Система питания с электронным распределенным впрыском бензина

Наиболее современная система распределенного впрыска топлива отличается тем, что во впускном тракте каждого цилиндра устанавливается отдельная форсунка, которая в определенный момент впрыскивает дозированную порцию бензина на впускной клапан соответствующего цилиндра. Бензин поступивший в цилиндр испаряется и перемешивается с воздухом, образуя горючую смесь.

Рис. 4.4 – схема системы распределённого впрыска топлива: 1 – подача топлива;

2 – поступление воздуха; 3 – дроссельная заслонка; 4 – впускной трубопровод; 5 – форсунки;

6 – двигатель

 

Работой форсунок управляет электронный блок управления (ЭБУ) (рис. 4.5), представляющий собой специальный компьютер, который получает и обрабатывает электрические сигналы от системы датчиков, сравнивает их показания со значениями, хранящимися в памяти компьютера, и выдает управляющие электрические сигналы на электромагнитные клапаны форсунок и другие исполнительные устройства.

Рис. 4.5 – электронный блок управления двигателем Январь 7.2

 

Система питания с распределенным впрыском имеет следующие составные части:

· Система подачи и очистки топлива

· Система подачи и очистки воздуха

· Система улавливания и сжигания паров бензина

· Электронная часть с набором датчиков

· Система выпуска и дожигания отработавших газов

 

Система подачи топлива состоит из топливного бака, электрического бензонасоса, топливного фильтра, трубопроводов и топливной рампы, на которой установлены форсунки и регулятор давления топлива.

Электробензонасос может устанавливаться как внутри бензобака, так и снаружи. Бензонасос включается с помощью электромагнитного реле. Бензин засасывается насосом из бака и одновременно омывает, и охлаждает электродвигатель насоса. На выходе из насоса имеется обратный клапан, который не позволяет топливу вытекать из напорной магистрали при выключенном бензонасосе. Для ограничения давления служит предохранительный клапан. Поступающее от бензонасоса топливо, под давлением не менее 280 кПа проходит через топливный фильтр тонкой очистки и поступает к топливной рампе. Фильтр имеет металлический корпус, заполненный бумажным фильтрующим элементом.

Рампа (рис. 4.6)представляет собой полую конструкцию к которой крепятся форсунки и регулятор давления. Рампа крепится болтами к впускному трубопроводу двигателя. На рампе также устанавливается штуцер, который служит для контроля давления топлива. Штуцер закрыт резьбовой пробкой для предохранения от загрязнения.

Рис. 4.6 – топливная рампа четырехцилиндрового двигателя с установленными на ней форсунками

 

Форсунка (рис. 4.7) имеет металлический корпус, внутри которого расположен электромагнитный клапан, состоящий из электрической обмотки, стального сердечника, пружины и запорной иглы. В верхней части форсунки расположен небольшой сетчатый фильтр, предохраняющий распылитель форсунки от загрязнения. Резиновые кольца обеспечивают необходимое уплотнение между рампой, форсункой и посадочным местом во впускном трубопроводе. Фиксация форсунки на рампе осуществляется с помощью специального зажима. На корпусе форсунки имеются электрические контакты для подключения электрического разъема. Регулирование количества топлива, впрыскиваемого форсункой, осуществляется изменением длины электрического импульса, подаваемого на контакты форсунки.

Рис. 4.7 – электромагнитная форсунка бензинового двигателя

 

Регулятор давления топлива (рис. 4.8) служит для изменения давления в рампе, в зависимости от разрежения во впускном трубопроводе. В стальном корпусе регулятора давления расположен подпружиненный игольчатый клапан, соединенный с диафрагмой. На диафрагму с одной стороны действует воздействует давление топлива в рампе, а с другой разрежение во впускном трубопроводе. При увеличении разрежения, во время прикрытия дроссельной заслонки, клапан открывается, излишки топлива сливаются по сливному трубопроводу обратно в бак, а давление в рампе уменьшается.
В последнее время появились системы впрыска, в которых отсутствует регулятор давления топлива. Например, на рампе двигателя V8 автомобиля Range Rover нет регулятора давления, и состав горючей смеси обеспечивается только работой форсунок, получающих сигналы от ЭБУ.

Рис. 4.8 – Регулятор давления топлива:
1 – корпус; 2 – крышка; 3 – патрубок для вакуумного шланга; 4 – мембрана; 5 – клапан;
А – топливная полость; Б – вакуумная полость

 

Система подачи и очистки воздуха состоит из воздушного фильтра со сменным фильтрующим элементом, дроссельного патрубка с заслонкой и регулятором холостого хода, ресивера и выпускного трубопровода (рис. 4.9).

Рис. 4.9 – Пластмассовый впускной трубопровод с ресивером и дроссельным патрубком

 

Ресивер должен иметь достаточно большой объем, для того чтобы сглаживать пульсации поступающего в цилиндры двигателя воздуха.

Дроссельный патрубок закреплен на ресивере и служит для изменения количества воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Изменение количества воздуха осуществляется с помощью дроссельной заслонки (рис. 4.10), поворачиваемой в корпусе с помощью тросового привода или шагового электродвигателя с редуктором. На дроссельном патрубке установлены датчик положения дроссельной заслонки и регулятор холостого хода. В дроссельном патрубке имеются отверстия для забора разрежения, которое используется системой улавливания паров бензина.

Рис. 4.10 – Дроссельная заслонка с электрическим приводом

Датчик положения дроссельной заслонки представляет собой потенциометр, ползунок которого соединен с осью дроссельной заслонки. При повороте дросселя, изменяется электрическое сопротивление датчика и напряжение его питания, которое является выходным сигналом для ЭБУ. В системах электропривода управления дроссельной заслонкой используется не меньше двух датчиков, чтобы компьютер мог определять направления перемещения заслонки.

Регулятор холостого хода служит для регулировки оборотов коленчатого вала двигателя на холостом ходу путем изменения количества воздуха, проходящего в обход закрытой дроссельной заслонки.

Датчик массового расхода топлива изменяет частоту электрического сигнала, поступающего к ЭБУ, в зависимости от количества воздуха, проходящего через патрубок. От этого датчика поступает к ЭБУ и электрический сигнал, соответствующий температуре поступающего воздуха.

 

Достоинства системы питания с электронным распределенным впрыском бензина:

· Отсутствует дополнительное сопротивление потоку воздуха на впуске, что обеспечивает повышение наполнения цилиндров и литровой мощности двигателя

· Более точное распределение топлива по отдельным цилиндрам

· Значительно более высокая степень оптимизации состава горючей смеси на всех режимах работы двигателя с учетом его состояния, что приводит к улучшению топливной экономичности и снижению токсичности отработавших газов