Устройство системы питания инжекторного двигателя

Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя и электронная система питания.

Основная задача системы питания инжекторного двигателя заключается в обеспечении подачи оптимального количества бензина в двигатель при разных режимах работы. Подача бензина в двигатель осуществляется с помощью форсунок, которые установлены во впускном трубопроводе.

Устройство системы питания инжектора:

1. Электробензонасос – устанавливается в модуле, который располагается в топливном баке. Модуль также включает в себя такие дополнительные элементы, как топливный фильтр, датчик уровня бензина и завихритель.

Электробензонасос предназначен для нагнетания бензина из топливного бака в подающий топливопровод. Управление электробензонасосом осуществляется с помощью контроллера через реле.

2. Топливный фильтр – предназначен для очистки топлива от грязи и примесей, которые могут привести к неравномерной работе двигателя, неустойчивой работе инжектора, загрязнению форсунок. В инжекторных системах к качеству топлива предъявляются высокие требования.

3. Топливопроводы – служат для подачи топлива от бензонасоса к рампе и обратно от рампы в топливный бак. Соответственно существует прямой и обратный топливопроводы.

4. Рампа форсунок с топливными форсунками – конструкция рампы обеспечивает равномерное распределение топлива по форсункам. На топливной рампе располагаются форсунки, регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе инжектора.

5. Регулятор давления топлива – предназначен для поддержания оптимального перепада давления, который способствует тому, что количество впрыскивания топлива зависит только от длительности впрыска. Излишки топлива регулятор подает обратно в бак.

Как работает система питания инжекторного двигателя?

Для стабильной работы двигателя необходимо обеспечить сбалансированное поступление топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в впускном трубопроводе, благодаря смешиванию бензина с воздухом. Контроллер с помощью управляющего импульса открывает клапан форсунки и путем изменения длительности импульса регулирует состав топливовоздушной смеси.
Регулятор давления топлива поддерживает перепад давления топлива постоянным, соответственно количество топлива, что подается пропорционально времени, при котором форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Если длительность импульса увеличивается – смесь обогащается, если уменьшается – смесь обедняется.

Инжекторная система питания

Содержание

• Устройство системы
• Как все работает
• Виды и типы инжекторов
• Обратная связь с датчиками

На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.

Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.

Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).

Устройство ДВС

Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.

Устройство системы

Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих. Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.

К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:

• лямбда-зонд;
• положения коленвала;
• массового расхода воздуха;
• положения дроссельной заслонки;
• детонации;
• температуры ОЖ;
• давления воздуха во впускном коллекторе.

Датчики системы инжектора

На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ

Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:

• бак;
• электрический топливный насос;
• топливные магистрали;
• фильтр;
• регулятор давления;
• топливная рампа;
• форсунки.

Простая инжекторная система подачи топлива

Как все работает

Теперь рассмотрим принцип работы инжекторного двигателя отдельно по каждой составляющей. С электронной частью, в целом, все просто. Датчики собирают информацию о скорости вращения коленчатого вала, воздуха (поступившего в цилиндры, а также остаточной его части в отработанных газах), положения дросселя (связанного с педалью акселератора), температуры ОЖ. Эти данные датчики передают постоянно на электронный блок, благодаря чему и достигается высокая точность дозировки бензина.

Поступающую с датчиков информацию ЭБУ сравнивает с данными, внесенными в картах, и уже на основе этого сравнения и ряда расчетов осуществляет управление исполнительной частью.В электронный блок внесены так называемые карты с оптимальными параметрами работы силовой установки (к примеру, на такие условия нужно подать столько-то бензина, на другие – столько-то).

Первый инжекторный двигатель Toyota 1973 года

Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно алгоритм работы электронного блока, но по упрощенной схеме, поскольку в действительности при расчете используется очень большое количество данных. В целом, все это направлено на высчитывание временной длины электрического импульса, который подается на форсунки.

Поскольку схема – упрощенная, то предположим, что электронный блок ведет расчеты только по нескольким параметрам, а именно базовой временной длине импульса и двум коэффициентам – температуры ОЖ и уровне кислорода в выхлопных газах. Для получения результата ЭБУ использует формулу, в которой все имеющиеся данные перемножаются.

Для получения базовой длины импульса, микроконтроллер берет два параметра – скорость вращения коленчатого вала и нагрузку, которая может высчитываться по давлению в коллекторе.

К примеру, обороты двигателя составляют 3000, а нагрузка 4. Микроконтроллер берет эти данные и сравнивает с таблицей, внесенной в карту. В данном случае получаем базовую временную длину импульса 12 миллисекунд.

