З безпосереднім уприскуванням (також використовується термін «пряме упорскування», або GDI) почали з'являтися на автомобілях не так давно. Однак технологія набирає популярності і все частіше зустрічається на моторах нових автомобілів. Сьогодні ми загалом намагатимемося відповісти, що таке технологія безпосереднього впорскування і чи варто її побоюватися?

Для початку варто відзначити, що головною відмінністю технології є розташування форсунок, які розміщені безпосередньо в головці блоку циліндрів, відповідно, і впорскування під величезним тиском відбувається безпосередньо в циліндри, на відміну від давно зарекомендувала себе з кращого боку пального у впускний колектор.

Пряме уприскування вперше було випробувано в серійному виробництві японським автовиробником Mitsubishi. Експлуатація показала, що серед плюсів головними перевагами стали економічність – від 10% до 20%, потужність – плюс 5% та екологічність. Основний мінус – форсунки вкрай вимогливі до якості палива.

Схожа система вже довгі десятиліття вдало встановлюється на . Однак саме на бензинових моторах застосування технології було пов'язане з низкою труднощів, які досі не остаточно вирішені.

У відео з YouTube-каналу "Savagegeese" пояснюється, що таке пряме впорскування і що може піти не так під час експлуатації автомобіля з цією системою. На додаток до головних плюсів та мінусів у відеоролику також пояснюються тонкощі профілактичного обслуговування системи. Крім того, у ролику зачіпається тема систем упорскування у впускні канали, які можна вдосталь спостерігати на більш старих моторах, а також , які використовують обидва методи упорскування пального. Наочно використовуючи діаграми Bosch, ведучий пояснює, як це працює.

Щоб дізнатися про всі нюанси, пропонуємо подивитися відео нижче (включення перекладу субтитрів допоможе розібратися, якщо ви не дуже добре знаєте англійську). Для тих, кому не надто цікаво дивитися, про основні плюси та мінуси безпосереднього упорскування бензину можна прочитати нижче, після відео:

Отже, екологічність та економічність - добрі цілі, але ось чим загрожує використання сучасної технології у вашому автомобілі:

Мінуси

1. Дуже складна конструкція.

2. Звідси випливає друга важлива проблема. Оскільки молода бензинова технологія передбачає внесення серйозних змін у конструкцію головок циліндрів двигуна, конструкцію самих форсунок і попутне зміна інших деталей двигуна, наприклад ТНВД (паливний насос високого тиску), вартість автомобілів з безпосереднім упорскуванням палива вища.

3. Виробництво частин системи живлення також має бути вкрай точним. Форсунки розвивають тиск від 50 до 200 атмосфер.

Додайте до цього роботу форсунки в безпосередній близькості з паливом, що згоряється, і тиском усередині циліндра і отримайте необхідність виробництва дуже високоміцних компонентів.

4. Оскільки сопла форсунок дивляться в камеру згоряння, всі продукти згоряння бензину також осідають на них, поступово забиваючи або виводячи форсунку з ладу. Це, мабуть, найсерйозніший мінус використання конструкції GDI у російських реаліях.

5. Крім цього, необхідно дуже ретельно стежити за станом двигуна. Якщо в циліндрах починає відбуватися чад олії, продукти його термічного розпаду досить швидко виведуть з ладу форсунку, засмічать впускні клапани, утворивши на них незмивний наліт з відкладень. Не варто забувати, що класичний упорскування з форсунками, розташованими у впускному колекторі, добре очищає впускні клапани, омиваючи їх під тиском паливом.

6. Дорогий ремонт та необхідність профілактичного обслуговування, яке теж недешеве.

Крім цього, також пояснюється, що при неналежній експлуатації на автомобілях з прямим упорскуванням можуть спостерігатися забруднення клапанів і погіршення продуктивності, особливо на турбованих двигунах.

ВПРИСК, який також іноді називають центральним, став широко застосовуватися на легкових автомобілях у 80-х роках минулого століття. Подібна система живлення отримала свою назву через те, що паливо подавалося до впускного колектора лише в одній точці.

