Üzemanyag-ellátó rendszer. Befecskendező rendszerek, leírás és működési elv

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:37

Az üzemanyag-ellátó rendszer az üzemanyag gáztartályból történő ellátásához, további szűréséhez, valamint az oxigén-üzemanyag keverék kialakításához szükséges a motor hengereibe történő átvitelével. Jelenleg többféle üzemanyagrendszer létezik. A 20. században a legelterjedtebb a karburátor volt, manapság azonban egyre népszerűbb a befecskendező rendszer. Volt egy harmadik is - egyetlen befecskendezés, ami csak azért volt jó, mert lehetővé tette az üzemanyag-fogyasztás kismértékű csökkentését. Nézzük meg közelebbről a befecskendező rendszert, és ismerjük meg működési elvét.

Általános rendelkezések

A legtöbb modern motor-üzemanyag-rendszer hasonló. A különbség csak a keverés szakaszában lehet. Az üzemanyagrendszer a következő alkatrészeket tartalmazza:

1. Az üzemanyagtartály egy kompakt termék, amely szivattyúval és szűrővel rendelkezik a mechanikai részecskék tisztítására. A fő cél az üzemanyag tárolása.
2. Az üzemanyagvezetékek tömlőből és csövekből álló komplexumot alkotnak, hogy az üzemanyagot a tartályból a keverőrendszerbe szállítsák.
3. Eszközkeverékképzés. A mi esetünkben az injektorról lesz szó. Ezt az egységet úgy tervezték, hogy emulziót (levegő-üzemanyag keveréket) állítson elő, és azt a motorral együtt a hengerekbe juttatja.
4. A keverékképző rendszer vezérlőegysége. Csak befecskendező motorokra van felszerelve, ami az érzékelők, injektorok és szelepek vezérlésének szükségessége miatt van.
5. Üzemanyag-szivattyú. A legtöbb esetben a merülő opciót használják. Ez egy kis teljesítményű villanymotor, amely folyadékszivattyúhoz csatlakozik. A kenés üzemanyaggal történik, és a jármű hosszan tartó használata 5 liternél kevesebb üzemanyaggal az elektromos motor meghibásodásához vezethet.

Röviden, az injektor egy fúvókán keresztül történő üzemanyag-ellátás. Az elektronikus jel a vezérlőegységtől érkezik. Annak ellenére, hogy az injektornak számos jelentős előnye van a karburátorhoz képest, hosszú ideig nem használták. Ennek oka a termék műszaki összetettsége, valamint a meghibásodott alkatrészek alacsony karbantarthatósága. Jelenleg a pontbefecskendező rendszerek gyakorlatilag felváltották a karburátort. Nézzük meg közelebbről, miért olyan jó az injektor, és mik a jellemzői.

Az üzemanyag-felszerelés jellemzői

Az autó mindig is a környezetvédők figyelmének tárgya volt. A kipufogógázok közvetlenül a légkörbe kerülnek, ami tele van szennyezéssel. A tüzelőanyag-rendszer diagnosztikája azt mutatta, hogy a nem megfelelő keverékképzéssel a károsanyag-kibocsátások mennyisége jelentősen megnő. Ezen egyszerű okból úgy döntöttekszereljen fel katalizátort. Ez az eszköz azonban csak jó minőségű emulzióval mutatott jó eredményeket, és bármilyen eltérés esetén a hatékonysága jelentősen csökkent. Úgy döntöttek, hogy a karburátort egy pontosabb befecskendező rendszerre cserélik, amely az injektor volt. Az első opciók nagyszámú mechanikai alkatrészt tartalmaztak, és a kutatások szerint az ilyen rendszer a jármű használatának megfelelően fokozatosan romlott. Ez teljesen természetes volt, mivel a fontos alkatrészek és a működő részek elszennyeződtek és meghibásodtak.

