Смесеобразование и общее устройство системы
питания Смесеобразование. Сущность процесса
смесеобразования в карбюраторных двигателях заключается в получении мельчайших
частиц бензина, полном их испарении и перемешивании с воздухом. Процесс
получения смеси воздуха с мелкораспыленным и частично испаренным бензином
называется карбюрацией, а прибор, в котором происходит этот процесс, —
карбюратором. Основным назначением карбюратора является дозирование подачи
бензина для любого из возможных режимов работы двигателя. При этом
смеседозирующие устройства карбюратора обеспечивают необходимое соотношение
между распыленным топливом и воздухом. Полученная таким образом смесь
мельчайших частиц и паров бензина с воздухом называется горючей смесью. В
цилиндрах двигателя горючая смесь смешивается с оставшимися там от предыдущего
цикла продуктами сгорания (остаточными газами) и превращается в рабочую
смесь. В карбюраторных двигателях процесс смесеобразования происходит за
тысячные доли секунды. За это время бензин, поступающий в смесительную камеру
карбюратора, должен достаточно тонко распылиться, перемешаться с воздухом и
испариться. Распыление топлива происходит главным образом из-за разности
скоростей поступления топлива и воздуха. Наибольшая скорость движения топлива
в смесительной камере карбюратора равна 5...7 м/с, а воздуха — 100... 150 м/с,
что примерно в 20 —25 раз больше. С повышением скорости перемещения воздуха в
смесительной камере тонкость распыления бензина увеличивается, а следовательно,
увеличивается и скорость его испарения. Увеличение скорости испарения
бензина происходит еще и за счет подогрева горючей смеси горячими стенками
цилиндров, камер сгорания и днищами поршней. Если такой подогрев смеси
оказывается недостаточным, то применяют местный подогрев участка впускного
газопровода, связывающего карбюратор с цилиндрами двигателя, отработавшими
газами. Наиболее полное смесеобразование обеспечивается при температуре
45...65"С. Состав горючей смеси. Для полного сгорания 1 кг бензина
теоретически требуется около 15 кг (или 12,5 м3) воздуха. Однако при работе
карбюраторного двигателя количество воздуха в горючей смеси может быть больше
или меньше теоретически необходимого. Поэтому состав горючей смеси
характеризуется коэффициентом избытка воздуха а, который представляет собой
отношение действительного количества воздуха La, участвующего в сгорании
топлива, к теоретически необходимому его количеству Ц. Если в горючей смеси на 1
кг топлива приходится 15 кг воздуха, то смесь называется нормальной (а = La/LT -
1); если больше 15 кг, но не больше 17 кг, то обедненной (а = 1,05... 1,15);
если больше 17 кг, то бедной (а = 1,2... 1,25); если меньше 15 кг, но не меньше
12 кг, то обогащенной (а = 0,8...0,95); если меньше 12 кг, то богатой (а = =
0,4...0,7). Наибольшая экономичность достигается при работе двигателя на
обедненной смеси. Общее устройство системы питания. В карбюраторном двигателе
система питания служит для приготовления горючей смеси, подачи ее к цилиндрам и
отвода из них продуктов сгорания. В систему питания входят устройства,
обеспечивающие подачу и очистку топлива и воздуха, приготовление горючей смеси,
отвод отработавших газов и глушение шума при выпуске, хранение запаса топлива
и контроль его количества.