Но для расчетов нужно также учесть коэффициенты, для чего берутся показания с датчиков температуры ОЖ и лямбда-зонда. К примеру, температура составляется 100 град, а уровень кислорода в отработанных газах составляет 3. ЭБУ берет эти данные и сравнивает с еще несколькими таблицами. Предположим, что температурный коэффициент составляет 0,8, а кислородный – 1,0.

Получив все необходимые данные электронный блок проводит расчет. В нашем случае 12 множиться на 0,8 и на 1,0. В результате получаем, что импульс должен составлять 9,6 миллисекунды.

Описанный алгоритм – очень упрощенный, на деле же при расчетах может учитываться не один десяток параметров и показателей.

Поскольку данные поступают на электронный блок постоянно, то система практически мгновенно реагирует на изменение параметров работы мотора и подстраивается под них, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Стоит отметить, что электронный блок управляет не только подачей топлива, в его задачу входит также регулировка угла зажигания для обеспечения оптимальной работы мотора.

Теперь о механической части. Здесь все очень просто: насос, установленный в баке, закачивает в систему бензин, причем под давлением, чтобы обеспечить принудительную подачу. Давление должно быть определенным, поэтому в схему включен регулятор.

По магистралям бензин подается на рампу, которая соединяет между собой все форсунки. Подающийся от ЭБУ электрический импульс приводит к открытию форсунок, а поскольку бензин находится под давлением, то он через открывшийся канал просто впрыскивается.

Виды и типы инжекторов

Инжекторы бывают двух видов:

1. С одноточечным впрыском. Такая система является устаревшей и на автомобилях уже не используется. Суть ее в том, что форсунка только одна, установленная во впускном коллекторе. Такая конструкция не обеспечивала равномерного распределения топлива по цилиндрам, поэтому ее работа была сходной с карбюраторной системой.
2. Многоточечный впрыск. На современных авто используется именно этот тип. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, поэтому такая система отличается высокой точностью дозировки. Устанавливаться форсунки могут как во впускной коллектор, так и в сам цилиндр (инжекторная система непосредственного впрыска).

На многоточечной инжекторной системе подачи топлива может использовать несколько типов впрыска:

1. Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
2. Парный, он же попарно-параллельный. В этом типе форсунки работают парами. Интересно, что только одна из них подает топливо непосредственно в такте впуска, у второй же такт не совпадает. Но поскольку двигатель – 4-тактный, с клапанной системой газораспределения, то несовпадение впрыска по такту на работоспособность мотора влияния не оказывает.
3. Фазированный. В этом типе ЭБУ подает сигналы на открытие для каждой форсунки отдельно, поэтому впрыск происходит с совпадением по такту.

Примечательно, что современная инжекторная система подачи топлива может использовать несколько типов впрыска. Так, в обычном режиме используется фазированный впрыск, но в случае перехода на аварийное функционирование (к примеру, один из датчиков отказал), инжекторный двигатель переходит на парный впрыск.

Обратная связь с датчиками

Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.

Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch

Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.

Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.

На разных режимах обратная связь работает так:

• Запуск мотора. Чтобы двигатель смог завестись, нужна обогащенная горючая смесь с увеличенным процентным содержанием топлива. И электронный блок это обеспечивает, причем для этого он использует заданные данные, и информацию от кислородного датчика он не использует;
• Прогрев. Чтобы инжекторный двигатель быстрее набрал рабочую температуру ЭБУ устанавливает повышенные обороты мотора. При этом он постоянно контролирует его температуру, и по мере прогрева корректирует состав горючей смеси, постепенно ее обедняя до тех пор, пока состав ее не станет оптимальным. В этом режиме электронный блок продолжает использовать заданные в картах данные, все еще не используя показания лямбда-зонда;
• Холостой ход. При этом режиме двигатель уже полностью прогрет, а температура выхлопных газов – высокая, поэтому условия для корректной работы лямбда-зонда соблюдаются. ЭБУ уже начинает использовать показания кислородного датчика, что позволяет установить стехиометрический состав смеси. При таком составе обеспечивается наибольший выход мощности силовой установки;
• Движение с плавным изменением оборотов мотора. Для достижения экономичного расхода топлива при максимальном выходе мощности, нужна смесь со стехиометрическим составом, поэтому при таком режиме ЭБУ регулирует подачу бензина на основе показания лямбда-зонда;
• Резкое увеличение оборотов. Чтобы инжекторный двигатель нормально отреагировал на такое действие, нужна несколько обогащенная смесь. Чтобы ее обеспечить, ЭБУ использует данные карт, а не показания лямбда-зонда;
• Торможение мотором. Поскольку этот режим не требует выхода мощности от мотора, то достаточно, чтобы смесь просто не давала остановиться силовой установке, а для этого подойдет и обедненная смесь. Для ее проявления показаний лямбда-зонда не нужно, поэтому ЭБУ их не использует.

Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.

Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.

Система управления двигателем с распределенным впрыском: НТП Центр

Лабораторный стенд НТЦ-15.40 «Система управления двигателем с многоточечным впрыском (МРВ)» предназначен для использования в качестве учебного оборудования при проведении лабораторных и практических занятий по следующим дисциплинам: автомобилестроение, техническая эксплуатация автомобиля.

Стенд обеспечивает возможность прямых электрических измерений в цепях исследуемых систем, в том числе неисправностей и их дальнейшую диагностику, настройку параметров с использованием любого известного диагностического оборудования для исследуемых систем двигателей автомобилей.

Стенд обеспечивает наглядность при исследовании работы системы управления инжекторным двигателем. Также может использоваться для диагностики и определения рабочих характеристик элементов системы управления инжекторным двигателем.

Блок ввода неисправностей позволяет пользователю вводить следующие неисправности:

• обрыв датчика положения коленчатого вала (ДКП);
• датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) обрыв;
• Датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд) обрыв и короткое замыкание на корпус;
• обрыв вентилятора радиатора;
• обрыв обмотки регулятора холостого хода (ИР);
• датчик температуры охлаждающей жидкости (CTS) обрыв;
• датчик массового расхода воздуха (AMFRS) обрыв;
• Обрыв реле бензонасоса.

Конструктивно тренажер состоит из металлического каркаса, на котором установлено следующее оборудование: двигатель внутреннего сгорания, топливный бак с топливным насосом и фильтром, алюминиевый каркас с рабочей панелью.

В верхних частях передней панели расположены датчики (частоты вращения, положения коленчатого вала, положения дроссельной заслонки, массового расхода воздуха, концентрации кислорода, температуры охлаждающей жидкости), исполнительные устройства (адсорбер, регулятор холостого хода, вентилятор радиатора, топливный насос, главное реле, модуль зажигания, топливные форсунки) замок зажигания, задний датчик частоты вращения коленчатого вала и диагностическая электронная система управления двигателем, блок ввода неисправностей. Рядом с изображениями датчиков расположены контрольные точки для снятия сигналов с датчиков и регуляторы, позволяющие изменять эти сигналы. Рядом с изображениями исполнительных механизмов также есть контрольные точки для этих устройств.

Датчики и регулирующие ора, позволяют изменять эти сигналы. Контрольные точки и состояние этих устройств.

В нижней части передней панели расположена топливная рампа с форсунками и регулятором давления топлива, расходомер впрыскиваемого топлива с возможностью измерения расхода топлива индивидуально для каждой форсунки, счетчик циклов, позволяющий отключать подача топлива за заданное число циклов двигателя.

В качестве рабочей жидкости системы впрыска вместо бензина используется охлаждающая жидкость для автомобильных систем охлаждения, которая подается из бака электробензонасосом через фильтр тонкой очистки в топливную рампу BOSCH с соленоидными форсунками и датчиком давления топлива регулятор.

Возможна диагностика рабочих параметров и неисправностей с помощью диагностического сканера СКАНМАТИК и его аналогов.

В комплект поставки учебного комплекса входят:

• комплект методической и технической документации для ППС;

ПО

• .

Технические характеристики:

Электропитание 220В, 50Гц
Потребляемая мощность, Вт менее 350
Габаритные размеры стенда:

• Ширина, мм 840
• Высота, мм 1555
• Глубина, мм 640

Вес, кг, менее 85

Доступность напряжения

220-240V

Время выполнения

60 Days

Да. Модули электронного обучения

№

Патент США на систему впрыска топлива для двигателей внутреннего сгорания Патент (Патент № 5,161,496, опубликовано 10 ноября 1992 г.)

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системе впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания для подачи топлива в его систему впуска, а более конкретно к системе впрыска топлива с электронным управлением. такого типа, адаптированного для использования в малогабаритных двигателях без аккумуляторной батареи.