Annak érdekében, hogy a befecskendező rendszer képes legyen kijavítani önmagát, egy elektronikus vezérlőegységet (ECU) hoztak létre. A beépített Lamba szondával együtt, amely a katalizátor előtt található, ez jó teljesítményt nyújtott. Nyugodtan kijelenthetjük, hogy az üzemanyagárak ma meglehetősen magasak, és a befecskendező szelep csak azért jó, mert benzint vagy gázolajat takarít meg. Ezenkívül a következő előnyökkel jár:

1. Megnövelt motorteljesítmény. Különösen 5-10%-kal megnövelt teljesítmény.
2. Javítsa a jármű dinamikus teljesítményét. Az injektor érzékenyebb a terhelés változásaira, és magától beállítja az emulzió összetételét.
3. Az optimális üzemanyag-levegő keverék csökkenti a kipufogógázok mennyiségét és toxicitását.
4. A befecskendező rendszer az időjárási viszonyoktól függetlenül könnyen indul, ami jelentős előny a karburátoros motorokhoz képest.

Üzemanyag-befecskendező rendszer és berendezése

Először is érdemes megjegyezni, hogy a modern befecskendezős motorok fúvókákkal vannak felszerelve, amelyek száma megegyezik a hengerek számával. A fúvókákat egymás között egy rámpa köti össze. Ott az üzemanyagot enyhe nyomás alatt tartják, és egy elektromos eszköz - egy benzinszivattyú - hozza létre. A befecskendezett üzemanyag mennyisége közvetlenül függ a fúvóka nyitásának időtartamától, amelyet a vezérlőegység határoz meg. Ehhez a járműben elhelyezett különféle érzékelőktől származó mutatókat vesznek. Most megvizsgáljuk a főbbeket:

1. Légáramlás érzékelő. A hengerek levegővel való telítettségének meghatározására szolgál. Üzemzavar esetén a rendszer figyelmen kívül hagyja a leolvasott értékeket, és a táblázatos adatokat veszi a fő mutatónak.
2. A fojtószelep helyzetérzékelője tükrözi a motor terhelését, amely a fojtószelep helyzetéből, a légciklusból és a motor fordulatszámából adódik.
3. Hűtőközeg hőmérséklet-érzékelő. Ennek a vezérlőnek a segítségével valósul meg az elektromos ventilátor vezérlése és az üzemanyag-ellátás, valamint a gyújtás korrekciója. Meghibásodás esetén az üzemanyagrendszer azonnali diagnosztikája nem szükséges. A hőmérséklet mérése a belső égésű motor időtartamától függően történik.
4. A főtengely (főtengely) helyzetérzékelőre a rendszer egészének szinkronizálásához van szükség. A vezérlő nemcsak a motor fordulatszámát, hanem a pozícióját is kiszámítja egy adott időpontban. Mivel poláris érzékelőről van szó, ha meghibásodik, a jármű további működtetése nem lehetséges.
5. Érzékelőoxigén szükséges a légkörbe kibocsátott gázok oxigén százalékos arányának meghatározásához. Az ettől a vezérlőtől származó információk az ECU-hoz kerülnek, amely a leolvasásoktól függően korrigálja az emulziót.

Érdemes figyelni arra, hogy nem minden injektoros jármű van felszerelve oxigénérzékelővel. Csak az Euro-2 és Euro-3 toxicitási szabványoknak megfelelő katalizátorral felszerelt autók rendelkeznek ezzel.

Befecskendező rendszerek típusai: egypontos befecskendezés

Jelenleg minden rendszert aktívan használnak. Osztályozásuk a fúvókák számától és az üzemanyag-ellátás helyétől függően történik. Összesen három befecskendező rendszer létezik:

• egy pont (egyetlen injekció);
• multipoint (elosztás);
• azonnali.

Először is nézzük meg az egypontos befecskendezési rendszereket. Közvetlenül a karburátoros után jöttek létre, és fejlettebbnek számítottak, de mára számos ok miatt fokozatosan veszítenek népszerűségükből. Az ilyen rendszereknek számos tagadhatatlan előnye van. A legfontosabbak a jelentős üzemanyag-megtakarítás. Tekintettel arra, hogy az üzemanyagárak ma meglehetősen magasak, egy ilyen injektor releváns. Érdekes módon ez a rendszer valamivel kevesebb elektronikát tartalmaz, így megbízhatóbb és stabilabb. Amikor az érzékelőktől származó információ eljut a vezérlőelemhez, a befecskendezési paraméterek azonnal megváltoznak. Nagyon érdekes, hogy szinte minden karburátoros motor jelentősebb nélkül átalakítható egypontos befecskendezésreszerkezeti változások. Az ilyen rendszerek fő hátránya a belső égésű motor alacsony fojtószelep-reakciója, valamint a jelentős mennyiségű üzemanyag lerakódása a kollektor falain, bár ez a probléma a karburátoros modelleknél is megtalálható volt.