Карбюраторы двигателей легковых
автомобилей
На двигателях легковых автомобилей
устанавливают карбюраторы эмульсионного типа с падающим потоком, обеспечивающим
хорошее наполнение цилиндров горючей смесью. Такие карбюраторы могут иметь
несколько смесительных камер с параллельным включением. Это позволяет повысить
мощность двигателя в связи с лучшей дозировкой и распределением горючей смеси по
цилиндрам. Широко применяются двухкамерные карбюраторы с последовательным
включением смесительных камер. В таких карбюраторах сначала включается в работу
одна, так называемая первая (основная), камера, а при увеличении нагрузки
подключается другая, вторая (дополнительная), камера. Моделями таких типов
карбюраторов оснащаются двигатели многих легковых автомобилей. Карбюратор
2108-1107010. На двигателях переднеприводных легковых автомобилей ВАЗ установлен
двухкамерный карбюратор 2108-1107010 с падающим потоком и последовательным
открытием дроссельных заслонок. Последовательность открытия заслонок позволяет
условно разделить работу карбюратора на два периода: период работы на обедненной
(экономичной) смеси при малых и средних нагрузках двигателя, которые
обеспечиваются работой смеседозирующей системы первой камеры, и период работы на
обогащенной смеси при полных нагрузках двигателя в процессе совместной работы
смеседозирующих устройств обеих камер карбюратора. Карбюратор через теплоизолирующую прокладку устанавливается на впускной газопровод с
помощью четырех шпилек с гайками. Он состоит из двух базовых деталей корпуса и крышки , в которой имеются входные горловины / смесительных камер и колодцы
для прохода воздуха к двум главным воздушным жиклерам. В горловине первой
камеры установлена воздушная заслонка, а с боковой стороны крышки крепится
пусковое устройство с регулировочным винтом, пружиной и мембраной в сборе
со штоком. В резьбовом канале крышки крепится электромагнитный клапан и
топливный жиклер 21 системы холостого хода. Для подачи в карбюратор топлива и
слива его излишков в крышке установлены соответственно патрубки. Совместно с корпусом отливаются большие диффузоры, в которые
вставляются малые диффузоры, отлитые заодно с их распылителями. Внутри
корпуса размещается поплавковая камера с топливными каналами и установлен
распылитель ускорительного насоса. Основная рабочая полость ускорительного
насоса размещена в приливе корпуса, к которому крепится крышка с рычагом привода и мембраной 14. Привод ускорительно насоса осуществляется от кулачка, установленного на оси дроссельной заслонки первой камеры. К приливу
корпуса, образующему рабочую полость с жиклером, крепится крышка с
мембраной экономайзера мощностных режимов, на которой закреплена игла,
воздействующая на шариковый клапан.
Для передачи
разрежения от карбюратора к вакуумному регулятору распределителя зажигания в
корпусе установлен патрубок, а для отсоса картерных газов служит патрубок. В первой и во второй смесительных камерах дроссельные заслонки жестко
закреплены винтами на осях, связанных с помощью троса с педальным приводом,
расположенным в салоне Кузова. Воздушная заслонка также с помощью троса
соединена с рукояткой управления, расположенной под панелью
приборов салона кузова. К основным устройствам и системам карбюратора
относятся: система холостого хода и переходные системы, поплавковая камера,
главные дозирующие системы, экономайзер мощностных режимов, экономайзер полных
нагрузок (эконостат), ускорительный насос, пусковое устройство и система
снижения токсичности отработавших газов. Система холостого хода позволяет
корректировать состав горючей смеси в диапазоне малых частот вращения
коленчатого вала, а также при переходе двигателя на режимы работы при малых и
средних нагрузках. На режиме холостого хода дроссельные заслонки первой и второй камер закрыты, разрежение в диффузорах недостаточно для
истечения топлива, а разрежение под дроссельной заслонкой первой камеры
достигает значительной величины и передается во все каналы системы. При этом
топливо поступает из поплавковой камеры через главный топливный жиклер первой камеры и эмульсионный колодец, поднимается по топливному каналу,
проходит жиклер, смешивается с воздухом, поступающим из жиклера, и по
эмульсионному каналу выходит в виде эмульсии под регулировочный винт качества смеси. Из щелевидного отверстия на пути эмульсии подсасывается
воздух из смесительной камеры. Образовавшаяся таким образом обогащенная горючая
смесь поступает в впускной газопровод, а затем в цилиндры
двигателя. Количество смеси на холостом ходу регулируется упорным винтом,
установленным на рычаге дроссельной заслонки. При завертывании винта
дроссельная заслонка приоткрывается. В этом карбюраторе при выключении
зажигания отключается электромагнитный клапан, игла которого под действием
пружины перекрывает топливный жиклер и не допускает работу системы с
выключенным зажиганием. Переходная система второй камеры
вступает в работу в начале открытия дроссельной заслонки, когда поток воздуха
раздваивается и горючая смесь переобедняется. В этом случае могут происходить
обратные вспышки в воздушном фильтре. Во избежание этого явления вторую камеру
оснащают переходной системой с выходным эмульсионным отверстием,
обеспечивающим плавный переход с одного режима работы на другой в моменты
начала полного открытия дроссельных заслонок обеих камер. Данная переходная
система работает подобно переходной системе с ще-левидным отверстием первой
камеры, но она питается топливом через жиклер непосредственно из поплавковой
камеры. При этом топливо смешивается с воздухом, поступающим через воздушный
жиклер, и образовавшаяся эмульсия по каналу направляется под дроссельную
заслонку через выходное отверстие 10. При дальнейшем открытии дроссельной
заслонки разрежение в диффузоре второй камеры
возрастает, а у отверстия уменьшается, вследствие чего постепенно вступает
в работу главная дозирующая система второй камеры, соединенная каналами с
поплавковой камерой. Поплавковая камера карбюратора сбалансированная,
это достигается двумя отверстиями, соединяющими поплавковую
камеру с воздушным фильтром, вследствие чего в них уравновешивается давление и
устраняется влияние загрязнения воздушного фильтра на состав горючей смеси. Если
поплавковая камера не сбалансирована, т.е. сообщается непосредственно с
атмосферой, то при увеличении сопротивления воздушного фильтра (из-за его
загрязнения) возрастает разрежение в диффузоре и горючая смесь значительно
обогащается.
