Принцип роботи системи уприскування Mono Jetronic

При роботі двигуна сигнали від датчиків поступають в електронний блок управління. По сукупності сигналів і інформації про еталонні характеристики упорскування блок управління обчислює початок і тривалість відкриття центральної форсунки.

Відповідно до розрахункових даних подається сигнал на електромагнітну котушку форсунки. Замочний клапан відкривається. Бензин через сопло під тиском розпилюється у впускному колекторі і змішується з повітрям. Утворена паливно-повітряна суміш подається в камери згоряння двигуна.

У системі передбачена автоматична стабілізація обертів. На основі сигналу вимикача сервоприводу електродвигун відкриває дросельну заслінку на певний кут, чим досягається стійка робота в режимі холостого ходу. Конструкція і принцип роботи системи упроскування Opel - Multec аналогічні системі Mono - Jetronic.

Мал.3.4 Схема системи центрального упорскування Mono - Jetronic

Де:

1 - паливний насос ;

2 - фільтр паливний;

3 - центральна форсунка упроскування;

а - потенціометр дросельної заслінки, б - регулятор тиску, с – форсунка, d - датчик температури повітря, е - електродвигун приводу дросельної заслінки;

4 - датчик температури охолоджувальної рідини ;

5 - кисневий датчик (лямбда-зонд);

6 - електронний блок управління.

Система розподіленого упорскування

Система розподіленого упорскування (багатоточкова система упорскування) відноситься до систем упорскування палива бензинових двигунів. Робота системи ґрунтується на упорскуванні палива в кожен циліндр окремою форсункою.

За принципом дії системи розподіленого упорскування палива розділяються на системи безперервного та імпульсного упорскування.

Залежно від виду управління розрізняють системи розподіленого упорскування з механічним і електронним управлінням.

Відомими конструкціями системи розподіленого уприскування палива є:

• система упорскування К – Jetronic;

• система упорскування КЕ – Jetronic;

• система упорскування L - Jetronic.

Основним виробником систем упорскування є фірма Bosch.

Система розподіленого упорскування К-Jetronic є механічною системою безперервного упорскування палива.

Система розподіленого упорскування КЕ-Jetronic є механічною системою безперервного упорскування палива з електронним управлінням.

Система розподіленого упорскування L-Jetronic є системою імпульсного упорскування з електронним управлінням. 

Система розподіленого упорскування К-Jetronic є механічною системою безперервного упорскування палива.

Дросельна заслінка призначена для регулювання об'єму повітря, що поступає. Заслінка має механічний привід від педалі газу. Витратомір повітря забезпечує вимір об'єму повітря за рахунок пропорційного переміщення напірного диска.

Напірний диск сполучений з плунжером дозатора-розподільника за допомогою важелів. При відкритті дросельної заслонки у впускний колектор поступає більший об'єм повітря, яке переміщає напірний диск витратоміру. Напірний диск кріпиться на важелі.

На осі важіля закріплений інший важіль з роликом і регулювальним гвинтом. Ролик упирається в нижній кінець плунжера дозатора-розподільника. Дозатор- розподільник призначений для розподілу палива по форсунках циліндрів на усіх режимах роботи двигуна. Розподіл палива здійснюється за рахунок переміщення плунжера. Знизу на плунжер впливає важіль напірного диска, зверху регулятор тиску.

Регулятор тиску живлення підтримує постійний за величиною тиск палива в системі.

Регулятор тиску, що керує, створює підпірний тиск на верхньому кінці плунжера, за рахунок чого досягається збагачення чи збіднення паливноповітряної суміші. Це необхідно при певних режимах роботи двигуна, в т.ч. при холодному пуску, прогріванні на холостому ходу, а також при максимальному навантаженні.

Форсунки упорскування забезпечують безперервне упорскування палива під тиском.

Для забезпечення запуску двигуна при температурі нижче 10°С в системі К - Jetronic застосовується пускова форсунка і клапан додаткового повітря. Пускова форсунка здійснює при запуску і прогріванні двигуна упорскування у впускний колектор додаткової кількості палива. Робота пускової форсунки здійснюється під управлінням термореле. 