Багато систем на той час були суто механічними, електронного управління вони були. Часто основою для такої системи живлення був звичайний карбюратор, з якого просто видаляли всі зайві елементи і встановлювали в районі його дифузора одну або дві форсунки (тому центральне упорскування коштувало відносно недорого). Наприклад, так було влаштовано систему TBI (“Throttle Body Injection”) компанії “General Motors”.

Але, незважаючи на свою простоту, центральне впорскування має дуже важливу перевагу в порівнянні з карбюратором - він точніше дозує горючу суміш на всіх режимах роботи двигуна. Це дозволяє уникнути провалів у роботі двигуна, а також збільшує його потужність та економічність.

Згодом поява електронних блоків управління дозволило зробити центральне впорскування компактнішим і надійнішим. Його полегшало адаптувати до роботи на різних двигунах.

Однак від карбюраторів одноточковий упорскування успадкував і цілий ряд недоліків. Наприклад, високий опір надходить у впускний колектор повітря і поганий розподіл паливної суміші по окремих циліндрах. Як результат - двигун з такою системою живлення має не дуже високі показники. Тому сьогодні центральне упорскування практично не зустрічається.

До речі, концерн "General Motors" також розробив цікавий різновид центрального упорскування - CPI (Central Port Injection). У такій системі одна форсунка розпорошувала паливо у спеціальні трубки, які були виведені у впускний колектор кожного циліндра. Це був свого роду прообраз розподіленого упорскування. Однак через невисоку надійність від використання CPI швидко відмовилися.

Розподілений

АБО БАГАТОТОЧНЕ впорскування палива - сьогодні найпоширеніша система живлення двигунів на сучасних автомобілях. Від попереднього типу вона відрізняється насамперед тим, що у впускному колекторі кожного циліндра стоїть індивідуальна форсунка. У певні моменти часу вона впорскує необхідну порцію бензину прямо на впускні клапани свого циліндра.

Багатоточковий упорскування буває паралельним і послідовним. У першому випадку в певний момент часу спрацьовують всі форсунки, паливо перемішується з повітрям, і суміш, що вийшла, чекає відкриття впускних клапанів, щоб потрапити в циліндр. У другому випадку період роботи кожного інжектора розраховується індивідуально, щоб бензин подавався за певний час перед відкриттям клапана. Ефективність такого упорскування вища, тому більшого поширення набули саме послідовні системи, незважаючи на більш складну та дорогу електронну "начинку". Хоча іноді зустрічаються і дешевші комбіновані схеми (форсунки у разі спрацьовують попарно).

Спочатку системи розподіленого упорскування теж керувалися автоматично. Але згодом електроніка і тут здобула гору. Адже, отримуючи та обробляючи сигнали від безлічі датчиків, блок керування не тільки командує виконавчими механізмами, а й може сигналізувати водію про несправність. Причому навіть у разі поломки електроніка переходить на аварійний режим роботи, дозволяючи автомобілю самостійно дістатися сервісної станції.

Розподілене упорскування має цілу низку переваг. Крім приготування горючої суміші правильного складу для кожного режиму роботи двигуна така система також точніше розподіляє її по циліндрах і створює мінімальний опір повітря, що проходить по впускному колектору. Це дозволяє поліпшити багато показників двигуна: потужність, економічність, екологічність і т.д. З недоліків багатоточкового впорскування можна назвати, мабуть, лише досить високу вартість.

Безпосередній..

"Goliath GP700" став першим серійним автомобілем, двигун якого отримав упорскування палива.

ВПРИСК (його ще іноді називають прямим) відрізняється від попередніх типів систем живлення тим, що в даному випадку форсунки подають паливо прямо в циліндри (минаючи впускний колектор), як у дизельного двигуна.