Главная дозирующая
система:
Благодаря двум сообщающимся объемам поплавковой
камеры, которые охватывают смесительные камеры с двух сторон, обеспечена
надежная подача к ним топлива через фильтр даже при сильных кренах автомобиля.
Карбюратор имеет двойной поплавок из эбонита, соединенный с запорным
устройством, и патрубок с жиклером, перепускающим излишки топлива обратно в
топливный бак. Главные дозирующие системы приготавливают горючую смесь
необходимого состава при работе двигателя на режимах с частичными нагрузками и
полном открытии дроссельных заслонок. При этом топливо из
поплавковой камеры через жиклеры поступает к эмульсионным колодцам, в
которых находятся эмульсионные трубки, и смешивается с воздухом,
поступающим из воздушных жиклеров. Затем эта топливовоздушная смесь
поступает через каналы в распылитель, где смешивается с воздухом,
протекающим через диффузоры / смесительных камер, образуя горючую смесь.
Дозированием количества воздуха, поступающего в эмульсионные колодцы через
жиклеры, можно получить характеристику карбюратора, близкую к оптимальной.
Это объясняется тем, что воздух, поступающий в колодцы через жиклеры, изменяет
разрежение перед топливными жиклерами. При этом интенсивность истечения
топлива значительно снижается (затормаживается), а отверстия в эмульсионных
трубках обеспечивают хорошее эмульсирование топлива. Подбором размеров
воздушных жиклеров можно обеспечить такую закономерность изменения разрежения
у топливных жиклеров, которая позволяет по мере открытия дроссельных заслонок
и увеличения разрежения в диффузоре обеднять горючую смесь до необходимых
значений коэффициента избытка воздуха. Количество смеси, поступающей в
двигатель, регулируется открытием дроссельных заслонок. При этом дроссельная
заслонка первой камеры соединяется механически с дроссельной заслонкой второй камеры таким образом, что в тот момент, когда первая открыта на 2/з
своего полного открытия, начинает открываться заслонка второй камеры.
Следовательно, на режимах дросселирования в основном работает первая
смесительная камера, обеспечивающая работу двигателя в широком диапазоне.
Экономайзер мощностных режимов служит для обогащения смеси на мощностных
режимах (при больших и полных открытиях дроссельной заслонки), обеспечивая тем
самым соответствующий этим режимам состав горючей смеси. Экономайзер мощностных
режимов мембранного типа. Он соединяется каналом 10 с поплавковой
камерой, в которой установлены главные топливные жиклеры.
Рис. 6.6. Экономайзер и эконостат
мощностных режимов:
Полость над мембраной /соединяется с
поддроссельным про-странством воздушным каналом. Жиклер экономайзера
уста-навливается в топливном канале. Через шариковый клапан соединяются
внутренняя полость под мембраной и поплавковая камера карбюратора. При
открытии дроссельной заслонки на большой угол разре¬жение во впускном
газопроводе уменьшается и соответственно снижается его воздействие через
воздушный канал на мембрану. Вследствие этого пружина отжимает вправо
связанные с ней мем¬брану и шариковый клапан. При этом дополнительное
коли¬чество топлива через жиклер экономайзера по каналу поступает в
главную дозирующую систему, обогащая горючую смесь. Экономайзер полных
нагрузок (эконостат) взаимодействует со второй смесительной камерой и вступает в
работу на нагрузочных и скоростных режимах, близких к предельным, при полностью
открытых дроссельных заслонках, обогащая горючую смесь для получения
максимальной мощности двигателя. При этом топли¬во поступает через топливный
жиклер, проходит эмульсионную трубку и по топливному каналу поступает к
впрыскивающей трубке эконостата, размещенной выше распылителя главной
дозирующей системы. Ускорительный насос служит для
кратковременного обогащения горючей смеси в режиме ускорения
(разгона) автомобиля. Особенностью его устройства является наличие
распылителей в каждой смесительной камере. Ускорительный насос мембранного
типа с приводом от кулачка, расположенного на оси дроссельной заслонки .
