Особенности применения системы улавливания паров топлива при непосредственном впрыске бензина

Во время работы двигателя с непосредс­твенным впрыском бензина на топливовоздушной смеси с послойным зарядом реге­нерация абсорбера в бачке ограничена из-за низкого уровня разрежения во впускном коллекторе (что вызвано работой при прак­тически полном открытии дроссельной за­слонки) и неполным сгоранием гомогенной смеси из абсорбера. Результатом этого яв­ляется уменьшение потока регенерирован­ного газа по сравнению с работой на гомо­генной смеси. Например, если расход реге­нерированного газа не соответствует высокому уровню испаряемости бензина, то двигатель должен работать на гомоген­ной смеси до тех пор, пока концентрация бензина в потоке газа из бачка не умень­шится до соответствующего уровня.

Рис.4

1 Топливный бак

2 Вентиляционная трубка топлив­ного бака

3 Бачок с активи­рованным углем

4 Свежий воздух

5 Продувочный клапан

6 Линия к впуск­ному коллектору

7 Дроссельная заслонка

8 Впускной коллектор

Электрический топливоподкачивающий насос

Назначение

Электрический топливоподкачивающий насос (анг. ЕКР) должен постоянно пода­вать к двигателю достаточное количество топлива под давлением определённого уровня, чтобы обеспечивать эффективный впрыск топлива. Основные требования, предъявляемые к топливному насосу, за­ключаются в следующем:

• Величина подачи при номинальном электрическом напряжении 60.. .200 л/ч;

Объёмные насосы

В насосах такого типа всасываемое топливо сжимается в закрытой камере при враще­нии насосного элемента и подаётся на сто­рону нагнетания. В электрических насосах применяются шестерёнчатые с внутренним зацеплением или роликовые насосные эле­менты (рис.6а и 6б). Если в топливной сис­теме требуется повышенное давление (400 кПа и выше), то применяются преимущест­венно топливные насосы объёмного типа. Такие насосы имеют хорошие характерис­тики при низких электрических напряже­ниях, то есть относительно плоские харак­теристики топливоподачи в функции рабо­чего напряжения. КПД насоса может быть выше 25%.

Неустранимые пульсации давления топ­лива могут вызывать шум определённой звуковой частоты, в зависимости от конс­трукции деталей и условий в месте уста­новки. Другим недостатком может быть падение величины подачи при нагреве топ­лива, которое имеет место в исключитель­ных случаях. Это происходит из-за наличия пузырьков пара в топливе, поэтому обыч­ные насосы объёмного типа оснащаются периферийной ступенью в целях дегаза­ции.

В настоящее время топливоподкачивающие насосы объёмного типа в значительной сте­пени вытесняются центробежными насо­сами, которые в качестве классических топливоподкачивающих насосов завоевали новое поле применения в системах с непос­редственным впрыском топлива, работаю­щих со значительно более высокими давле­ниями.

Центробежные насосы. Такой тип насоса включает в себя рабочее колесо (крыльчатку) с множеством лопаток, вставленных в прорези по его периферии (6 на рис. 6с). Рабочее колесо вращается в ка­мере, образованной двумя секциями кор­пуса, в каждой из которых рядом с лопат­ками имеется канал 7, начинающийся от впускного отверстия А и заканчивающийся в месте выхода топлива В под давлением в системе. Затвор 8 между началом и концом канала предотвращает внутренние утечки топлива.

Высокая точность дозирования в системах впрыска топлива двигателей с искровым за­жиганием требует применения прецизион­ных деталей систем, а для того чтобы не повредить их, требуется эффективная очис­тка топлива. Износ прецизионных деталей могут вызвать твёрдые частицы, содержа­щиеся в топливе, которые должны быть удалены топливными фильтрами. Топлив­ные фильтры могут быть сменными, после­довательно установленными в топливной линии, или встроенными в топливный бак на длительный срок службы («lifetime»). Кроме эффекта фильтрования, для удале­ния загрязняющих веществ из топлива мо­жет использоваться ряд других процессов, которые включают в себя эффекты импуль­сного воздействия, диффузии и блоки­ровки.

Рис.7

1 Крышка корпуса фильтра

2 Корпус фильтра

3 Фильтрующий элемент

4 Опорная пластина

Эффективность фильтрации определяется размером задерживаемых частиц и скоро­стью их прохождения. Соответствующим образом должен быть выбран фильтрую­щий материал.

Одним из основных фильтрующих матери­алов является предварительно пропитан­ная гофрированная бумага (3 на рис. 7). Фильтрующий материал должен распола­гаться в корпусе фильтра таким образом, чтобы скорость прохождения потока топ­лива через все участки его поверхности была по возможности одинаковой. В то время как в системах впрыска топлива во впускной коллектор средний размер пор фильтрующего элемента равен 10 мкм, в системах непосредственного впрыска бен­зина требуется более тонкая фильтрация, при которой из топлива должно надежно отсеиваться до 85% частиц размером больше 5 мкм.

Кроме того, для двигателей с непосредс­твенным впрыском бензина важным фак­тором является то, что в новых фильтрах после их изготовления не должны оста­ваться следы загрязняющих частиц в виде металла, минералов, пластика и стеклово­локна размером больше 200 мкм.

В зависимости от объёма срок службы (га­рантированный пробег) стандартных филь­тров, последовательно установленных в топливной линии, составляет 60 000 -90 000 км. Гарантированный пробег филь­тров, встроенных в топливный бак, состав­ляет 160 000 км. Существуют топливные фильтры для топливных систем с непос­редственным впрыском бензина, срок службы которых превышает 250 000 км.