У принципі, така схема системи харчування не нова. Ще в першій половині минулого століття її використовували на авіаційних двигунах (наприклад, на радянському винищувачі "Ла-7"). На легкових машинах пряме упорскування з'явилося трохи пізніше - в 50-х роках ХХ століття спочатку на автомобілі "Goliath GP700", а потім на знаменитому "Mercedes-Benz 300SL". Однак через деякий час автовиробники практично відмовилися від безпосереднього впорскування, він залишився лише на гоночних автомобілях.

Справа в тому, що головка блоку циліндрів у двигуна з прямим упорскуванням виходила дуже складною та дорогою у виробництві. Крім того, конструкторам довгий час не вдавалося досягти стабільної роботи системи. Адже для ефективного сумішоутворення при прямому впорскуванні необхідно, щоб паливо добре розпорошувалося. Тобто подавалося у циліндри під великим тиском. А для цього були потрібні спеціальні насоси, здатні його забезпечити. У результаті спочатку двигуни з такою системою живлення виходили дорогими і неекономічними.

Проте з розвитком технологій усі ці проблеми вдалося вирішити, і багато автовиробників повернулися до давно забутої схеми. Першою була компанія Mitsubishi, в 1996 році встановила двигун з безпосереднім упорскуванням палива (фірмове позначення - GDI) на модель Galant, потім подібні рішення стали використовувати й інші компанії. Зокрема, "Volkswagen" і "Audi" (система FSI), "Peugeot-Citroеn" (HPA), "Alfa Romeo" (JTS) та інші.

Чому ж така система живлення раптом зацікавила провідних автовиробників? Все дуже просто - мотори з прямим упорскуванням здатні працювати на дуже бідній робочій суміші (з малою кількістю палива та великою - повітря), тому вони відрізняються гарною економічністю. До того ж, подача бензину безпосередньо в циліндри дозволяє підняти ступінь стиснення двигуна, а отже і його потужність.

Система живлення з прямим упорскуванням може працювати у різних режимах. Наприклад, за рівномірного руху автомобіля зі швидкістю 90-120 км/год електроніка подає в циліндри дуже мало палива. У принципі таку надбідну робочу суміш дуже важко підпалити. Тому в моторах з прямим уприскуванням використовуються поршні зі спеціальною виїмкою. Вона спрямовує основну частину палива ближче до свічки запалювання, де умови для займання суміші кращі.

Під час руху з високою швидкістю або при різких прискореннях у циліндри подається значно більше палива. Відповідно через сильне нагрівання частин двигуна зростає ризик виникнення детонації. Щоб уникнути цього, форсунка впорскує в циліндр паливо широким смолоскипом, який заповнює весь об'єм камери згоряння та охолоджує її.

Якщо ж водієві потрібно різке прискорення, то форсунка спрацьовує двічі. Спочатку на початку такту впуску розпорошується невелика кількість палива для охолодження циліндра, а потім наприкінці такту стиснення впорскується основний заряд бензину.

Але, незважаючи на всі свої переваги, двигуни з безпосереднім упорскуванням поки що недостатньо поширені. Причина - висока вартість та вимогливість до якості палива. Крім того, мотор з такою системою живлення працює голосніше звичайного і сильніше вібрує, тому конструкторам доводиться додатково посилювати деякі деталі двигуна та покращувати шумоізоляцію моторного відсіку.

Автор Видання Клаксон №4 2008 рікФото фото з архіву "Клаксона"

У випадку з системою впорскування палива Ваш двигун все ще смокче, але замість того, щоб покладатися тільки на кількість палива, що всмоктується, система впорскування палива стріляє точно правильну кількість палива в камеру згоряння. Системи упорскування палива пройшли вже кілька ступенів еволюції, в них була додана електроніка – це, мабуть, було найбільшим кроком у розвитку цієї системи. Але ідея таких систем залишилася та ж: електрично активований клапан (інжектор) розпорошує відміряну кількість палива в двигун. Насправді основна відмінність між карбюратором та інжектором саме в електронному управлінні ЕБУ – саме бортовий комп'ютер подає точно потрібну кількість палива до камери згоряння двигуна.