Термореле встановлюється у блоці циліндрів двигуна, де відстежує температуру охолоджувальної рідини. При запуску двигуна термореле включає пускову форсунку. Коли охолоджувальна рідина досягає певної температури пускова форсунка відключається.

Клапан додаткового повітря забезпечує додаткову порцію повітря при запуску двигуна в обхід дросельної заслінки. У початковому положенні клапан відкритий. По мірі прогрівання двигуна клапан закривається (переміщається біметалічна пластина з діафрагмою клапана).

Холостий хід двигуна регулюється двома гвинтами:

• кількості суміші, що встановлює частоту обертання колінчастого валу двигуна на холостому ходу;

• якості суміші, що визначає вміст чадного газу у відпрацьованих газах.

Регулювання холостого ходу початково робиться заводом-виготівником.

Принцип дії системи К – Jetronic

При натисненні педалі газу відкривається дросельна заслінка. Повітря, що проходить через неї, переміщає напірний диск витратоміру повітря. Рух диска через важелі передається на плунжер дозатора-розподільника. Паливна система подає бензин до дозатора-розподільника, від якого плунжер нагнітає паливо до форсунок упорскування. Форсунки безперервно упорскують паливо у впускний колектор двигуна. Там воно змішується з повітрям і утворюється паливно-повітряна суміш. При відкритті впускних клапанів паливно-повітряна суміш поступає в камери згоряння двигуна. Кількість палива того, що поступає до форсунок визначається положенням дросельної заслінки. Чим більше відкрита дросельна заслінка, тим більше повітря проходить через впускний колектор і тим більше палива подається до форсунок. Залежно від режимів роботи двигуна об’єм палива, що упорскує, регулюється тиском.

Система розподіленого упорскування КЕ - Jetronic є механічною системою безперервного упорскування палива з електронним управлінням якісним складом паливно-повітряної суміші.

Конструктивно система КЕ - Jetronic побудована на основі системи К - Jetronic. Для реалізації електронного управління упорскуванням в систему додатково включені наступні конструктивні елементи:

•електрогідравлічний регулятор тиску;

•електронний блок управління;

•мембранний регулятор тиску;

•витратомір повітря з датчиком потенціометра;

•вхідні датчики.

Схема системи упорскування КЕ- Jetronic

Електрогідравлічний регулятор тиску призначений для забезпечення якісного складу паливно-повітряної суміші. У системі КЕ - Jetronic електрогідравлічний регулятор тиску встановлюється замість регулятора тиску. Регулятор тиску є електрокерованим клапаном, який регулює і величину тиску.

Електронний блок управління перетворює електричні сигнали вхідних датчиків в дію, яка керує такими наступними виконавчими пристроями:

•електрогідравлічний регулятор тиску;

•пускова форсунка;

•клапан додаткового повітря;

•клапан системи уловлювання парів бензину.

Мембранний регулятор тиску служить для підтримки необхідного робочого тиску в дозаторі-розподільнику. Він встановлюється в поворотній магістралі системи.

Витратомір повітря забезпечує кількісне регулювання складу паливно- повітряної суміші. У приводі витратоміру встановлений датчик потенціометра, який фіксує величину повороту напірного диска. Переміщення потенціометра на певний кут сприймається електронним блоком управління як зміну навантаження двигуна. Витратомір з датчиком потенціометра розширює сферу застосування мембранного регулятора тиску.

Вхідні датчики фіксують поточний стан роботи двигуна. На різних типах двигунів може встановлюватися від 4 до 11 вхідних датчиків. Наприклад на автомобілі Аudi - 80 встановлювалися датчики:

•датчик температури охолоджувальної рідини;

•датчик положення дросельної заслінки;

•датчик навантаження двигуна (потенціометр витратоміру);

•датчик частоти обертання колінчастого валу двигуна;

•датчик висоти над рівнем моря;

•датчик початку відліку;

•датчик концентрації кисню;

•датчик включення автоматичної коробки передач;

•датчик режиму холостого ходу;

• датчик включення кондиціонера.