Производительность насоса не регулируется, а зависит только от профиля кулачка. При резком открытии дроссельной заслонки кулачок перемещает рычаг и
через толкатель 4 нажимает на мембрану , преодолевая сопротивление возвратной
пружины. Мембрана через колодец ускорительного насоса, шариковый клапан и
распылители подает топливо в первую и вторую смесительные камеры, тем самым
обогащая горючую смесь. При возвращении мембраны в исходное положение топливо
из поплавковой камеры засасывается через обратный шариковый клапан и поступает
в рабочую полость ускорительного насоса. Пусковое устройство обеспечивает
приготовление богатой смеси, что способствует быстрому пуску и прогреву
холодного двигателя. В нем предусмотрены мембранный и рычажный механизмы для
закрытия воздушной заслонки и прикрытия дроссельной заслонки.
Особенность этих механизмов заключается в использовании фигурных кромок на
рычаге.
Наружная фигурная кромка воздействует на
промежуточный рычаг, связанный с дроссельными заслонками через
регулировочный винт, фиксируемый скобкой. При полном закрытии воздушной
заслонки дроссельная заслонка первой камеры приоткрывается на 0,8... 1,5 мм
(величина И'). В промежуточных положениях рычага его фигурные кромки взаимодействуют со штифтом поводка 8 воздушной заслонки и допускают ее открытие
на определенный угол. Ручное управление рычагом осуществляется рукояткой из
салона кузова посредством тяги. При пуске холодного двигателя рычаг поворачивается против часовой стрелки (вытягиванием рукоятки на себя); при этом
образовавшийся зазор между фигурными кромками рычага и поводка позволяет возвратной пружине удерживать воздушную заслонку в закрытом
положении. Одновременно с этим из-за значительного разрежения под прикрытой
дроссельной заслонкой и в смесительной камере вступают в работу система
холостого хода и главная дозирующая система первой камеры, приготавливая
богатую горючую смесь.С увеличением разрежения под дросселем первой камеры
мембрана будет воздействовать на шток и принудительно приоткрывать
воздушную заслонку. Величину приоткрывания заслонки (пускового зазора) h =
2,5... 3,2 мм можно регулировать винтом. Величина приоткрывания зависит от
ширины паза между кромками рычага и от положения регулировочного винта. По мере прогрева двигателя рычаг 4
поворачивают по часовой стрелке, при этом с помощью наружной фигурной кромки 10
этого рычага дроссельная заслонка приоткрывается на больший угол, а фигурной
кромкой 6 полностью открывается воздушная заслонка. Все элементы пускового
устройства подобраны таким образом, чтобы воздушная заслонка при пуске и начале
прогрева двигателя открывалась и закрывалась автоматически, не допуская
черезмерного обогащения или обеднения горючей смеси. Система снижения
токсичности отработавших газов обеспечивает управление включением и отключением
электромагнитного клапана 3 (рис. 6.9) карбюратора 4 при его работе в режиме
экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ). Это происходит, например,
при движении автомобиля под уклон или его быстром торможении, когда резко
закрывается дроссельная заслонка 5 при высокой частоте вращения коленчатого
вала. На указанном режиме при помощи электромагнитного клапана прекращается
подача топлива в систему холостого хода, что снижает расход топлива и
токсичность отработавших газов. Электронный блок управления 2 является
основным узлом экономайзера принудительного холостого хода и всей системы
сни-
Принципиальная схема управления ЭПХХ:
жения токсичности, встроенной в карбюратор.
