Электронные системы впрыскивания топлива

 

Классификация систем впрыскивания топлива. Применение систем впрыски­вания топлива взамен традиционных карбюраторов обеспечивает повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Они по­зволяют в большей степени по сравнению с карбюраторами с электронным уп­равлением оптимизировать процесс смесеобразования. Однако следует отме­тить, что системы впрыскивания топлива сложнее систем топливоподачи с ис­пользованием карбюраторов из-за большего числа подвижных прецизионных механических элементов и электронных устройств и требуют более квалифици­рованного обслуживания в эксплуатации.

По мере развития систем впрыскивания топлива на автомобили устанав­ливались механические, электронные, аналоговые и цифровые системы, к настоящему времени структурные схемы систем впрыскивания топлива в ос­новном стабилизировались. Классификация способов впрыскивания топлива показана на рис. 7.12.

При распределенном впрыскивании топливо подается в зону впускных клапа­нов каждого цилиндра группами форсунок без согласования момента впрыски­вания с процессами впуска в каждый цилиндр (несогласованное впрыскивание) или каждой форсункой в определенный момент времени, согласованный с от­крытием соответствующих впускных клапанов цилиндров (согласованное впры­скивание). Системы распределенного впрыскивания топлива позволяют повы­сить приемистость автомобиля, надежность пуска, ускорить прогрев и увеличить мощность двигателя.

При распределенном впрыскивании топлива появляется возможность приме­нения газодинамического наддува, расширяются возможности в создании раз­личных конструкций впускного трубопровода. Однако у таких систем по сравнению с центральным впрыскиванием больше погрешность дозирования топлива из-за малых цикловых подач.

 

 

 

 

Рис. 7.13. Структурная схема системы впрыскивания с программным управлением

 

Идентичность составов горючей смеси по цилин­драм в большей степени зависит от неравномерности дозирования топлива форсунками, чем от конструкции впускной системы. При центральном впрыскивании топливо подается одной форсункой, устана­вливаемой на участке до разветвления впускного трубопровода. Существенных изменений в конструкции двигателя нет. Система центрального впрыскивания практически взаимозаменяема с карбюратором и может применяться на уже эксплуатируемых двигателях. При центральном впрыскивании по сравнению с карбюратором обеспечивается большая точность и стабильность дозирования топлива. Особенно эффективна в отношении повышения топливной экономич­ности система центрального впрыскивания топлива в сочетании с цифровой си­стемой зажигания. Конструкция данной системы существенно проще системы распределенного впрыскивания.

Системы впрыскивания топлива с электронным управлением. Структурная схема системы впрыскивания топлива с программным управлением приведена на рис. 7.13. На рис. 7.14 показана система распределенного впрыскивания то­плива «L-Jetronic». Электрический топливный насос 2 подает топливо из бака 1 через фильтр 3 в топливный коллектор 4, в котором с помощью стабилизато­ра 5 поддерживается постоянный перепад давления на входе и выходе топли­ва из форсунок 7. Стабилизатор перепада давления поддерживает постоянным давление впрыскивания и обеспечивает возврат избыточного топлива обратно в бак. Этим обеспечивается циркуляция топлива в системе и исключается образование паровых пробок. Из коллектора топливо поступает к рабочим фор­сункам, которые подают его в зону впускных клапанов. Количество впрыски ваемого топлива задается электронным блоком управления 6 в зависимости от температуры, давления и объема поступающего воздуха, частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигателя.

 

Рис. 7.14. Система впрыскивания топлива «L-Jetronic»:

 

 

 

1 - топливный бак; 2 - насос; 3 - фильтр; 4 - топливный коллектор; 5 - стабилизатор перепада давления; 6 - блок управления; 7 - форсунка с электромагнитным управлением; 8 - пусковая форсунка; 9 - винт регулирования частоты вращения вала на холостом ходу; 10 - датчик положе­ния дроссельной заслонки; 11 - дроссельная заслонка; 12 - измеритель расхода воздуха; 13 - реле; 14 - датчик кислорода; 15, 16, 17 - датчики; 18 - регулятор расхода воздуха на холо­стом ходу; 19 - винт измерителя расхода воздуха; 20 - аккумуляторная батарея; 21 - выключа­тель зажигания и системы впрыскивания

 

Учитывается также температура охла­ждающей жидкости.

Объем поступающего воздуха является основным параметром, определя­ющим дозирование топлива. Воздух поступает в цилиндры через измеритель 12 расхода воздуха и впускной трубопровод. Воздушный поток, поступающий в двигатель, отклоняет напорную измерительную заслонку измерителя рас­хода воздуха на определенный угол. При этом с помощью потенциометра электрический сигнал, пропорциональный углу поворота заслонки, по­лается в блок управления, который определяет необходимое количество топлива и выдает на электромагнитные клапаны импульсы управления моментом впрыскивания топлива. Электронная схема управления дозированием топлива получает пита­ние от аккумуляторной батареи 20 и начинает работать при включении зажигания.

Независимо от положения впускных клапанов, форсунки впрыскивают топ­ливо за один или два оборота колен­чатого вала двигателя. Если впускной клапан в момент впрыскивания топли­ва форсункой закрыт, топливо накап ливается в пространстве перед клапаном и поступает в цилиндр при следующем его открытии одновременно с воздухом.

 

Рис. 7.16. Функциональная схема управления системой впрыскивания топлива «L-Jetronic»:

А - устройства входных параметров: 1 - датчик температуры всасываемого воздуха; 2 - расходомер воздуха; 3 - выключатель положения дроссельной заслонки; 4 - высотный корректор; 5 - датчик-распределитель зажигания; 6 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 7 - термореле; В - устройства управления и обеспечения: 8 - электронный блок управления; 9 - блок реле; 10- то­пливный насос; 11 - аккумуляторная батарея; 12 - выключатель зажигания; С - устройства выход­ных параметров: 13- рабочие форсунки; 14- клапан добавочного воздуха; 15 - пусковая форсунка

 

Рис. 7.15. Схема расположения форсунки при впрыскивании топлива в зону впускного кла­пана:

1 - электромагнитная форсунка; 2 - впускной трубопровод; 3 - впускной клапан