Общеизвестна система впрыска топлива с электронным управлением для двигателя внутреннего сгорания, которая содержит клапаны впрыска топлива, расположенные во впускной системе, и средства управления для управления периодом времени, в течение которого клапаны впрыска топлива открываются в соответствии с условиями эксплуатации двигателя.

Такая обычная система впрыска топлива с электронным управлением требует использования батареи для подачи к ней электроэнергии для движения, клапанов впрыска топлива, схемы управления для управления клапанами и топливного насоса. Следовательно, традиционная система впрыска топлива с электронным управлением не может использоваться в малогабаритных двигателях, не оснащенных аккумуляторной батареей (далее именуемых «двигателями без аккумуляторной батареи», если не указано иное).

В сложившихся обстоятельствах было предложено, например, японской предварительной патентной публикации (Kokai) № 63-93440, для использования выходной мощности генератора, приводимого в движение двигателем, для электронного управления подачей топлива в двигатель во время его работы. Однако, что касается проблем подачи топлива и электропитания при запуске двигателя, то здесь нет раскрытия информации, за исключением того, что двигатель оснащен небольшой аккумуляторной батареей, которая потребляет лишь небольшое количество электроэнергии и может заряжаться с помощью части электроэнергии, вырабатываемой маховиком магнето.

Кроме того, что касается вышеупомянутых проблем, в предварительной публикации японского патента (Kokai) № 63-170541 раскрыто использование батареи небольшой емкости, такой как сухой элемент, для запуска двигателя без батареи.

Кроме того, предварительная патентная публикация Японии (Kokai) № 63-259127 раскрывает способ дозирования топлива с помощью устройства, работающего от вакуума на впуске.

Таким образом, вышеупомянутые публикации предшествующего уровня техники, касающиеся системы впрыска топлива с электронным управлением, не имеющей традиционно используемой батареи, просто раскрывают соответствующие методы, которые не связаны друг с другом, и не было сделано раскрытия того, как объединить эти отдельно предложенные индивидуальные техники. В частности, не было раскрыто взаимосвязей между операцией запуска двигателя и операцией подачи топлива и их синхронизацией, или взаимосвязей между зажиганием, работой клапанов впрыска топлива, подачей питания и т. д.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является создание системы впрыска топлива с электронным управлением, которая обеспечивает надежный запуск двигателя без использования аккумуляторной батареи или сухого элемента.

Еще одной задачей изобретения является создание двигателя внутреннего сгорания, оснащенного генератором для подачи электроэнергии как к системе впрыска топлива с электронным управлением, так и к системе зажигания таким образом, чтобы напряжение питания к одному из на две системы не влияют колебания напряжения питания другой системы, что позволяет системам работать эффективно и стабильно.

Для достижения первой упомянутой цели в соответствии с первым аспектом изобретения предлагается система впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, включающая ручной стартер, маховик, вращающийся под действием ручного стартера, устройство зажигания, и впускной канал.

Система впрыска топлива в соответствии с первым аспектом изобретения характеризуется тем, что содержит:

по меньшей мере один клапан впрыска топлива для подачи топлива во впускной канал;

средство управления, реагирующее на условия работы двигателя, для управления периодом времени, в течение которого открывается клапан впрыска топлива, и временем открытия клапана впрыска топлива;

средство-генератор, реагирующее на вращение указанного маховика для выработки электроэнергии, причем средство-генератор соединено с устройством зажигания и средством управления и формирует источники питания для приведения в действие устройства зажигания и средства управления;

топливный насос, приводимый в действие синхронно с маховиком за счет крутящего момента, передаваемого от маховика; и

Регулятор давления для управления давлением топлива, подаваемого от топливного насоса к клапану впрыска топлива.

Генератор предпочтительно содержит первую и вторую системы генерирования электроэнергии, реагирующие на вращение маховика для генерирования электроэнергии, при этом первая и вторая системы генерирования электроэнергии предусмотрены независимо друг от друга, причем одна из первой и второй систем генерирования электроэнергии образует источник питания для приведения в действие устройства зажигания и другая система генерирования энергии, формирующая источник питания для приведения в действие средства управления. Более предпочтительно источник питания для приведения в действие средства управления содержит по меньшей мере один первый магнит, установленный на внутренней периферии маховика, сердечник статора и множество обмоток, намотанных на сердечник статора и расположенных лицом к первому магниту во время вращения. маховик.

Также предпочтительно источник питания для приведения в действие устройства зажигания содержит, по меньшей мере, один второй магнит, установленный на внешней периферии маховика, и блок устройства зажигания, обращенный ко второму магниту во время вращения маховика.