Информация к блоку поступает в виде импульсов напряжения по двум каналам: от
концевого выключателя 10 о положении дроссельной заслонки, и от катушки
зажигания 1, связанной с электронным коммутатором 11, о частоте вращения
коленчатого вала. Поступающая по обоим каналам информация обрабатывается блоком
управления, который в необходимые моменты подает напряжение, достаточное для
включения электромагнитного запорного клапана. Концевой выключатель 10
регулировочного (упорного) винта 8 соединяет пятую клемму электронного блока
управления 2 с «массой» автомобиля при закрытой дроссельной заслонке
5. Принцип работы системы управления электромагнитным клапаном заключается в
следующем. Перед пуском двигателя дроссельная заслонка первой камеры
карбюратора закрыта. При этом регулировочный винт 8 количества горючей смеси,
контактируя с рычагом 6 привода дроссельных заслонок, замыкает электрическую
цепь. В результате этого ток поступает с корпуса карбюратора 4 на пятую клемму
электронного блока управления 2 и далее через шестую клемму на электромагнитный
клапан 3, который открывает топливный жиклер, установленный в канале 9 системы
холостого хода. После пуска двигателя и при его работе на холостом ходу
электромагнитный клапан 3 получает питание от электронного блока
управления. При увеличении частоты вращения коленчатого вала более 1900
об/мин электронный блок управления 2 отключается и не действует на
электромагнитный клапан, но в катушку клапана поступает ток, так как пятая
клемма блока управления не соединяется с «массой». При резком закрытии
дроссельных заслонок, что имеет место при принудительном холостом ходе, рычаг 6
упирается в регулировочный винт 8 и шунтирует пятую клемму «на массу». В этом
случае электромагнитный клапан отключается, так как на него ток не поступает,
его игла перекрывает топливный жиклер холостого хода, прерывая подачу горючей
смеси. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала до 1650 об/мин
включается электронный блок управления 2 и на электромагнитный клапан 3 снова
подается ток, который открывает топливный жиклер и подает горючую смесь из
канала 9. Карбюратор имеет также полость 7 подогрева горючей смеси при выходе
ее из системы холостого хода. На двигателях переднеприводных автомобилей
«Москвич-2141», -21412 устанавливают соответственно карбюраторы
ДААЗ-2141-1107010 типа «Озон» и ДААЗ-21412-1107010 типа «Солекс», а на
двигателях автомобилей ЗАЗ-1102, -1105 «Таврия» — ДААЗ-21081-1107010. Устройство
и принцип действия основных смеседозирую-щих систем этих карбюраторов не имеют
принципиальных различий от описанных выше, за исключением того, что привод
дроссельной заслонки второй камеры у карбюратора ДААЗ-2141-1107010
пневматический. Кроме того, различны тарировочные данные жиклеров этих
карбюраторов.
Электронные системы впрыскивания
топлива
Применение и принцип работы систем впрыска
топлива. Пределом обеднения смеси является неравномерность распределения ее по
цилиндрам. В двигателях с карбюраторным питанием неравномерность состава смеси
может достигать 10... 15 %. Этот недостаток может быть устранен применением
систем впрыска топлива. В этом случае улучшаются равномерность распределения
топлива по цилиндрам, газодинамические характеристики впускного тракта,
обеспечивается более высокий коэффициент наполнения цилиндров свежим зарядом,
появляется возможность применения топлива с более низким октановым числом и т.д.
При применении систем впрыска топлива мощность двигателя повышается в среднем
на 10... 12 %, улучшается топливная экономичность, снижается токсичность
отработавших газов. Система электронного впрыска топлива включает в себя
топливный насос с электроприводом и регулятор давления, поддерживающий постоянное рабочее давление в системе до
0,17...0,20 МПа. Впрыск топлива во впускные каналы цилиндров осуществляется
электромагнитными форсунками, время открытия которых зависит от давления во
впускной системе двигателя и частоты вращения коленчатого
вала. Принципиальная схема электромагнитной форсунки для впрыска топлива
показана на рис. 6.10, а. В корпусе 1 форсунки расположены игольчатый клапан 2,
нагруженный усилием мембраны 3, и соленоид 4. Когда игла прижата к седлу
распылителя, поступающее из топливной магистрали 7 топливо проходит через
корпус форсунки на слив. В соответствии с электрическим сигналом от
распределительного устройства 5 соленоид 4 освобождает мембрану 3, в этом
случае сливной канал 9 закрывается, а игла 2 под давлением топлива
поднимается. На выходе из сопла форсунки факел топлива <? получает
вращательное движение и впрыскивается в виде широкого конуса. Часть топлива,
просочившаяся между иглой и корпусом, удаляется через отверстие б в сливную
магистраль. Максимальный подъем иглы составляет 0,15... 0,17 мм, а
продолжительность подъема иглы колеблется в пределах 1,5...6,5 мс.