Давайте подивимося, як працює система впорскування палива та інжектор зокрема.

Так виглядає система упорскування палива

Якщо серце автомобіля – це його двигун, то його мозок – це блок керування двигуном (ЕБУ). Він оптимізує роботу двигуна за допомогою датчиків, щоб вирішити, як керувати деякими приводами двигуна. Насамперед комп'ютер відповідає за 4 основні завдання:

1. керує паливною сумішшю,
2. контролює обороти холостого ходу,
3. несе відповідальність за кут випередження запалення,
4. керує фазами газорозподілу.

Перш ніж ми поговоримо про те, як ЕБУ здійснює свої завдання, давайте про найголовніше – простежимо шлях бензину від бензобака до двигуна – це і є робота системи упорскування палива. Спочатку після того, як крапля бензину залишає стінки бензобака, вона всмоктується за допомогою паливного електричного насоса в двигун. Електричний паливний насос, як правило, складається з безпосередньо насоса, а також фільтра та передавального пристрою.

Регулятор тиску палива в кінці паливної напрямної з вакуумним живленням гарантує, що тиск палива буде постійним по відношенню до тиску всмоктування. Для бензинового двигуна тиск палива, зазвичай, становить близько 2-3,5 атмосфери (200-350 кПа, 35-50 PSI (фунтів на квадратний дюйм)). Паливні форсунки інжектора підключені до двигуна, але їх клапани залишаються закритими доти, доки ЕБУ не дозволить відправити паливо до циліндрів.

Але що відбувається, коли двигуну потрібно паливо? Тут у роботу вступає інжектор. Зазвичай інжектори мають два контакти: один висновок підключений до акумулятора через реле запалювання, а інший проходить в ЕБУ. ЕБУ надсилає пульсуючі сигнали в інжектор. За рахунок магніту, на який подаються такі пульсуючі сигнали, відкривається клапан інжектора, і в його сопло подається деяка кількість палива. Оскільки в інжекторі дуже високий тиск (значення наведено вище), клапан, що відкрився, направляє паливо з високою швидкістю в сопло розпилювача інжектора. Тривалість, з якою відкритий клапан інжектора, впливає те що, скільки палива подається в циліндр, а тривалість ця, відповідно залежить від ширини імпульсу (тобто. від того, скільки часу ЕБУ посилає сигнал до інжектора).

Коли клапан відкривається, паливна форсунка передає паливо через наконечник розпилювальний, який, розпорошуючи, перетворює рідке паливо в туман, безпосередньо в циліндр. Така система називається системою з безпосереднім упорскуванням. Але розпилене паливо може подаватися не відразу в циліндри, а спочатку в колектори впускні.

Як працює інжектор

Але як ЕБУ визначає, скільки зараз палива потрібно подати в двигун? Коли водій натискає педаль акселератора, насправді він відкриває дросельну заслінку на величину натиску педалі, через яку в двигун подається повітря. Таким чином, ми з упевненістю можемо назвати педаль газу "регулятором подачі повітря" у двигун. Так от, комп'ютер автомобіля керується в тому числі величиною відкриття дросельної заслінки, але не обмежується цим показником - він зчитує інформацію з безлічі датчиків, і дізнаємося про них всіх!

Датчик масової витрати повітря

Насамперед датчик масової витрати повітря (MAF) визначає, скільки повітря входить в корпус дросельної заслінки і посилає цю інформацію в ЕБУ. ЕБУ використовує цю інформацію, щоб вирішити, скільки палива впорснути в циліндри, щоб тримати суміш у ідеальних пропорціях.

Датчик положення дросельної заслінки

Комп'ютер постійно використовує цей датчик, щоб перевірити положення дросельної заслінки і дізнатися таким чином, скільки повітря проходить через повітрозабірник для того, щоб регулювати імпульс, відправлений до форсунок, гарантуючи, що кількість палива, що відповідає повітрю, входить в систему.

