Лекция № 5 Бүркімелі қозғалтқыштардың қоректендіру жүйесі

1. Бензинді қозғалтқыштардың бүрку жүйесінің түрлері

2. Бензинді кіргізу құбырына бүрку.

3. Бензинді цилиндрге бүрку жүйесі.

Бензинді бүрку жүйесінің негізгі артықшылықтары:

- қозғалтқыштың барлық пайдалану режимдерінде отынды дәл дозалау мүмкіндігі;

- ауа мен отынның жеке дозалануына байланысты отын ауалы қоспаның сапасын ауаның бірдей шамада берілуінде өзгертуге мүмкіндік береді;

- қозғалтқышты басқару жүйесіне кіруге жолдан ыңғайлылығы ;

-қозғалтқыштың қуаттық, экономикалық және экологиялық көрсеткіштерін жоғарылату мүмкіншілігі;

Бензинді бүрку жүйесін келесі жолмен классификациялауға болады:

1. Бүрку орнына байланысты:

• кіргізу құбырына;

• цилиндр ішіне;

2. Бүрку түріне байланысты:

• бөлістірілген;

- орталықтандырылған;

3. Цилиндр клапандарының ашылуының сәйкестендірілуіне байланысты:

- фазаланған бүрку;

- фазаланбаған бүрку;

Бөлістірілген бүрку жүйесінде отынды беру электромагнитті форсункалармен кіргізу клапандарының аймағына берумен жүзеге асырылады.

Бензин сыйымдылықтан 1 электр бензинсорғысымен 2 жіңішке сүзгі 3 арқылы магистральға 12 қысымдалады (сурет 1). Реттегіш 11 отынның артық қысымын (кіргізу құбырындағы ауа қысымына салыстырмалы) кіргізу клапанының аймағына беретін, жеке форсункаға кіру бөлігінде тұрақты шамада ұстайды.

Реттегіштен11 артық отын сыйымдылыққа қайта құйылады. Екі кіргізу клапаны болған жағдайда, форсунка отынды екі клапан аралығына бүркеді.

Цилиндрлерге ауа ауатазалағыш, ауа шығынын өлшегіш 6 және кіргізу құбыры 10 арқылы береді. Берілетін ауа мөлшері дроссельді қақпақ көмегімен реттеледі.

Отынды дозалау электронды жүйемен жүзеге асырылады. Ол құлып 7 іске қосылғаннан кейін жұмыс істей бастайды және аккумулятор батареясынан 8 қоректенеді.

Электронды басқару блогы 4 ауа шығынын өлшегішпен және иінді біліктің айналыс жиілігі датчигінен сигналдар қабылдайды. Сигналдарды қабылдап өңдеп, берілген алгоритм бойынша қозғалтқыштың жұмыс режиміне сәйкес циклдық ауа шығынын алғаннан кейін басқару блогы отынның қажетті циклдық дозасын беру мақсатында форсунка клапандарын қажетті ашу ұзақтығына сәйкес басқаратын электр импульстарын береді. Ол келесілерге байланысты басқару блогымен реттеледі: дроссельдік қақпақтың жағдайына және оған басу жылдамдығына, қақпақ осіне механикалық жалғастырылған датчиктің сигналы негізінде сонымен қатар температура датчигімен тіркелетін салқындату сұйығының температурасына.

Сурет 1. Отынды бөлістіріп бүрку жүйесінің схемасы

1-отын сыйымдылығы: 2-сорғы; 3-сүзгі; 4-электронды басқару блогы;

5-дроссельді қақпақтың жағдай датчигі; 6-ауа шығының өлшегіші; 7-тұтандыру құлпы; 8-аккумулятор батареясы; 9-қосымша ауа беру реттегіші; 10-кіргізу құбыры; 11-отын қысымын реттегіш; 12-отын магистралі; 13-иінді біліктің айналыс жиілігінің датчигі; 14-температура датчигі; 15-электромагнитті форсунка; 16-отттегі датчигі.

Еркісіз зая жүріс режимінде дроссельді қақпақтың жабық жағдайында (датчикте 5 тиісті түйіспелі жұп іске кіріседі) және 1500 мин.^-1 айналыс жиілігінде отын беру тоқтатылады да, 900мин^-1 айналыс жиілігінен төмендегенде қайтадан отынның берілуі басталады. Отын беруді тоқтату табалдырығы қозғалтқыш температурасына байланысты реттеледі.