Mivel ebben az esetben csak egy fúvóka van, ez a szívócsonkon található a karburátor helyén. Mivel a fúvóka jó helyen volt, és folyamatosan hideg levegő áramlása alatt volt, megbízhatósága a legmagasabb szinten volt, a kialakítás pedig rendkívül egyszerű. Az üzemanyagrendszer egypontos befecskendezéssel történő átöblítése nem sok időt vett igénybe, mivel elég volt csak egy fúvókát kifújni, de a megnövekedett környezetvédelmi követelmények más, korszerűbb rendszerek kifejlesztéséhez vezettek.

Többpontos befecskendező rendszerek

Az elosztott befecskendezés korszerűbbnek, összetettebbnek és kevésbé megbízhatónak tekinthető. Ebben az esetben minden henger szigetelt fúvókával van felszerelve, amely a szívócsonkban, a szívószelep közvetlen közelében található. Ezért az emulzió szállítása külön történik. Amint fentebb megjegyeztük, egy ilyen befecskendezéssel a belső égésű motor teljesítménye 5-10% -ra növelhető, ami észrevehető lesz az úton. Egy másik érdekes pont: ez az üzemanyag-befecskendező rendszer azért jó, mert a fúvóka nagyon közel van a szívószelephez. Ez minimálisra csökkenti az üzemanyag-felhalmozódást az elosztó falán, ami jelentős üzemanyag-megtakarítást eredményez.

Több típus léteziktöbbpontos injekció:

1. Egyidejű – minden fúvóka egyszerre nyílik ki.
2. Párpárhuzamos - a fúvókák páros nyitása. Az egyik injektor a szívólöketnél nyílik, a másik a kipufogólöket előtt. Jelenleg ilyen rendszert csak a belső égésű motor vészindításakor alkalmaznak fázishiba esetén (főtengely helyzetérzékelő).
3. Fázisos – minden fúvóka külön-külön vezérelhető, és a szívólöket előtt nyílik.

Ebben az esetben a rendszer meglehetősen összetett, és teljes mértékben az elektronika pontosságára támaszkodik. Például az üzemanyagrendszer átöblítése sokkal tovább tart, mivel minden befecskendező szelepet ki kell öblíteni. Most pedig nézzünk meg egy másik népszerű injekciótípust.

Közvetlen befecskendezés

Az ilyen rendszerű befecskendezős autók tekinthetők a leginkább környezetbarátnak. Ennek a befecskendezési módszernek a bevezetésének fő célja az üzemanyag-keverék minőségének javítása és a járműmotor hatásfokának kismértékű növelése. Ennek a megoldásnak a fő előnyei a következők:

• az emulzió óvatos porlasztása;
• jó minőségű keverék kialakítása;
• az emulzió hatékony használata az ICE működésének különböző szakaszaiban.

Ezen előnyök alapján elmondhatjuk, hogy az ilyen rendszerek üzemanyagot takarítanak meg. Ez különösen akkor észrevehető, ha városi környezetben csendesen vezet. Ha összehasonlítunk két azonos motorméretű, de eltérő befecskendezési rendszerű autót, például közvetlen és többpontos, akkor észrevehetőena legjobb dinamikus teljesítmény a közvetlen rendszerben lesz. A kipufogógázok kevésbé mérgezőek, és a kivett liter térfogat valamivel nagyobb lesz a levegőhűtés és az üzemanyagrendszer nyomásának enyhe növekedése miatt.

De ügyeljen a közvetlen befecskendező rendszerek üzemanyag-minőségre való érzékenységére. Ha figyelembe vesszük Oroszország és Ukrajna szabványait, akkor a kéntartalom nem haladhatja meg az 500 mg-ot 1 liter üzemanyagonként. Ugyanakkor az európai szabványok szerint ennek az elemnek a tartalma 150, 50, sőt 10 mg/liter benzin vagy gázolaj.

