryskiwacz jest zainstalowany na każdej rurze kolektora dolotowego, BTC jest zasysane do cylindra z powodu znajdującego się w nim podciśnienia. W przypadku wtrysku bezpośredniego paliwo jest dostarczane do cylindra.