Система управления двигателем.
Система управления двигателем (англ. Fuel Injection System) — система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях. Основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется во впускной коллектор или непосредственно в цилиндр, путем впрыска топлива с помощью форсунок. Автомобили с данной системой питания часто называют инжекторными.
В инжекторной системе подачи впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками — инжекторами (англ. Injector).
Классификация.
По точке установки и количеству форсунок (чертежи узлов топливоподачи):
• Моно впрыск или центральный впрыск (нем. Ein Spritz) — одна форсунка на все цилиндры, расположенная, как правило, на месте карбюратора (на впускном коллекторе). В настоящее время непопулярна.
• Распределённый впрыск — каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе. В то же время различают несколько типов распределённого впрыска:
• Одновременный — все форсунки открываются одновременно.
• Попарно-параллельный — форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливовоздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния. В современных моторах используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке Датчика Положения Распределительного Вала ДПРВ (так называемой Фазы).
• Фазированный впрыск — каждая форсунка управляется отдельно, и открывается непосредственно перед тактом впуска.
• Прямой впрыск — форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания.
Управление системой подачи топлива
В настоящее время системами подачи топлива управляют специальные микроконтроллеры, этот вид управления называется электронным. Принцип работы такой системы основан на том, что решение о моменте и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков.
В прошлом, на ранних моделях системы подачи топлива, в роли контроллера выступали специальные механические устройства.
Принцип работы
В контроллер, при работе системы, поступает, со специальных датчиков, следующая информация:
• о положении и частоте вращения коленчатого вала,
• о массовом расходе воздуха двигателем,
• о температуре охлаждающей жидкости,
• о положении дроссельной заслонки,
• о содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью),
• о наличии детонации в двигателе,
• о напряжении в бортовой сети автомобиля,
• о скорости автомобиля,
• о положении распределительного вала (в системе с последовательным распределенным впрыском топлива),
• о запросе на включение кондиционера (если он установлен на автомобиле)
На основе полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами:
• топливоподачей (форсунками и электро бензонасосом),
• системой зажигания,
• регулятором холостого хода,
• адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система есть на автомобиле),
• вентилятором системы охлаждения двигателя,
• муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле),
• системой диагностики.
Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать большое число программных функций и данных с датчиков. Также, современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения и многие другие характеристики и спецификации. Ранее использовалась механическая система управления впрыском.
Достоинства двигателей, оборудованных системой впрыска
Преимущества, по сравнению с двигателями, оборудованными карбюраторной системой подачи топлива:
• Значительное уменьшение выбросов несгоревших углеводородов.
• Значительное уменьшение расхода топлива.
• Упрощается запуск двигателя,
• Более линейная характеристика крутящего момента.
• В связи с высокой точностью работы системы, улучшаются динамические и мощностные характеристики двигателя.
• Не требует кропотливой ручной регулировки системы впрыска, т.к. выполняет самостоятельную настройку на основе данных, передаваемых датчиками кислорода.
• Поддерживается примерно стехиометрический состав топливовоздушной смеси что повышает экологичность (альфа ~ 0.98-1.2).
Недостатки
Основные недостатки двигателей с блоком управления по сравнению с карбюраторными:
• Высокая стоимость ремонта,
• Высокая стоимость узлов,
• Низкая ремонтопригодность элементов,
• Высокие требования к качеству топлива,
• Необходимость в специализированном персонале и оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта.
• Зависимость от электропитания