Ha röviden átgondoljuk ezt a rendszert, a következőképpen néz ki: a fúvókák a hengerfejben találhatók. Ennek alapján a befecskendezés közvetlenül a hengerekbe történik. Érdemes megjegyezni, hogy ez a befecskendező rendszer számos benzinmotorhoz alkalmas. Mint fentebb említettük, az üzemanyagrendszerben nagy nyomást alkalmaznak, amely alatt az emulzió közvetlenül az égéstérbe kerül, a szívócsonkot megkerülve.

Üzemanyag-befecskendező rendszer: karcsú futás

Kicsit feljebb a közvetlen befecskendezést vizsgáltuk, amelyet először a Mitsubishi autókon alkalmaztak, amelyeknek a rövidítése GDI volt. Vessünk egy pillantást az egyik fő módra – a sovány keveréken való futásra. Lényege abban rejlik, hogy a jármű ebben az esetben enyhe terhelés mellett és mérsékelt, akár 120 kilométeres óránkénti sebességgel működik. Az üzemanyag-befecskendezés egy fáklyával történika tömörítés utolsó szakasza. A dugattyúról visszaverődő üzemanyag levegővel keveredik, és belép a gyújtógyertya területére. Kiderült, hogy a keverék a kamrában jelentősen kimerült, de a töltése a gyújtógyertya területén optimálisnak tekinthető. Ez elég a meggyújtásához, ami után az emulzió többi része is meggyullad. Valójában egy ilyen üzemanyag-befecskendező rendszer biztosítja a belső égésű motor normál működését még 40:1 levegő/üzemanyag arány mellett is.

Ez egy nagyon hatékony megközelítés, amely sok üzemanyagot takarít meg. De érdemes odafigyelni arra a tényre, hogy a kipufogógázok semlegesítésének kérdése akuttá vált. A helyzet az, hogy a katalizátor nem hatékony, mivel nitrogén-oxid képződik. Ebben az esetben kipufogógáz-visszavezetést alkalmaznak. Egy speciális ERG rendszer lehetővé teszi az emulzió kipufogógázokkal való hígítását. Ez valamelyest csökkenti az égési hőmérsékletet és semlegesíti az oxidok képződését. Ez a megközelítés azonban nem teszi lehetővé a motor terhelésének növelését. A probléma részleges megoldására tárolókatalizátort használnak. Ez utóbbi rendkívül érzékeny a magas kéntartalmú üzemanyagokra. Emiatt szükség van az üzemanyag-ellátó rendszer időszakos ellenőrzésére.

Hogén keverés és 2 fokozatú működés

Power Mode (homogén keverés) – ideális városi agresszív vezetéshez, előzésekhez, valamint autópályákon és autópályákon való haladáshoz. Ebben az esetben kúpos fáklyát használnak, amely kevésbé gazdaságos, mint az előző változat. Injekcióa beviteli löketen hajtjuk végre, és a kapott emulzió aránya általában 14,7:1, azaz közel a sztöchiometrikushoz. Valójában ez az automatikus üzemanyag-ellátó rendszer pontosan ugyanaz, mint az elosztó.

A kétfokozatú üzemmód üzemanyag-befecskendezést jelent a kompressziós ütemnél, valamint az indítást. A fő feladat a motor éles növekedése. Egy ilyen rendszer hatékony működésének szembetűnő példája az alacsony sebességű mozgás és a gázpedál éles megnyomása. Ebben az esetben a detonáció valószínűsége jelentősen megnő. Emiatt az egyszerű ok miatt az injekció beadása egy szakasz helyett kettőben történik.

Az első szakaszban egy kis mennyiségű üzemanyagot fecskendeznek be a szívólöketbe. Ez lehetővé teszi, hogy kissé csökkentse a hengerben lévő levegő hőmérsékletét. Azt mondhatjuk, hogy a henger 60:1 arányban tartalmaz majd extra sovány keveréket, ezért a detonáció önmagában lehetetlen. A kompressziós löket utolsó szakaszában egy üzemanyagsugarat fecskendeznek be, amely körülbelül 12:1 arányban gazdagítja az emulziót. Ma már elmondhatjuk, hogy ilyen motor-üzemanyag-rendszert csak az európai piac járműveihez vezettek be. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a nagy sebesség nem jellemző Japánra, ezért nincs nagy terhelés a motoron. Európában nagyon sok autópálya és autópálya van, így a sofőrök hozzászoktak a gyors vezetéshez, és ez nagy terhelést jelent a belső égésű motorra.

