7.1.Критика существующих моторов авто и их систем подготовки топлива

КПД современного мотора автомобиля, как отношение механической энергии движения автомобиля к химической энергии потребляемого топлива, что удивительно, пока до сих пор не превышает 20%. А это просто нонсенс в 21 веке!

Бензиновые моторы для автотранспорта крайне распространены в мире и занимают почти половину всего парка автотранспорта. Известны два основных типа электроискровых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) – карбюраторные и инжекторные. Известно, что серийно выпускаемые инжекторные ДВС автотранспорта более экономичные и приемистые, чем карбюраторные и по данной причине они теперь нашли уже широкое применение в современных автомобилях и составляют уже почти 50% всего числа бензиновых моторов в мире.

Инжекторные ДВС обладают лучшей приемистостью и более экономичны, чем карбюраторные моторы, поскольку бортовой компьютер точно высчитывает требуемое количество бензина в текущем режиме работы и экономично подает его через форсунки в мотор. Однако пока существующие топливные форсунки в них не обеспечивают хорошего распыления бензина и система впуска не обеспечивает высокой гомогенизации (однородности) топливовоздушной смеси (ТВС), поскольку форсунки несовершенны и размещены крайне близко к впускным клапанам камер сгорания ДВС. Вследствие этого, а также из-за неэффективного распыления бензина такими инжекторными топливными форсунками, такая некачественная топливная смесь не успевает сгореть полностью в камерах сгорания ДВС. Как следствие, в инжекторных моторах происходит неполное сгорание ТВС, и как следствие, перерасход топлива и высокая токсичность выхлопных газов. Рассмотрим подробнее устройство топливной системы таких современных инжекторных моторов (рис.7.1, рис.7.2).

Рис.7.1. Блок- схема инжекторного ДВС

1– двигатель;

7.2.Система питания инжекторного двигателя автомобиля ВАЗ 2107: 1– воздухозаборник; 2– корпус воздушного фильтра; 3– рукав подвода воздуха к корпусу дроссельной заслонки; 4 – корпус дроссельной заслонки с регулятором холостого хода; 5 – топливная рампа; 6 – топливный фильтр; 7 – бензонасос с датчиком указателя уровня топлива; 8 – гравитационный клапан; 9 –перепускной клапан; 10 – предохранительный клапан;

11 – бензобак; 12 – адсорбер

7.2.Конструкция и принцип действия стандартных топливных форсунок инжекторных двс

Топливные форсунки инжекторов (рис.7.3.) – это маленькие электронные соленоиды, которые по команде блока управления двигателем подают в нужном количестве и в нужное время топливо в камеру сгорания. Они располагаются между топливной рейкой и головкой блока. Основное различие в инжекторах – исключительно в пропускной способности. Если для стандартной автомашины достаточно работы форсунок на частоте 200 Герц, то для тюнинговой топливной форсунки могут потребоваться инжекторы, работающие на частотах в несколько раз выше. Производительность этих соленоидов измеряется расходом топлива в кубических сантиметрах топлива в минуту. 

 

Рис.7.3 Типы топливных форсунок для инжекторных ДВС

Топливная рейка (рис.7.4) – это панель, на которой и крепятся топливные форсунки, или по-другому рампа. Она располагается в моторе под капотом в том самом месте, где инжекторы впрыскивают топливо в систему впускного тракта ДВС. Она представляет собой цельнометаллическую трубку с входными и выходными коннекторами, куда как раз и крепятся инжекторы и регулятор давления топлива.

Безусловно, инжекторы – это революционный скачок в развитии топливных систем автомоторов, однако перечисленные выше недостатки инжекторов существенно тормозят дальнейший прогресс энергетического и экологического совершенствования инжекторных ДВС.

                 Рис.7.4. топливная рейка

Конструкции топливной форсунки для инжекторного ДВС схематически показана на рисунке 7.5.

Рис.7.5. Конструкции топливной форсунки одноточечного впрыска (а) и форсунки распределительного впрыска (б) для инжекторного ДВС 1 – фильтр; 2 – электрический разъем; 3 – обмотка электромагнита; 4 – корпус форсунки; 5 – сердечник; 6 – корпус клапана;

7 – клапан (б - игла клапана); 8 – уплотнительное кольцо; 9 – распылительное отверстие

Именно низкий коэффициент полезного действия всех тепловых моторов, а также некачественное приготовление топливо-воздушной смеси (ТВС) в инжекторных ДВС создает множество значительных проблем энергетики, топливной экономичности и экологии инжекторного ДВС, в основном из-за неполного ее сгорания.

И как следствие этих недостатков инжекторной топливной форсунки, возникает перерасход топлива, снижение приемистости ДВС по сравнению с имеющимися возможностями. Поэтому остается потребность в дорогих и капризных сотовых нейтрализаторах токсичных выхлопных газов, которые ненадежны, и тормозят скоростной поток выхлопных газов (ВГ) ДВС. И тем повышают расход топлива и ухудшение динамики разгона автомобиля.