Расположение электромагнитной форсунки 11 показано на рис. 6.10, б. Она
закрепляется на впускном газопроводе 13, а ее распиливающий конус 12 при
впрыскивании топлива направлен в зону проходного отверстия впускного клапана
Характеристика двигателя с системой
впрыска топлива и карбюратором:
Особенностью электронной топливовпрыскивающей системы является
то, что она функционирует во взаимосвязи с электронным блоком управления, а в
качестве главного управляющего параметра для регулирования подачи топлива
используется величина расхода воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.
Количество топлива, впрыскиваемого в надкла-панные пространства, зависит от
массовой скорости воздушного потока и его объема во впускном тракте
На снятой с двигателя легкового автомобиля характеристике (рис.
6.11) показаны усредненные показатели, характеризующие эффективный удельный
расход топлива ge и среднее эффективное давление ре. Испытания проведены
соответственно при встроенной системе впрыска топлива (сплошные линии) и при
работе двигателя с классической (карбюраторной) системой питания (пунктирные
линии). Количественная оценка этих кривых во всем диапазоне частот вращения
коленчатого вала показывает реальное преимущество системы впрыска топлива, как
по экономическим, так и по динамическим показателям. Наряду с этим основным
препятствием более широкого распространения систем впрыска топлива является их
более высокая стоимость по сравнению с карбюраторами, а также то, что системы
впрыскивания топлива сложнее систем топливоподачи с использованием карбюраторов
из-за большого числа подвижных прецизионных механических элементов и
электронных устройств и требуют более квалифицированного обслуживания в
эксплуатации. Современные системы впрыскивания топлива. По
мере развития систем впрыскивания топлива на автомобили устанавливались
механические, электронные, аналоговые и цифровые системы. К настоящему времени структурные схемы систем впрыскивания топлива
стабилизировались и в основном классифицируются на два вида: распределенное и
центральное впрыскивание топлива. При распределенном впрыскивании топливо
подается в зону впускных клапанов каждого цилиндра отдельной форсункой в
определенный момент времени, согласованный с открытием советствующих впускных
клапанов цилиндров (согласованное впрыскивание), или группами форсунок без
согласования момента впрыскивания с процессами впуска в каждый цилиндр
(несогласованное впрыскивание). Системы распределенного впрыскивания топлива
позволяют повысить безотказность пуска, ускорить прогрев и увеличить мощ-ностные
показатели двигателя, а также дают возможность применения газодинамического
наддува, расширяют возможности создания различных конструкций впускного
газопровода. При центральном впрыскивании топливо подается одной форсункой,
устанавливаемой на участке до разветвления впускного газопровода. В этом случае
конструкция двигателя не имеет существенных изменений. Система центрального
впрыскивания практически взаимозаменяема с карбюратором и может применяться на
уже эксплуатируемых двигателях. При центральном впрыскивании по сравнению с
карбюратором обеспечивается большая точность и стабильность дозирования
топлива. Система распределенного впрыскивания топлива. На рис. 6.12
представлена система распределенного впрыскивания топлива L-Jetronic.
Электрический топливный насос 1 подает топливо из бака 3 через фильтр 2 в
топливный коллектор 4, в котором с помощью стабилизатора 5 поддерживается
постоянный перепад давлений на входе и выходе топлива из форсунок 13.
Стабилизатор перепада давлений поддерживает постоянное давление впрыскивания и
обеспечивает возврат избыточного топлива обратно в бак. Этим обеспечивается
циркуляция топлив в системе и исключается образование паровых пробок. Из
коллектора топливо поступает к рабочим форсункам, которые подают его в зону
проходных отверстий впускных клапанов. Количество впрыскиваемого топлива
задается электронным блоком управления 6 (ЭБУ) в зависимости от температуры,
давления и объема поступающего воздуха, частоты вращения коленчатого вала и
нагрузки двигателя. В процессе работы системы впрыскивания ЭБУ взаимодействует
также с датчиком-распределителем 17 системы зажигания. Объем поступающего
воздуха является основным параметром, определяющим дозирование топлива. Воздух
поступает в цилиндры через измеритель 8 расхода воздуха и впускной газопровод.