Még valami érdekes

Érdemes odafigyelni arra, hogy a karburátoros rendszerekkel ellentétben a befecskendezés megköveteli az üzemanyagrendszer rendszeres ellenőrzését. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy nagyszámú összetett elektronika meghibásodhat. Ennek eredményeként ez nemkívánatos következményekhez vezet. Például a felesleges levegő az üzemanyagrendszerben az emulzió összetételének megsértéséhez és helytelen keverékarányhoz vezet. A jövőben ez kihat a motorra, instabil működés jelenik meg, a vezérlők meghibásodnak, stb. Valójában az injektor egy összetett rendszer, amely meghatározza, mikor kell szikrát adni a hengerekre, hogyan lehet jó minőségű keveréket juttatni a hengerbe. hengerblokk vagy szívócső, mikor kell kinyitni a befecskendezőket, és milyen arányban legyen levegő és benzin az emulzióban. Mindezek a tényezők befolyásolják az üzemanyag-ellátó rendszer szinkronizált működését. A dolog érdekessége, hogy a legtöbb vezérlő nélkül a gép jelentős eltérések nélkül tud megfelelően működni, hiszen vannak vészhelyzeti rekordok és táblázatok, amiket használni fognak.

A belső égésű motor hatásfokát esetünkben az határozza meg, hogy a vezérlőktől kapott adatok mennyire lesznek helyesek. Minél pontosabbak, annál kevésbé lehetségesek az üzemanyagrendszer különféle hibái. A rendszer egészének sebessége is fontos szerepet játszik. A karburátorokkal ellentétben itt nincs szükség kézi beállításra, és ez kiküszöböli a kalibrációs munkák során előforduló hibákat. Következésképpen a keverék teljesebb égését és ökológiai szempontból jobb rendszert kapunk.

Következtetés

Végezetül érdemes néhány szót ejteni a befecskendező rendszerekben rejlő hiányosságokról. A fő hátrány a belső égésű motorok magas költsége. Általösszességében az ilyen egységek költsége körülbelül 15%-kal magasabb lesz, ami jelentős. De vannak más árnyoldalai is. Például egy meghibásodott üzemanyag-ellátó rendszer szelepe a legtöbb esetben nem javítható szivárgás miatt, ezért csak ki kell cserélni. Ez vonatkozik általában a berendezések karbantarthatóságára is. Egyes alkatrészeket és alkatrészeket sokkal könnyebb újat vásárolni, mint pénzt költeni a javításukra. Ez a minőség nem velejárója a karburátoros járműveknek, ahol sok idő és erőfeszítés nélkül kiválogathatja az összes fontos alkatrészt, és visszaállíthatja azok teljesítményét. Kétségtelen, hogy az elektronikus üzemanyag-ellátó rendszert nagy erőfeszítéssel és eszközökkel javítják. A kifinomult elektronikát valószínűleg nem fogják megjavítani az első elérhető szervizben.

Nos, beszéltünk Önnel arról, hogy mik is azok a befecskendező rendszerek. Amint látja, ez egy nagyon érdekes beszélgetési téma. Sokkal többet beszélhetsz arról, hogy milyen jó fúvókák és a motor azonnali beállításának képessége. De a főbb pontokról már beszéltünk. Ne feledje, hogy a benzinmotor üzemanyag-ellátó rendszerét rendszeresen ellenőrizni kell az esetleges hibák miatt. Például az üzemanyag alacsony minősége miatt, amely hazánkban is jellemző, a fúvókák gyakran eltömődnek. Emiatt a motor szakaszosan működni kezd, a teljesítmény csökken, a keverék túl sovány lesz, vagy fordítva. Mindez nagyon rossz hatással van az autó egészére, ezért állandó és rendszeres ellenőrzés szükséges. Ezenkívül próbáljon csak a jármű gyártója által ajánlott benzint tankolni.