Кисневий датчик

Крім того, ЕБУ використовує датчик O2, щоб з'ясувати, скільки кисню міститься у вихлопних газах автомобіля. Вміст кисню у вихлопних газах забезпечує індикацію того, як добре паливо згоряє. Використовуючи пов'язані дані від двох датчиків: кисневої та масової витрати повітря, ЕБУ також контролює насиченість паливо-повітряної суміші, що подається в камеру згоряння циліндрів двигуна.

Датчик положення колінвалу

Це, мабуть, головний датчик системи упорскування палива - саме від нього ЕБУ дізнається про кількість оборотів двигуна в даний момент часу і коригує кількість палива, що подається в залежності від кількості оборотів і, звичайно ж, положення педалі газу.

Це три основні датчики, які прямо і динамічно впливають на кількість палива, що подається в інжектор і в подальшому в двигун. Але є ще ряд датчиків:

• Датчик напруги в електричній мережі машини - потрібен для того, щоб ЕБУ розумів, наскільки розряджений акумулятор і чи потрібно підвищити оберти, щоб зарядити його.
• Датчик температури охолоджуючої рідини - ЕБУ підвищує кількість обертів, якщо двигун холодний і, якщо двигун прогрівся.

Система безпосереднього впорскування палива в бензинових двигунах на сьогоднішній день є найбільш досконалим і сучасним рішенням. Головною особливістю безпосереднього упорскування можна вважати те, що пальне подається в циліндри безпосередньо.

З цієї причини цю систему також часто називають прямим упорскуванням палива. У цій статті ми розглянемо, як працює двигун із безпосереднім упорскуванням палива, а також які переваги та недоліки має така схема.

Читайте у цій статті

Пряме впорскування палива: пристрій системи безпосереднього впорскування

Як вже було сказано вище, пальне в таких подається безпосередньо в камеру згоряння двигуна. Це означає, що форсунки розпилюють бензин не в , після чого паливно-повітряна суміш надходить через циліндр, а впорскують паливо в камеру згоряння безпосередньо.

Першими бензиновими двигунами з безпосереднім упорскуванням стали. Надалі схема набула широкого поширення, внаслідок чого сьогодні з такою системою подачі палива можна зустріти в лінійці багатьох відомих автовиробників.

Наприклад, концерн VAG представив ряд моделей Audi та Volkswagen з атмосферними та турбованими, які отримали безпосереднє упорскування палива. Також двигуни з прямим упорскуванням виробляє компанія BMW, Ford, GM, Mercedes та багато інших.

Таке широке поширення безпосереднє упорскування палива набуло завдяки високій економічності системи (близько 10-15% порівняно з розподіленим упорскуванням), а також більш повноцінному згорянню робочої суміші в циліндрах і зниженню рівня токсичності відпрацьованих газів.

Система безпосереднього упорскування: конструктивні особливості

Отже, давайте як приклад візьмемо двигун FSI з його так званим «пошаровим» уприскуванням. Система включає такі елементи:

• контур високого тиску;
• бензиновий;
• регулятор тиску;
• паливну рампу;
• датчик високого тиску;
• інжекторні форсунки;

Почнемо із паливного насоса. Зазначений насос створює високий тиск, під яким паливо подається до паливної рампи, а також на форсунки. Насос має плунжери (плунжерів може бути як кілька, так і один у насосах роторного типу) і приводиться в дію від розподільного валу впускних клапанів.

РДТ (регулятор тиску палива) інтегрований в насос і відповідає за дозовану подачу палива, що відповідає упорскування форсунки. Паливна рейка (паливна рампа) потрібна для того, щоб розподілити пальне на форсунки. Також наявність даного елемента дозволяє уникнути стрибків тиску (пульсації) пального у контурі.

До речі, у схемі використовується спеціальний клапан-запобіжник, який стоїть у рейці. Зазначений клапан потрібен для того, щоб уникнути надто високого тиску палива і тим самим захистити окремі елементи системи. Зростання тиску може виникати через те, що пальне має властивість розширюватися при нагріванні.