Принцип дії системи Е- Jetronic

При запуску холодного двигуна для швидкого прогрівання і стійкої роботи система забезпечує утворення збагаченої паливно-повітряної суміші. На підставі сигналу датчика температури охолоджувальної рідини електронний блок управління закриває клапан електрогідравлічного регулятора тиску. Підпірний тиск в нижніх порожнинах диференціальних клапанів дозатора-розподільника зменшується. Верхні порожнини диференціальних клапанів збільшуються і до форсунок упорскування поступає більше палива. Суміш стає збагаченою.

При постійній частоті обертання колінчастого валу двигуна електрогідравлічний регулятор тиску не працює (біметалічна пластина з клапаном знаходиться в середньому положенні). Зв'язок "витратомір повітря - плунжер дозатора-розподільника" забезпечує утворення стехіометричної паливно-повітряної суміші.

При різкому відкритті дросельної заслінки відбувається збагачення паливно- повітряної суміші.

При гальмуванні двигуном, навпаки, утворюється збіднена паливно-повітряна суміш. По команді електронного блоку управління клапан електрогідравлічного регулятора відкривається, підпірний тиск в нижніх камерах диференціальних клапанів збільшується, об'єм верхніх камер диференціальних клапанів зменшується, відповідно подання палива до форсунок зменшується, суміш збіднюється.

При температурі нижче 10°С спрацьовує пускова форсунка і клапана додаткового повітря.

Подальша робота двигуна здійснюється по сукупності сигналів вхідних датчиків.

Система розподіленого упорскування L-Jetronic

Система розподіленого упорскування L-Jetronic є системою імпульсного упроскування з електронним управлінням кількісним і якісним складом паливно-повітряної суміші. Для забезпечення імпульсного упроскування палива в системі застосовані форсунки з електромагнітним управлінням. Порівняно з системами К – Jetronic і КЕ - Jetronic, імпульсне упроскування, реалізоване в системі L-Jetronic , забезпечує паливну економічність, зниження токсичності відпрацьованих газів, і поліпшення динамічних характеристик автомобіля.

Система упорскування L-Jetronic має наступні пристрої:

•розподільна магістраль;

•форсунки упорскування;

•регулятор тиску палива;

•електронний блок управління;

•витратомір повітря з датчиком потенціометра;

•пускова форсунка;

•клапан додаткового повітря;

•вхідні датчики.

Схема системи упорскування L-Jetronic

Розподільна магістраль призначена для розподілу палива по форсунках упорскування.

Витратомір повітря забезпечує кількісне регулювання паливно-повітряної суміші. Об'єм повітря, що поступає в систему, відстежується датчиком потенціометра витратоміру. Відповідно до об'єму повітря робиться упорскування певної кількості палива.

Для полегшення пуску холодного двигуна і швидкого його прогрівання в системі використовуються пускова форсунка і клапан додаткового повітря. Форсунка і клапан управляються електронним блоком. Пускова форсунка упорскує додаткову порцію палива. Робота форсунки забезпечується термореле і датчиком температури охолоджувальної рідини. Клапан додаткового повітря забезпечує при запуску додаткову порцію повітря. Він встановлюється паралельно до дросельної заслінки.

У системі передбачено механічне регулювання кількості і якості паливно- повітряної суміші на холостому ходу за рахунок відповідних гвинтів. Гвинт якості встановлюється в обвідному каналі витратоміру повітря.

Вхідні датчики фіксують параметри роботи двигуна і перетворять їх в електричні сигнали.

У системі L-Jetronic встановлюються наступні датчики:

•датчик температури повітря;

•потенціометр витратоміру повітря;

•датчик положення дросельної заслінки;

•датчик висоти над рівнем моря;

•датчик-розподільник запалення;

•датчик температури охолоджувальної рідини;

•термореле.

Різновидами системи L-Jetronic виявляють системи LЕ-Jetronic, LH- Jetronic, які мають окремі конструктивні відмінності.

Принцип дії системи L-Jetronic

Паливна система забезпечує подання бензину до розподільної магістралі, від якої воно поступає до форсунок упорскування. Вхідні датчики фіксують температуру, тиск і об'єм повітря, що поступає, температуру, частоту обертання і навантаження двигуна. Сигнали від датчиків поступають в електронний блок управління.

