Система питания двигателя с впрыском бензина

В автомобильных двигателях с принудительным воспламенением применяют также системы с впрыском топлива непосредственно в цилиндр или во впускной трубопровод двигателя. Вследствие отсутствия карбюратора понижается сопротивление впускной системы, повышается равномерность распределения топлива по цилиндрам и уменьшается неоднородность топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя. Это позволяет повысить степень сжатия, а следовательно, литровую мощность и экономичность двигателя. В двухтактных двигателях и двигателях с наддувом при такой организации подачи топлива снижаются потери смеси на продувку цилиндров.

Системы впрыска бензина более сложны, чем карбюраторные, и требуют более квалифицированного обслуживания в эксплуатации.

В настоящее время впрыскивающие топливные системы классифицируются по различным признакам: по месту подвода топлива; по способу подачи топлива; по способу регулирования количества смеси. Классификация систем впрыска представлена на рис. 5.20.

На рис. 5.21 показаны варианты расположения форсунок для впрыска бензина. При впрыске бензина в цилиндр (рис. 5.21а) топливо впрыскивается форсункой 1 непосредственно в цилиндр под давлением 3–3.8 МПа. Воспламенение топливной смеси происходит за счет свечи зажигания 2. Во впускной трубопровод (рис. 5.21б) бензин впрыскивается форсункой1 под низким давлением (0.15–0.2 МПа).

Система впрыска K-Jetronic представляет собой механическую систему постоянного впрыска топлива. Топливо под давлением поступает к форсункам, установленным перед впускными клапанами во впускном коллекторе. Форсунка непрерывно распыляет топливо, поступающее под давлением. Давление топлива (расход) зависит от нагрузки двигателя (от разрежения во впускном коллекторе) и от температуры охлаждающей жидкости.

Рис. 5.20. Классификация систем впрыска

а б

Рис. 5.21. Расположения форсунок для впрыска бензина

Количество подводимого воздуха постоянно измеряется расходомером, а количество впрыскиваемого топлива строго пропорционально (1:14,7) количеству поступающего воздуха (за исключением ряда режимов работы двигателя, таких как пуск холодного двигателя, работа под полной нагрузкой и т. д.) и регулируется дозатором-распределителем топлива. Дозатор-распределитель, или регулятор состава и количества рабочей смеси, состоит из регулятора количества топлива и расходомера воздуха. Регулирование количества топлива обеспечивается распределителем, управляемым расходомером воздуха и регулятором управляющего давления. В свою очередь воздействие регулятора управляющего давления определяется величиной подводимого к нему разрежения во впускном трубопроводе и температурой жидкости системы охлаждения двигателя.

Система впрыска KE-Jetronic – это механическая система постоянного впрыска топлива, подобная системе K-Jetronic, но с электронным блоком управления. В системе KE-Jetronic регулятор управляющего давления заменен электрогидравлическим регулятором.

Система KE-Jetronic является дальнейшим развитием системы К-Jetronic. Она более сложная, но позволяет лучше оптимизировать дозирование топлива. Цели дозирования – это топливная экономичность, наименьшая токсичность отработавших газов, наилучшая динамика. К сожалению, совместить эти составляющие не удается, т. к. о топливной экономичности заботятся при всех частичных нагрузках, а при полной нагрузке – только о наилучших динамических показателях.

Система впрыска L-Jetronic – это управляемая электроникой система многоточечного (распределенного) прерывистого впрыска топлива. Главные отличия от систем К- и KE-Jetronic: нет дозатора-распредели- теля и регулятора управляющего давления, все форсунки (пусковая и рабочие) с электромагнитным управлением. Система впрыска L-Jetronic – более совершенная система, позволяющая увеличить экономичность, снизить токсичность отработавших газов, улучшить динамику автомобиля.

Система впрыска LE-Jetronic подобна системе L-Jetronic. Изменения касаются в основном электронной части.

Система LH-Jetronic отличается от систем LE-Jetronic главным образом измерителем расхода воздуха. Эта система представляет собой также систему прерывистого впрыска топлива низкого давления. Электронный блок управления приводит соотношение воздуха и топлива в соответствие с нагрузкой и числом оборотов коленчатого вала двигателя.

MONO-Jetronic – это система впрыска, управляемая электронным блоком управления. Система имеет одну на весь двигатель магнитоэлектрическую форсунку, топливо, как и в системах L-Jetronic, впрыскивается с интервалами.

Так как топливная форсунка расположена перед дроссельной заслонкой, практически на месте жиклера карбюратора, давление топлива в системе составляет всего около 0.1 МПа. Регулятор давления системы расположен вблизи форсунки в центральном узле впрыска, где размещены также дроссельная заслонка, выключатель положения дроссельной заслонки, датчик температуры всасываемого воздуха.

Система MONO-Jetronic не имеет расходомера воздуха, поэтому соотношение масс воздуха и топлива здесь менее точное и определяется только положением дроссельной заслонки, температурой всасываемого воздуха и частотой вращения коленчатого вала.

Устройство, определяющее положение дроссельной заслонки, представляет собой в этой системе потенциометр, который информирует электронный блок управления о положении заслонки в данный момент времени.

Таким образом, основное дозирование топлива осуществляется, как отмечалось, по трем параметрам: положению дроссельной заслонки, температуре всасываемого воздуха и частоте вращения коленчатого вала двигателя. Корректировка дозирования при холодном пуске и прогреве осуществляется электронным блоком управления по импульсам, получаемым от датчиков температуры всасываемого воздуха, охлаждающей жидкости и потенциометра дроссельной заслонки. Последний корректирует дозировку и при полной нагрузке. Корректировка по токсичности отработавших газов идет по сигналам ?-зонда. Изменение дозирования происходит за счет увеличения или уменьшения времени впрыска при постоянном давлении топлива.

Внедрение электроники в управление системами зажигания и питания привело к созданию объединенного, или центрального, электронного управления двигателем.

Системы объединенного электронного управления впрыском (смесеобразованием) и зажиганием имеют следующие преимущества:

• совмещение функций агрегатов и датчиков позволяет сократить их число;
• процессы зажигания и смесеобразования оптимизируются совместно, при этом улучшаются характеристики крутящего момента, расхода топлива, состава отработавших газов, облегчается пуск и прогрев холодного двигателя;
• открываются большие возможности для выполнения других функций: управление автоматической коробкой передач, противобуксовочной системой ведущих колес, антиблокировочной тормозной системой, кондиционером, противоугонным устройством.