Датчик високого тиску є пристроєм, що вимірює тиск у паливній рейці. Сигнали від датчика передаються на , який, у свою чергу, здатний змінювати тиск у паливній рейці.

Що стосується інжекторної форсунки елемент забезпечує своєчасну подачу і розпил палива в камері згоряння, щоб створити необхідну паливно-повітряну суміш. Зазначимо, що описані процеси протікають під керуванням. Система має групу різних датчиків, електронний блок керування, а також виконавчі пристрої.

Якщо ж говорити про систему прямого упорскування, разом із датчиком високого тиску палива для її роботи задіяні: , ДПРВ, датчик температури повітря у впускному колекторі, датчик температури ОЖ і т.д.

Завдяки роботі цих датчиків на ЕБУ надходить потрібна інформація, після чого блок надсилає сигнали на виконавчі пристрої. Це дозволяє досягти злагодженої та точної роботи електромагнітних клапанів, форсунок, запобіжного клапана та ряду інших елементів.

Як працює система безпосереднього упорскування палива

Головним плюсом безпосереднього впорскування є можливість досягти різних типів сумішоутворення. Іншими словами, така система живлення здатна гнучко змінювати склад робочої паливно-повітряної суміші з урахуванням режиму роботи двигуна, його температури, навантаження на ДВЗ і т.д.

Слід виділити пошарове сумішоутворення, стехіометричне, а також гомогенне. Саме таке сумішоутворення дозволяє зрештою максимально ефективно витрачати паливо. Суміш завжди виходить якісною незалежно від режиму роботи ДВЗ, бензин згоряє повноцінно, двигун стає потужнішим, при цьому одночасно знижується токсичність вихлопу.

• Пошарове сумішоутворення задіюється тоді, коли навантаження на двигун низькі або середні, а оберти колінвала невеликі. Якщо просто, в таких режимах суміш дещо збіднюється з метою економії. Стехіометричне сумішоутворення передбачає приготування такої суміші, яка легко спалахує, при цьому не є занадто збагаченою.
• Гомогенне сумішоутворення дозволяє отримати так звану «потужну» суміш, яка потрібна при великих навантаженнях на двигун. На збідненій гомогенній суміші з метою додаткової економії силовий агрегат працює на перехідних режимах.
• Коли задіяно режим пошарового сумішоутворення, дросельна заслінка широко відкрита, при цьому впускні заслінки знаходяться в закритому стані. У камеру згоряння повітря подається із високою швидкістю, виникають завихрення повітряних потоків. Пальне впорскується ближче до кінця такту стиснення, упорскування виробляється в область розташування свічки запалювання.

За короткий час до того, як на свічці з'явиться іскра, утворюється паливно-повітряна суміш, де коефіцієнт надлишкового повітря становить 1.5-3. Далі суміш спалахує від іскри, при цьому навколо зони займання зберігається досить кількість повітря. Вказане повітря виконує функцію температурного «ізолятора».

Якщо ж розглядати гомогенне стехіометричне сумішоутворення, такий процес відбувається тоді, коли впускні заслінки відкриті, при цьому дросельна заслінка також відкрита на той чи інший кут (залежить від ступеня натискання на педаль акселератора).

В цьому випадку пальне впорскується ще на такті впуску, внаслідок чого вдається одержати однорідну суміш. Надлишок повітря має коефіцієнт, близький до одиниці. Така суміш легко спалахує і повноцінно згоряє по всьому об'єму камери згоряння.

Збіднена гомогенна суміш створюється тоді, коли дросельна заслінка повністю відкрита, а впускні заслінки закриті. У цьому випадку повітря активно рухається в циліндрі, а впорскування пального посідає такт впуску. ЕСУД підтримує надлишок повітря на позначці 1.5.

Додатково до чистого повітря можуть бути додані гази, що відпрацювали. Це відбувається завдяки роботі. В результаті вихлоп повторно «догоряє» у циліндрах без шкоди для двигуна. У цьому знижується рівень викиду шкідливих речовин, у атмосферу.