Зая жүрісте қозғалтқыштың берілген айналыс жиілігінде тұрақты жұмысын қамтамасыздандыру үшін, салқындату сұйығының температурасына байланысты қозғалтқышқа кіретін ауа мөлшерін автоматты реттеу қарастырылған.

Қызбаған қозғалтқыштың зая жүрісінде дроссельдік қақпақ жабық болғанда, ауа қосымша ауа реттегішінің 9 жоғарғы және төменгі каналдары арқылы кіреді. Қозғалтқыштың қызу шамасына қарай, салқындату сұйығының температурасының (50…70)⁰С шамасынан бастап реттегіш ауа беруді тоқтатады, ауа қимасы зая жүрістегі айналыс жиілігін реттейтін винтпен өзгертетін жоғарғы каналмен беріледі.

Оттегі датчигі ( )16 шығару құбырында орнатылып, басқару жүйесіне оның сигналы бойынша жұмыс орындаған газдардың бейтараптандырғышты қозғалтқыштың қоспасының стехнометрикалық құрамын қолдауды қамтамасыздандырады.

Кіретін ауа мөлшері ауа шығынының өлшегішімен анықталады. Ол кіргізу құбырында орналасқан қалыңдығы 70 мкм болатын платиналы сымнан жасалған сезімтал элементтен жасалған термоанемометр түрінде болады. Сым электр тогымен 150⁰С-ға дейінгі тұрақты температураға қыздырылады. Ауа шығыны өскен сайын сымнан бөлінген жылу мөлшері ұлғаяды, яғни қыздыру тогының күші өседі. Ол ауа шығынына пропорционал болады, ол үздіксіз өлшеніп мәндері басқару блогына беріледі.

Термоанемометр жібін ауа шығыны туралы сигналды дұрыс көрсетпеуі туындататын ластанудан тазалау үшін басқару блогының бұйрығымен қозғалтқыш тоқтағаннан кейін, пайда болған қонбаларды күйдіру үшін қысқа мерзімге қыздырылады. Термоанемометрдің сезімтал элементі ретінде пленкалы датчик қолданылуы мүмкін.

Электромагнитті форсунка сурет 2 отынды бүркуге арналған. Бензин форсункаға түтік көмегімен жеткізіледі, қосымша сүзгіде 7 тазаланып магистраль арқылы ұяға 3 серіппемен 4 қысылатын бүріккіш ұштықты 1 клапанға 2 келеді. Тұрықтан изоляциаланған түйіспелерге басқару импульсі келгенде тез әсерлі электромагниттің 5 орамдарының соңына якорь тартылып, клапан шамамен 0,1 мм-ге ашылады. Форсунканың тез әсері (клапанның кешіктіріліп ашылып, жабылуы) форсунканың құрылымына, қозғалмалы бөлшектерінің массасына, магнит-өткізгіштің құрылымы мен материалына байланысты болады. Отынның берілуінің төмендеуіне байланысты дозалау дәлдігі төмендейді.

Электрлі жетекті сорғы жүйедегі бензин қысымын қамтамасыздандырады. Сорғы мен электрмотор жылуды алып кету және шуды төмендету мақсатында отын сыйымдылығында орналасқан, бензин ішінде герметизацияланған біртұтас тұрықта орнатылады. Ол тұтандыру жүйесімен бірге іске қосылып өшіріледі. Сорғыны жүктелуден қорғау үшін сақтандыру клапаны қолданылады.

Сорғының электржетегі жұмыс істеп тұрған қозғалтқышта жүйені қысыммен қамтамасыздандырады. Жүйеде кері клапанның болуы, сорғы өшірілгеннен кейін де онда қалдық қысымның сақталуына мүмкіндік жасайды. Айтылған жағдай қоршаған ортаның жоғарғы температурасында да қозғалтқышты сенімді іске қосуға мүмкіндік жасайды.

Сурет 2. Электромагнитті форсунка

1-ұштық; 2-клапан; 3-ұя; 4-серіппе; 5-электромагнит; 6-түйіспе; 7-сүзгі.

Отынның қысымының өзгеруінің реттегіші форсунканың кіргізу және шығару бөліктерінде қысымның өзгеру тұрақтылығын (1…2)% қателікпен қамтамасыздандырады. Егер отын қысымы кіргізу құбырында белгілі шамаға ұлғайса, онда реттегіште клапан ашылып, артық отын сыйымдылыққа төгіледі.

