Дмитрий Михайлов

Эволюция систем подачи топлива

30.05.2017, Просмотров: 3616

В прошлый раз я рассказывал о том, как эволюционировала система механизма газораспределения на автомобильных двигателях, а также о том, какие минимальные действия необходимо предпринять, чтобы она работала без особых проблем.

Как уже говорил, система ГРМ определяет длительность открытия клапанов, через которые происходит подача или выпуск топливно-воздушной смеси или вывод отработанных газов.

Хочу немного добавить, о впуске топливно-воздушной смеси. Это определение справедливо только в том случае, если применяется система приготовления смеси за пределами камеры сгорания. Иначе, происходит впуск воздуха.

В чем разница систем различных подач топлива, мы с вами и поговорим сегодня, в рамках нового ликбеза.

Эволюция

Если рассматривать исключительно бензиновые модели двигателей, исключая дизели и гибридные, а также работающие на сжатом или сжиженом газе, то основная эволюционная ветвь развития систем подачи топлива выглядит так:
  • Карбюратор
  • Центральный или моновпрыск
  • Распределенный впрыск
  • Впрыск в камеру сгорания (непосредственный впрыск)
  • Комбинированная система подачи топлива
И теперь рассмотрим все эти системы более подробно.

Карбюратор

Является наиболее простым устройством подачи топлива в камеры сгорания, принцип работы которого строится на захвате и транспортировке определенного количества топлива проходящим воздухом. То есть, поступающий воздух из атмосферы проходит через воздушные жиклеры, проходит по воздушным каналам, затем смешивается с бензином, поступающим через топливные жиклеры, после чего образовавшаяся топливно-воздушная смесь попадает во впускной коллектор, а затем через впускной клапан в камеру сгорания.

Какие плюсы и минусы можно отметить при использовании карбюратора?

Во-первых это очевидная простота. Практически любую поломку можно исправить чуть ли не «на коленке» — с применением простых запасных частей. Да и ремонт не требует специального оборудования. А вот больше преимуществ для обычного автовладельца и нет. Нет, я конечно не буду утверждать, что это единственно правильное мое мнение, все-таки те же гоночные мотоциклы, например, очень часто работают именно на подаче топлива из карбюратора, но и «жрут» они как приличный внедорожник. Так что это совсем, как говорится, другая история…

Ну и, конечно, недостатки, которых гораздо больше, нежели плюсов. Во-первых это необходимость постоянно-периодического обслуживания. Постоянного — потому что даже при смене заправки, не говоря уже о виде топлива, даже в пределах одного октанового числа приходится корректировать холостой ход, дозировку холодного пуска и т. д. Периодически — следить за состоянием поплавка, уровнем топлива, чистотой жиклеров и т.п.

Моновпрыск

Широко распространенное мнение, что моновпрыск — это попытка сделать карбюратор электронным. Лично мое мнение, что это не так. Совершенно. Единственное сходство — подача топливно-воздушной смеси происходит по каналам впускного коллектора. Причем сама топливно-воздушная смесь образуется уже к коллекторе — форсунка (или форсунки для V-образного двигателя) подают строго определенное количество топлива, необходимое для корректной работы двигателя.

Для управления моновпрыском, так же как и для управления распределенным впрыском, используется система датчиков (ДМРВ, лямбда, коленвала, EGR и т.д), а также центральный управляющий процессор. Я до сих пор эксплуатирую Chevrolet, выпуска 1991 года, в конструкции которого применена именно эта система впрыска. И до сих пор единственное, что я сделал — это поменял уплотнительные кольца между корпусом форсунки и самой форсункой. Больше никаких проблем с этой системой не было. Обслуживание моновпрыска очень простое — конструкция разборная, все подлежащие замене резинки и прокладки можно приобрести или изготовить своими силами.

Недостаток этой системы — инерция, практически аналогичная карбюраторным моделям, относительно низкая экология, все еще достаточно большой расход топлива, хотя и меньше по сравнению с карбюратором.

Преимущества — простота обслуживания самого инжектора, но вот мозги и датчики уже требуют использования специального оборудования для диагностики и ремонта.

Распределенный впрыск

Можно считать, что это дальнейшее развитие моновпрыска, где инженеры постарались снизить инерцию топливной смеси, а также подать на каждый цилиндр его индивидуальную порцию.

Проще говоря — каждая форсунка подает определенное количество топлива непосредственно перед впускным клапаном во впускной коллектор. Далее, поступающий воздух, количество которого регулируется дроссельной заслонкой смешивается с топливом, а затем во время такта впуска поступает в цилиндр двигателя.

Для регулировки количества топлива, как и в случае с моновпрыском, служат различные датчики, а управляет всем центральный процессор. То есть больших отличий, кроме наличия самостоятельной форсунки для каждого цилиндра нет.

Преимущества использования этой системы — относительно низкая инерция смеси, а также уменьшенный расход топлива при возросшей мощности.

Недостатки — более сложная конструкция. Не поддается самостоятельному ремонту. Вышедшие из строя детали не ремонтируются, а меняются целиком. Для диагностики и ремонта требуется наличие специального оборудования.

Плюсы — современные системы обладают достаточно высокой надежностью, а количество сэкономленного топлива по сумме больше, нежели вынужденные затраты на ремонт. Большая, по сравнению с предыдущими системами, мощность, а также экологичность.

Непосредственный впрыск

Представляет собой дальнейшее развитие распределенного впрыска, где инженеры постарались свести инерцию топливно-воздушной смеси к нулю. Для этого форсунки, впрыскивающие топливо врезаны прямо в камер сгорания, воздух подается через впускные клапаны, а смешивание происходит прямо в цилиндре.

Таким образом, значительно снизились потери топлива при прохождении его по впускному коллектору, а также при омывании им впускного клапана.

Плюсы использования этой системы — высокая экологичность, увеличение мощности, более «мягкая» работа двигателя.

Минусы — высокая нагрузка на форсунки требуют их периодической замены, причем стоимость как работы, так и самих запчастей достаточно высока.

Комбинированный впрыск

Назвать эту систему дальнейшим развитием нельзя. Скорее это попытка объеденить плюсы непосредственного и распределенного типа впрысков. То есть, для каждого цилиндра устанавливается два типа форсунок — перед впускным клапаном и в саму камеру сгорания.

Для чего это делается? Дело в том, что для работы на малой скорости, или при малых мощностях, например, при медленном ускорении, задействуется система распределенного впрыска.

При резком ускорении, либо когда необходимо получить высокий крутящий момент, задействуется система непосредственного впрыска, либо даже подключается в параллель к распределенной, значительно увеличивая впрыск топлива.

При правильной эксплуатации, а также исправных компонентах, комбинированный впрыск позволяет немного экономить топливо, а также повысить экологичность автомобиля. И, естественно, увеличить его динамические характеристики.

Минусы — более сложная, по сравнению со всеми предыдущими, системами конструкция и, соответственно, обслуживание.

Заключение

Поскольку о недостатках и преимуществах систем можно спорить до хрипоты, приводя аргументы и контраргументы, но так и не прийти к определенному выводу, то и говорить о том, какая система лучше, я не буду. Каждая хороша по-своему. Даже банальный карбюратор может работать там, где вся электроника спасует. Или наоборот, автомобили, оборудованные инжектором, будут эффективно работать там, где владелец карбюраторного авто разорится.

С какой системой подачи топлива — выбирать вам, уважаемые посетители моего блога, а мое мнение… пускай останется со мной.

А вам, удачных дорог, и, как всегда, ни гвоздя, ни жезла!

Комментарии 0

Наверх