Поиск

Непосредственный впрыск - что это такое?

В первой половине двадцатого века на авиационных двигателях появились первые системы непосредственного впрыска топлива в цилиндры. В сороковые годы прошлого столетия были прекращены попытки установки двигателей с такой системой на легковые автомобили, из-за их повышенного расхода бензина, дороговизны и большого количества дыма на высоких скоростях. Подача топлива непосредственно в цилиндр имеет некоторые затруднения. Форсунки работают в более жёстких условиях, нежели установленные во впускном коллекторе. Более дорогой и усложнённой конструкцией является головка блока цилиндров. Время образования рабочей смеси очень маленькое и соответственно для качественного перемешивания необходимо подать топливо под высоким давлением.

Компания Mitsubishi сумела учесть все эти нюансы и первой внедрила на автомобильных двигателях систему непосредственного впрыска топлива. Автомобиль Mitsubishi Galant с двигателем 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection – непосредственный впрыск топлива) начал серийно выпускаться с 1996 года.  Увеличение мощности и снижение расхода бензина – это два достоинства системы непосредственного впрыска. Экономичность можно объяснить возможностью работы при очень бедной смеси. Повышенная мощность является производной от степени сжатия (здесь она доведена до 12,5), так как на карбюраторных двигателях она в районе 10.

Топливный насос двигателя GDI способен выдавать давление в 5 МПА.

Форсунка такого двигателя способна создавать малый или большой факел распыления бензина. Факел будет тем или иным, зависимости от полученного электрического сигнала. Впрыскивание бензина происходит непосредственно в цилиндр.

В таком двигателе поршень имеет специальную форму. Дно поршня выполнено в виде сферической выемки. Эта форма закручивает нагнетаемый воздух, направляет полученный бензин к свече, которая установлена по центру верха цилиндра. Впускной коллектор расположен сверху вертикально. Он не имеет изгибов и из-за этого скорость поступающего воздуха высока.

Двигатель с системой непосредственного впрыска имеет три режима работы:
1.    На сверхбедных смесях;
2.    На стехиометрической смеси;
3.    На резких ускорениях с малых оборотов.

При движении автомобиля со скоростью от ста до ста двадцати километров в час без резких ускорений применяется первый режим. Используется очень бедная смесь (коэффициент излишка воздуха более 2,7). При обычных условиях такая смесь от искры не воспламеняется, из-за этого, как на дизельном двигателе, форсунка компактным факелом подаёт бензин в конце такта сжатия. Сферическая выемка направляет бензин к электроду свечи, а там повышенная концентрация паров топлива легко воспламеняется.

Когда при резких ускорениях необходима высокая мощность, а также при движении на высоких скоростях -  применяется второй режим. При нём нужен стехиометрический состав рабочей смеси. Этот состав рабочей смеси воспламеняется свободно, но при повышенной степени сжатия двигателя GDI, чтобы не было детонации, топливо поступает в виде мощного факела. Мелкодисперсная смесь наполняет камеру сгорания, испаряется и, охлаждая поверхность цилиндра, снижает возможное появление детонации.

При работе двигателя на малых оборотах коленчатого вала и мгновенном нажатии на педаль акселератора появляется большой крутящий момент, так ведёт себя двигатель на третьем режиме. На этом режиме за один цикл форсунка подаёт топливо два раза. Сверхбедная смесь (альфа=4,1) поступает мощным факелом в цилиндр в такт впуска и охлаждает его. Ещё раз компактным факелом форсунка подаёт бензин в конце такта сжатия. Рабочая смесь обогатится, и детонации не произойдёт.

Двигатель, оснащённый системой GDI на десять процентов экономичнее и на двадцать процентов экологичнее, чем двигатель с распределённым впрыском. При равных условиях мощность этого двигателя выше на десять процентов. Но у двигателей такого типа есть один существенный недостаток, на них сильно влияет повышенное содержание серы в топливе. Компания Orbital разработала неповторимый ни на что процесс непосредственного впрыска топлива. Специальная форсунка нагнетает бензин с заранее смешанным воздухом в цилиндр. Она состоит из воздушного и топливного жиклёра.
Принцип действия форсунки Orbital.

Из специального компрессора под давлением 0,65 МПа воздух в сжатом состоянии подаётся к воздушному жиклёру, при этом давление топлива выше – 0,8 МПа. Первым начинает подачу топливный жиклёр, потом – воздушный, из-за этого как аэрозоль рабочая смесь поступает мощным факелом. Форсунка установлена в головке блока цилиндров у свечи, её жиклёры направлены на электроды, поэтому воспламенение имеет отличный результат.

Система питания с распределительным впрыском состоит из:  подающих и очищающих топливо и воздух систем; системы, улавливающей и сжигающей пары бензина, электронных датчиков блока управления и системы выпуска с дожиганием выхлопных газов.

 

Наши партнеры

http://www.albytools.ru/ продажа техники gardena. . Квартира по военной ипотеке в москве Молодострой.
Мы обслуживаем
alfa romeo audi bmw chevrolet toyota citroen volvo dodge opel
ford nissan renault suzuki volkswagen landrover mazda mersedes-benz peugeot
Контакты

Минская область

г. Марьина Горка

ул. Последовича 4а

e-mail: remautoby@yandex.by