Бензинді бөлістіріп бүркудің негізгі артықшылықтарына келесілерді жатқызуға болады:

- қоспа дайындаудың сапасын жақсартуды және қозғалтқыштың жұмысының режиміне байланысты жұмыс циклының үрдістерін басқаруды жақсарту есебінен жақсы үнемділігі және біршама үлкен қуаты;

- бензиннің форсункадан цилиндрге дейінгі жолының қысқаруына байланысты автомобильдің қозғалысының жақсы үдеуі;

- карбюраторсыз трактының гидравликалық кедергісінің төмендігінен, кіргізу құбырын қыздырудың тиімсіздігінен және динамикалық үрлеуді қолдану мүмкіншілгінен цилиндрлердің жақсы толтырылуы;

- кіргізу құбырын қыздырмағандықтан қысу дәрежесін 0,5…1,5 бірлікке жоғарылатуға болады.

• үрлеуді қолданудың үлкен мүмкіншіліктері.

Орталықтандырылған бүрку жүйесі отынды кіргізу құбырына беруді бір форсункамен қамтамасыздандырады (сурет 3). Ауа ауатазалығыштан беріліп, ауа шығынының өлшегішінен 1 өтеді де бензинмен араласып отынауалы қоспаны құрайды. Бензин сыйымдылықтан электр сорғы 7 көмегімен сорылып сүзгі арқылы (100…150) кПа қысыммен электромагнитті форсункаға беріледі.

Ф орсунканы басқаруды электронды блок 6 ауа шығынының өлшегішнен 1, дросселді қақпақтың жағдайының және оның ашылуының жылдамдығының датчигінен 8, салқындату сұйығының температурасының датчигінен 9 келген ақпарат негізінде жүзеге асырады. Басқару блогы аккумулятор батареясынан 5 қоректенеді. Бензин 100 кПа қысыммен үздікті, иінді біліктің айналыс жиілігіне байланысты жиілікпен бүркіледі.

Сурет 5.1 Отынды орталықтандырылған бүрку жүйесінің схемасы.

1-ауа шығынының өлшегіші; 2-форсунка; 3-отын қысымының реттегіші; 4-электронды басқару блогы; 5-аккумулятор батареясы; 6-сүзгі; 7-сорғы; 8-дроссельді қақпақ датчигі; 9-салқындату сұйығының температурасының датчигі; 10-зая жүріс реттегіші.

Форсунка 2 дроссельді қақпақ қысымының өзгеруінің реттегішімен және зая жүріс реттегішпен бір блокта жинақталған.

Орталықтандырылған бүрку жүйесінің артықшылығы қарапайымдылығында, сенімділігінде және құнының төмендігінде.

Бұл жүйенің кемшіліктері:

- кіргізу құбырының қабырғаларында отын пленкаларының пайда болуынан, бұл кезде пайда болатын цилиндрлердегі қоспа құрамының бірдей болмауынан көрсеткіштерінің төмендігі.

- үдеу режимінде форсункамен кіргізу клапандарының арақашықтығының үлкендігінен қозғалтқыштың жұмысы нашарлайды;

- үлкен мөлшерлі форсункаларды орналастырудан кіргізу жүйесінің едәуір гидравликалық кедергісінен динамикалық үрлеуді ұйымдастырудың қиындығы.

Бензинді цилиндрге бүрку жүйесі ішкі қоспа дайындауды қамтамасыздандырады. Отын сыйымдылығындағы электржетекті төменгі қысымды сорғы сүзгі арқылы бензинді жоғарғы қысымды плунжерлі сорғыға береді, ол аккумуляторда (5…13) МПа қысымды туындатады. Реттегіш аккумулятордағы қысымды қолдайды, артық отын бөлігін жоғарғы қысым сорғысының кіру бөлігіне береді. Аккумулятордағы қысым қысым датчигімен тіркеледі де басқару жүйесінің блогына беріледі. Бензин аккумулятордан электромагнитті форсункаларға беріледі, олар басқару жүйесінің микропроцессорларының бұйрығы бойынша жұмыс атқарады және қажетті отынды беруді әр форсункаға берілетін басқару импульсіне анықталған ұзақтығы есебінен қамтамасыздандырады.

Бөлістірілген бүркумен салыстырғанда орталықтандырылған бүркудің кемшіліктері:

• үлкен қысымда жұмыс істеу қажеттілігінен жүйенің жоғарғы құны;

• форсунканың күрделі температуралық жұмыс орындау жағдайы;

• жану камерасын күрделі басқару жүйесінің және құрамында аз күкірт, арнайы бейтараптандырғыш – ДеNO_Х болатын бензиннің қажеттілігі.