Електронний блок управління визначає необхідну кількість палива для роботи двигуна і подає імпульс певної величини.

Система безпосереднього упорскування

Система безпосереднього упорскування палива є найсучаснішою системою упорскування палива бензинових двигунів. Робота системи ґрунтується :на упорскуванні палива безпосередньо в камеру згоряння двигуна.

Уперше система безпосереднього упорскування була застосована на двигуні GDI(Gasoline Direct Injection - безпосереднє упорскування бензину), що встановлюється на автомобілі компанії Mitsubishi.

Застосування системи безпосереднього упорскування дозволяє досягти до15% економії палива,а також скорочення викиду шкідливих речовин з газами.

Конструкція системи безпосереднього упорскування палива розглядається на прикладі системи, що встановлюється на двигуни FSI (Fuel Stratified Injection - пошарове упорскування палива). Система є подальшим розвитком об'єднаної системи упроскування і запалення Motronic.

Система безпосереднього упорскування має контур високого тиску паливної системи двигуна FSU.

Запобіжний клапан захищає елементи системи упорскування від граничних тисків, що виникають при температурному розширенні палива. Клапан встановлюється на паливній рампі.

Датчик високого тиску призначений для виміру тиску в паливній рампі. Відповідно до сигналів датчика блок управління двигуном може змінювати тиск в паливній рампі.

Форсунка упорскування забезпечує утворення певного виду паливно-повітряної суміші.

У двигуні FSІ застосовуються наступні види сумішоутворення:

•пошарове сумішоутворення;

•стехіометричне гомогенне;

•гомогенне сумішоутворювання.

Пошарове сумішоутворення використовується при роботі двигуна на малих та середніх обертах і навантаженнях. Стехометричне (інша назва - легкоспалахуване) , гомогенне (інща назва - однорідне) сумішоутворення застосовується при високих обертах двигуна і великих навантаженнях.

Блок управління двигуном в сукупності з вхідними датчиками утворюють систему управління двигуном.

Система управління двигуном, окрім системи упорскування, забезпечує управління:

• паливною системою;

• впускною системою;

• системою запалення;

• випускною системою.

Мал.3.5 Схема системи , уприскування Motronic MED7

де: 1- паливний бак; 2 - паливний насос ; 3 - паливний фільтр; 4 - перепускний клапан ; 5 - регулятор тиску палива; 6 - паливний насос високого тиску ;

7 - трубопровід високого тиску; 8 - розподільний трубопровід; 9 - датчик високого тиску; 10 - запобіжний клапан ; 11 - форсунки упорскування; 12 - адсорбер; 13 - електромагнітний замочний клапан продування адсорбера.

Інжектор - це середній варіант між форсункою і карбюратором де акцент зроблений на процеси горіння усередині циліндрів того виду палива, яке залите у бак. Але, щоб забезпечити ефективне горіння палива, важливим є саме додаткове устаткування, яке підтримує, і забезпечує горіння (точність упорскування і дозування у дизелів, і точність дозування і займання у бензинових двигунах) залежно від необхідної потужності, виду палива, швидкості фронту полум'я, змінних навантажень і взагалі, загальній економічності. Тобто, співвідношення отриманої потужності з видом і кількістю споживаного для цього палива. Причому, саме горіння регулюється динамічно, тобто, гнучко змінюються з часом, залежно від локальних сигналів датчиків і центральних «вказівок» бортового комп'ютера.

Працездатність. і надійність інжекторних двигунів, безпосередньо залежать від роботи систем управління додаткового устаткування, а паливо і складність будови двигуна є другорядною. Ознака хорошої роботи інжектора одночасне досягнення необхідної потужністі, прийомистістості, плавності ходу, нечутливості до змінних навантажень і швидкості, високої економічністі. При будь-якому збої в інжекторних двигунах, конструкцією передбачено автоматичне перемикання системи в аварійний режим, призначений для того, щоб гарантовано і безпечно доїхати до найближчого місця ремонту. Тут виключається ремонт в дорозі.