Що в результаті

Як видно, пряме упорскування дозволяє домогтися не тільки економії палива, але і хорошої віддачі від двигуна як в режимах низьких і середніх, так і високих навантажень. Іншими словами, наявність безпосереднього впорскування означає, що оптимальний склад суміші буде підтримуватись на всіх режимах роботи ДВС.

Що стосується недоліків, до мінусів прямого впорскування можна віднести хіба що підвищену складність під час ремонту та ціну запчастин, а також високу чутливість системи до якості пального та стану фільтрів палива та повітря.

Читайте також

Пристрій та схема роботи інжектора. Плюси та мінуси інжектора в порівнянні з карбюратором. Частими є несправності інжекторних систем живлення. Корисні поради.

Тюнінг паливної системи атмосферного та турбо двигуна. Продуктивність та енергоспоживання бензонасосу, вибір паливних форсунок, регулятори тиску.

У сучасних автомобілях у бензинових силових установках принцип роботи системи живлення схожий на той, який застосовується на дизелях. У цих моторах вона розділена на дві – впуску та впорскування. Перша забезпечує подачу повітря, а друга – палива. Але через конструктивні та експлуатаційні особливості функціонування упорскування суттєво відрізняється від застосовуваного на дизелях.

Відзначимо, що різниця в системах упорскування дизельних та бензинових моторів все більше стирається. Для отримання найкращих якостей конструктори запозичують конструктивні рішення та застосовують їх на різних видах систем живлення.

Пристрій та принцип роботи інжекторної системи упорскування

Друга назва систем упорскування бензинових моторів - інжекторна. Основна її особливість полягає у точному дозуванні палива. Досягається це шляхом використання у конструкції форсунок. Пристрій інжекторного упорскування двигуна включає дві складові - виконавчу і керуючу.

У завдання виконавчої частини входить подача бензину та його розпорошення. Вона включає не так вже й багато складових елементів:

1. Насос (електричний).
2. Фільтруючий елемент (тонкого очищення).
3. Паливопроводи.
4. Рампа.
5. Форсунки.

Але це лише основні компоненти. Виконавча складова може включати ще ряд додаткових вузлів і деталей – регулятор тиску, систему зливу надлишків бензину, адсорбер.

У завдання зазначених елементів входить підготовка палива та забезпечення його надходження до форсунок, якими здійснюється їх упорскування.

Принцип роботи виконавчої складової є простим. При повороті ключа запалювання (на деяких моделях – при відкритті дверей водія) включається електричний насос, який качає бензин і заповнює ним інші елементи. Паливо проходить очищення і по паливопроводах надходить у рампу, яка з'єднує форсунки. За рахунок насоса паливо у всій системі перебуває під тиском. Але його значення нижче, ніж дизелях.

Відкриття форсунок здійснюється за рахунок електричних імпульсів, що подаються з частини, що управляє. Ця складова системи упорскування палива складається з блоку управління та цілого комплекту стежать пристроїв – датчиків.

Ці датчики відстежують показники та параметри роботи – швидкість обертання колінчастого валу, кількості повітря, що подається, температури ОЖ, положення дроселя. Показання надходять на блок керування (ЕБУ). Він цю інформацію порівнює з даними, занесеними на згадку, на основі чого визначається довжина електричних імпульсів, що подаються на форсунки.

Електроніка, яка використовується в керуючій частині системи упорскування палива, потрібна, щоб вирахувати час, на який має відкритися форсунка при тому чи іншому режимі роботи силового агрегату.

Види інжекторів

Але відзначимо, що це загальна система системи подачі бензинового двигуна. Але інжекторів розроблено кілька, і кожна з них має свої конструктивні та робочі особливості.

На автомобілях застосовуються системи упорскування двигуна:

• центрального;
• розподіленого;
• безпосереднього.

