Лекция 6 – Системы центрального одноточечного впрыска топлива

Системы одноточечного впрыска (рис. 7) разли­чаются между собой по конструкции бло­ка центрального впрыска. В них форсунка располагается над дроссельной заслон­кой. В отличие от систем распределенно­го (многоточечного) впрыска, они часто работают при низком давлении (0,7...1 бар). Это позволяет устанавливать не­дорогой топливный насос с электропри­водом, размещаемый в топливном баке. Форсунка непрерывно охлаждается по­током топлива, предотвращая образо­вание воздушных пузырьков. Такое ох­лаждение необходимо в топливных сис­темах с низким давлением.

1 – топливный бак; 2 – топливный насос с электроприводом; 3 – топливный фильтр; 4 – стабилизатор перепада давления топлива; 5 – форсунка; 6 – датчик температуры возду­ха; 7 – электронный блок управления; 8 – привод дроссельной заслонки; 9 – датчик положе­ния дроссельной заслонки; 10 – клапан; 11 – резервуар с углем (адсорбер); 12 – кислородный датчик (лямбда-зонд); 13 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 14 – распредели­тель зажигания; 15 – аккумулятор; 16 – выключатель зажигания; 17 – реле; 18 – разъем для подсоединения диагностической аппаратуры; 19 – блок центрального впрыска

Рисунок 7 – Схема системы центрального впрыска топлива

Это электронно-управляемая одното­чечная система впрыска низкого давле­ния для 4-цилиндровых двигателей, особенностью которой является наличие топливной форсунки центрального расположения, работой которой управляет электромагнитный клапан. Система использует дроссельную заслонку для дозирования воздуха на впуске

Форсунка располагается над дроссель­ной заслонкой (рис 8). Струя топлива направ­ляется непосредственно в серпообраз­ное отверстие между корпусом и дрос­сельной заслонкой, где за счет большой разности давления обеспечивается оп­тимальное смесеобразование, исклю­чающее возможность осаждения топ­лива на стенках впускного тракта.

1 – регулятор давления; 2 – датчик температуры; 3 – форсунка; 4 – верхняя часть (гидравлическая); 5 – подача топлива; 6 – возврат топлива; 7 – теплоизолирующая пластина; 8 – дроссельная заслонка; 9 – нижняя часть

Рисунок 8 – Центральный блок впрыска

Форсунка работает при избыточном давлении 1 бар. Распыливание топлива позволяет получить однородное рас­пределение смеси даже в условиях пол­ных нагрузок. Впрыск топлива через форсунку синхронизирован с импульса­ми зажигания.

Распределение топлива по ци­линдрам осуществляется во впускном коллекторе. Различные датчики контро­лируют все основные рабочие характе­ристики двигателя; они используются для расчета управляющих сигналов для форсунок и других исполнительных уст­ройств системы.

Лекции 7 – Комбинированное управление впрыском топлива и зажиганием. Характеристические карты и обратные связи.

На автомобилях, кроме микропроцессорных систем управления зажиганием и ЭПХХ, применяются и комплексные системы управления зажиганием и впрыскива­нием топлива. Принципиально эти системы работают следующим образом. С датчиков, встроенных в двигатель, снимается информация о режиме работы двигателя: частота вращения коленчатого вала, положение коленчатого вала по углу поворо­та, абсолютное давление во впускном трубопроводе, положение дроссельной за­слонки, температура охлаждающей жидкости, температура воздуха. Эти сигналы интерфейсом блока управления преобразуются из аналоговой формы в цифровую. Затем эти сигналы в цифровой форме поступают в процессор, где они после соот­ветствующей обработки сравниваются со значениями, заложенными в памяти бло­ка управления. Процессор выдает регулирующий сигнал на исполнительные уст­ройства. Для системы зажигания – это транзисторный коммутатор, для системы впрыскивания топлива – форсунки (основные и пусковые) и электробензонасос.

1 – топливный бак; 2 – топливный насос; 3 – топливный фильтр; 4 – регулятор давления топлива; 5 – катушка зажигания; 6 – измеритель расхода воздуха; 7 – форсунка; 8 – распределитель зажига­ния; 9 – выключатель (потенциометр) дроссельной заслонки; 10 – контроллер; 11 – поворотный ре­гулятор холостого хода; 12 – датчик температуры охлаждающей жидкости; 13 – датчик частоты вра­щения коленчатого вала двигателя; 14 – адсорбер с активированным углем; 15 – клапан вентиляции; 16 – реле включения топливного насоса

Рисунок 9 – Комплексная система управления двигателем

Количество поступающего к цилиндрам двигателя воздуха регулируется дроссельной заслонкой (см. рис. 9), управляемой водителем. В системе предусмотрен регулятор 11 расхода воздуха на холостом ходу, расположенный около дроссельной заслонки. Он обеспечивает дополнительную подачу воздуха при холодном пуске и прогреве двигателя. По мере прогрева двигателя, начиная с температуры охлаждающей жидкости 50–70°С, регулятор прекращает подачу дополнительного воздуха. После этого при закрытой дроссельной заслонке воз­дух поступает только через верхний байпасный (обводной) канал, сечение ко­торого можно изменять регулирующим винтом, что обеспечивает возможность регулирования частоты вращения в режиме холостого хода.

Стабилизатор 4 перепада давления поддерживает постоянное избыточное давление топлива относительно давления воздуха во впускном трубопроводе. В этом случае цикловая подача топлива форсункой 7 зависит только от времени, в течение которого открыт ее клапан. Следовательно, основной принцип элек­тронного управления впрыскиванием топлива заключается в широтной модуля­ции электрического импульса, управляющего форсункой при условии поддер­жания постоянного перепада давления топлива.

Длительность импульсов управления временем впрыскивания топлива фор­сункой корректируется в зависимости от температуры охлаждающей жидкости по информации от датчика 12.

На режимах полного открытия дроссельной заслонки и разгона автомобиля необходимо обогащение горючей смеси, что обеспечивается электронным блоком управления по информации от датчика 9 положения дроссельной заслон­ки. При открытии заслонки контактная система датчика 9 дает импульсы, ко­торые приводят к обогащению смеси в режиме разгона автомобиля.

В датчике 9 положения дроссельной заслонки предусмотрена контактная пара, от замкнутого или разомкнутого состояния которой зависит отключение или включение топливоподачи в режиме принудительного холостого хода. По­дача топлива прекращается при закрытой дроссельной заслонке, когда частота вращения коленчатого вала двигателя выше 1000 мин^-1, и возобновляется при снижении частоты вращения до 900 мин^-1. При этом порог отключения подачи топлива корректируется в зависимости от температурного состояния двигателя.

Взаимосвязанное управление впрыскиванием топлива и зажиганием средст­вами электроники позволяет в большей степени приблизить программу управ­ления углом опережения зажигания к оптимальной.

Введенный в систему датчик кислорода обеспечивает поддержание стехиометрического состава смеси.