Воздушный поток, поступающий в двигатель, отклоняет напорно-измерительную
заслонку 7 измерителя расхода воздуха на определенный угол. При этом с помощью
потенциометра электрический сигнал, пропорциональный углу поворота заслонки,
подается в блок управления, который определяет необходимое количество топлива и
выдает импульсы управления моментом подачи топлива. Электронная схема управления
впрыскивания топлива получает питание от аккумуляторной батареи 19 и начинает
работать при включении зажигания и системы впрыскивания выключателем 20.
Электронная система впрыскивания
топлива L-Jetronic:
Независимо от положения впускных
клапанов, форсунки впрыскивают топливо за один или два оборота коленчатого вала
двигателя. Если впускной клапан в момент впрыскивания топлива форсункой
закрыт, то топливо накапливается в пространстве перед клапаном и поступает в
цилиндр при следующем его открытии одновременно с воздухом. Регулирование
количества поступающего к цилиндрам двигателя воздуха производится дроссельной
заслонкой 9, управляемой из салона педалью. В системе предусмотрен регулятор 18
расхода воздуха на холостом ходу, расположенный около дроссельной заслонки. Он
обеспечивает дополнительную подачу воздуха при пуске и прогреве двигателя. По
мере прогрева двигателя, начиная с температуры охлаждающей жидкости 50...70°С,
регулятор прекращает подачу дополнительного воздуха. После этого при закрытой
дроссельной заслонке воздух поступает только через верхний байпасный (обводной)
канал,, сечение которого можно изменять регулировочным винтом 11, что
обеспечивает возможность регулирования частоты вращения в режиме холостого
хода. Стабилизатор 5 перепада давлений поддерживает постоянное избыточное
давление топлива относительно давления воздуха в впускном газопроводе. В этом
случае цикловая подача топлива форсункой 13 зависит от времени, в течение
которого открыт ее клапан. Следовательно, основной принцип электронного
управления впрыскиванием топлива заключается в изменении (модуляции)
электрического импульса, управляющего форсункой при поддержании постоянного
перепада давления топлива. Длительность импульсов управления временем
впрыскивания топлива форсункой корректируется в зависимости от температуры
охлаждающей жидкости по информации от датчика 15. Введенный в систему датчик 14
кислорода обеспечивает поддержание необходимого состава горючей смеси. На
режимах полного открытия дроссельной заслонки и разгона автомобиля необходимо
обогащение горючей смеси, что обеспечивается ЭБУ по информации отдатчика 10
положения дроссельной заслонки. При открытии заслонки контактная система
датчика выдает импульсы, которые приводят к обогащению смеси в режиме разгона
автомобиля. В датчике 10 положения дроссельной заслонки предусмотрена
контактная пара, от замкнутого или разомкнутого состояния которой зависит
отключение или включение топливоподачи в режиме принудительного холостого хода.
Подача топлива прекращается при закрытой дроссельной заслонке, когда частота
вращения коленчатого вала двигателя более 1000 об/мин, и возобновляется при
снижении частоты вращения до 850 об/мин. С целью облегчения пуска холодного
двигателя в системе предусмотрена дополнительная пусковая форсунка 12, которая
представляет собой электромагнитный клапан с вихревым центробежным
распылителем. Продолжительность открытия форсунки зависит от температуры
охлаждающей жидкости в двигателе, фиксируемой датчиком 16.
Электронная система центрального
впрыскивания топлива Mono- Motronic:
Система центрального впрыскивания топлива.
Типичным примером центрального впрыскивания топлива является электронная
система Mono-Motronic . Ее устанавливают на двигателях небольшого
рабочего объема автомобилей обычно малого класса, например ВАЗ-21214, -21044.
Конструктивно она включает в себя следующие основные устройства: электронный
блок управления 13 на базе микропроцессора, смесительную камеру 3 с дроссельной
заслонкой и установленным на ней датчиком 8, фиксирующим ее положение,
электромагнитную форсунку 6, регулятор 7давления
топлива,
электрический топливный насос 12, топливный фильтр 10, датчик 16 температуры
охлаждающей жидкости, регулятор 4 частоты вращения в режиме холостого
хода. Действие регулятора частоты вращения коленчатого вала двигателя на
холостом ходу основано на изменении положения дроссельной заслонки или
перепуска воздуха в обход дроссельной заслонки. После обработки информации от
датчика частоты вращения микропроцессор формирует управляющий сигнал, подаваемый
на исполнительное устройство, в качестве которого в таких системах может быть
использован шаговый микроэлектродвигатель, который воздействует на дроссельную
заслонку ил
|