Центральне упорскування вважається першим інжектором. Його особливість полягає у використанні лише однієї форсунки, яка впорскувала бензин у впускний колектор одночасно для всіх циліндрів. Спочатку він був механічним і жодної електроніки у конструкції не використовувалося. Якщо розглянути пристрій механічного інжектора, вона схожа з карбюраторною системою, з єдиною різницею, що замість карбюратора використовувалася форсунка з механічним приводом. Згодом центральну подачу зробили електронною.

Зараз цей тип не використовується через низку недоліків, основний з яких — нерівномірність розподілу палива по циліндрах.

Розподілене упорскування на даний момент є найпоширенішою системою. Конструкція цього інжектора розписана вище. Її особливість у тому, що паливо кожному циліндра подає своя форсунка.

У конструкції цього виду форсунки встановлюються у впускному колекторі та розташовуються поруч із ГБЦ. Розподіл палива за циліндрами дає можливість забезпечити точне дозування бензину.

Безпосереднє уприскування зараз є найдосконалішим типом подачі бензину. У попередніх двох типах бензин подавався в потік повітря, що проходить, і сумішоутворення починало здійснюватися ще у впускному колекторі. Цей же інжектор по конструкції копіює дизельну систему упорскування.

В інжекторі з безпосередньою подачею розпилювачі форсунок розміщуються в камері згоряння. В результаті компоненти паливно-повітряної суміші тут запускаються в циліндри окремо, і вже в самій камері вони змішуються.

Особливість роботи цього інжектора у тому, що з впорскування бензину потрібні високі показники тиску палива. І його створення забезпечує ще один вузол, доданий до пристрою виконавчої частини – насос високого тиску.

Системи живлення дизельних двигунів

І дизельні системи модернізуються. Якщо раніше вона була механічною, то зараз і дизелі оснащуються електронним керуванням. У ній використовуються самі датчики і блок управління, що і в бензиновому моторі.

Зараз на автомобілях застосовується три типи дизельних упорскування:

1. З розподільчим ТНВС.
2. Common Rail.
3. Насос-форсунки.

Як і в бензинових моторах, конструкція дизельного упорскування складається з виконавчої та керуючої частин.

Багато елементів виконавчої частини самі, як і в інжекторів – бак, паливопроводи, фільтруючі елементи. Але є й вузли, які не зустрічаються на бензинових моторах – паливопідкачуючий насос, ТНВД, магістралі для транспортування палива під високим тиском.

У механічних системах дизелів застосовувалися рядні ТНВД, у яких тиск палива кожної форсунки створювала своя окрема плунжерна пара. Такі насоси відрізнялися високою надійністю, але були громіздкими. Момент упорскування і кількість дизпалива, що впорскується, регулювалося насосом.

У двигунах, що оснащуються розподільчим ТНВД, у конструкції насоса використовується лише одна плунжерна пара, яка качає паливо для форсунок. Цей вузол відрізняється компактними розмірами, але ресурс нижчий, ніж рядних. Застосовується така система лише з легковому автотранспорті.

Common Rail вважається однією з найефективніших дизельних систем упорскування двигуна. Загальна концепція її багато в чому запозичена інжектором з роздільною подачею.

У такому дизелі моментом початку подачі та кількістю палива «керує» електронна складова. Завдання насоса високого тиску – лише нагнітання дизпалива та створення високого тиску. Причому дизпаливо подається не відразу на форсунки, а в рампу, що з'єднує форсунки.

Насос-форсунки – ще один тип дизельного упорскування. У цій конструкції ТНВД відсутня, а плунжерні пари, що утворюють тиск дизпалива, входять у пристрій форсунок. Таке конструктивне рішення дозволяє створювати найвищі значення тиску палива серед існуючих різновидів упорскування на дизельних агрегатах.

Насамкінець зазначимо, що тут наводиться інформація за видами упорскування двигунів узагальнено. Щоб розібратися з конструкцією та особливостями зазначених типів, їх розглядають окремо.

Відео: Управління системою упорскування палива