Принцип функционирования систем впрыска топлива бензиновых двигателей

Еще на заре автомобилестроения при конструировании двигателей внутреннего сгорания была выявлена зависимость эффективности сгорания и, ее соответственно, отдачи внутренней энергии рабочей смеси от пропорции топлива и воздуха в ее составе. Для максимально эффективного функционирования необходима строго определённая пропорция, которая должна сохраняться на всех режимах работы двигателя. Это, в свою очередь, ведет экономии топлива. Особенно важно поддерживание данной пропорции для бензиновых двигателей. На сегодняшний день все бензиновые двигатели ведущих производителей автомобильной техники оборудованы системой инжекторного впрыска с электронным управлением При данном способе смесеобразования необходимый для сгорания топлива воздух поступает через воздушный фильтр и через дроссельную заслонку во впускной трубопровод. Количество поступающего воздуха определяется соответствующим датчиком. Топливо засасывается из топливного бака электронасосом, пропускается через топливный фильтр и подается топливораспределительную магистраль. Через инжекторы топливо впрscкивается во впускной трубопровод, раcположенный перед впускными клапанами цилиндров, где смешивается воздушным потоком.

Замечание: в двигателе Z22YH впрыск осуществляется непосредственно в камеру сгорания.

Модуль управления двигателем,соблюдая последовательность зажигания регулирует время открывания каналов инжекторов и тем самым количество впрыскиваемого топлива. Кроме того ЕСМ осуществляет управление дроссельной заслонкой, регулируя количество подаваемого воздуха. Первоначально для определения кол.ичества подаваемого в цилиндры двигателя топлива производились измерения только входящего воздушного потока. Но постепенно были выявлены новые зависимости, влияющие на эффективность сгорания топлива, а также ужесточились требования к токсичности отработавших газов, что повлек. ло за собой и усложнение систем управления двигателем. Современные системы управлениявпрыском топлива представляют собой. сложный комплекс датчиков, блоков управления, исполнительных устройств и электронных схем (см. рисунок 12.1).

Ниже приведено описание принципов действия некоторых из них:

• Датчик положения педали газа вмонтирован в педальную сборку. От датчика на модуль управления двигателем (ЕСМ) поступает соответствующий электрический сигнал, задавая зчачения требуемого режима движения автомобиля;

• В модуле управления дроссельной заслонкой находятся исполнительный элемент (шаговый электромотор) и потенциометр заслонки. Электромотор регулирует положение дроссельной заслонки и позволяет поддерживать постоянное число оборотов холостого хода независимо от подкпючения дополнительных потребителей. посредством потенциометра на ЕСМ поступает информация о текущем значении угла установки дроссельной заслонки;

• От датчика положения распределительных валов на ЕСМ поступает информация о моменте зажигания в первом цилиндре двигателя для синхронизации моментов зажигания и последовательности впрыска в других цилиндрах;

• В корпусе датчика измерения массы воздуха установлена тонкая сенсорная пластина, через которую пропускается электрический ток. За счет проходящего воздушного потока пластина охлаждается. Блок управления регулирует ток нагрева так, чтобы температура пластины оставалась постоянной. Отклонения силы тока при нагреве позволяют ЕСМ определить постояние нагрузки двигателя и в соответствии с этим регулировать количество впрыскиваемого топлива.

• Датчик измерения температуры охлаждающей жидкости установлен в корпусе термостата . Он представляет собой NTC-резистор - с повышением температуры охлаждающей жидкости его сопротивление уменьшается и соответствующий сигнал поступает на ЕСМ;

• Датчик детонации закреплен под выпускным коллектором в блоке цилиндров. Он устанавливает момент зажигания на границе начала детонационного горения топлива, тем самым с одной стороны препятствуя процессу детонационного сгорания топливной смеси, а с другой стороны обеспечивая наиболее полное сгорание топлива и снижая его расход. -

Различные системы могут отличаться друг от друга количеством задействованных элементов в зависимости от конструкции силового агрегата и требований, предъявляемым к конкретному двигателю. Самостоятельное вмешательство в регулировку и настройку данных систем не допустимо. Для этого используются специальные приборы диагностики и настройки, которые доступны, как правило, лишь на специализированных сервисных станциях.