Для достижения второй упомянутой цели согласно второму аспекту изобретения предлагается двигатель внутреннего сгорания, содержащий:

ручной стартер;

маховик, вращающийся от ручного стартера;

запальное устройство:

впускной канал;

хотя бы один клапан впрыска топлива для подачи топлива во впускной канал;

средства управления, реагирующие на условия работы двигателя, для управления периодом времени, в течение которого открывается клапан впрыска топлива, и временем открытия клапана впрыска топлива;

генераторное средство, реагирующее на вращение маховика для выработки электроэнергии, при этом генераторное средство соединено с устройством зажигания и средством управления и образует источники питания для приведения в действие устройства зажигания и средства управления;

топливный насос, приводимый в действие синхронно с маховиком за счет крутящего момента, передаваемого от маховика; и

регулятор давления для управления давлением топлива, подаваемого от указанного топливного насоса к указанному клапану впрыска топлива.

Генератор предпочтительно содержит первую и вторую системы генерирования электроэнергии, реагирующие на вращение маховика для генерирования электроэнергии, при этом первая и вторая системы генерирования электроэнергии предусмотрены независимо друг от друга, причем одна из первой и второй систем генерирования электроэнергии образует источник питания для приведения в действие устройства зажигания и другая система генерирования энергии, формирующая источник питания для приведения в действие средства управления.

Более предпочтительно, источник питания для привода средства управления содержит по меньшей мере один первый магнит, установленный на внутренней периферии маховика, сердечник статора и множество обмоток, намотанных на сердечник статора и расположенных лицом к первому магниту во время вращение маховика.

Также предпочтительно источник питания для приведения в действие устройства зажигания содержит, по меньшей мере, один второй магнит, установленный на внешней периферии маховика, и блок устройства зажигания, обращенный ко второму магниту во время вращения маховика.

Вышеупомянутые и другие цели, особенности и преимущества изобретения станут более очевидными из последующего подробного описания, взятого в сочетании с сопровождающими чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 представляет собой схематическое изображение, показывающее компоновку двигателя внутреннего сгорания и его системы управления согласно варианту осуществления изобретения; и

РИС. 2 представляет собой изображение, полезное для пояснения механизма передачи крутящего момента от коленчатого вала к распределительному валу.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Теперь изобретение будет подробно описано со ссылкой на чертежи, показывающие его вариант осуществления.

РИС. 1 показана конструкция двигателя внутреннего сгорания и системы управления им согласно варианту осуществления изобретения. Двигатель 1 имеет по меньшей мере один цилиндр 2, в котором расположены поршень 3 и свеча зажигания 4. Впускной клапан 5 расположен во впускном канале 6, который выходит в верхнюю часть цилиндра 2. Впускной канал 6 сообщен с атмосферой через впускной патрубок 7 и воздухоочиститель 8. Дроссельный клапан 9расположен во впускной трубе 7, а клапан 10 впрыска топлива и датчик 11 температуры воздуха на впуске для определения температуры воздуха на впуске расположены во впускной трубе в соответствующих местах перед дроссельной заслонкой 9. Клапан 10 впрыска топлива впрыскивает топливо в впускную трубу 7 в месте перед дроссельной заслонкой 9.

Маховик 13 жестко закреплен на коленчатом валу 12 двигателя 1. Генератор переменного тока А содержит маховик 13 в виде ротора, имеющего шесть первых магнитов 14 и один второй магнит 15, которые установлены на внутренней периферийной поверхности и внешней периферийной поверхности маховика 13 соответственно, сердечник 16 статора, имеющий шесть выступов 16а, обращенных к первым магнитам 14, и обмотки 17, намотанные вокруг соответствующих выступов 16а. Первые магниты 14, сердечник 16 статора и обмотки 17 генератора А образуют блок питания для привода клапана 10 впрыска топлива. Блок 18 устройства зажигания, имеющий встроенную катушку зажигания (не показана) и кривошип датчик угла 19расположены так, что их можно расположить лицом ко второму магниту 15. Катушка зажигания блока 18 устройства зажигания электрически соединена со свечой 4 зажигания через провод 33. В настоящем варианте осуществления блок 18 устройства зажигания образованное из обычного воспламеняющего устройства самозапускающегося типа, такого как описанное в патенте США No. № 3878452 и публикацию японского патента (Кококу) № 57-27310.

Над цилиндром 2 расположены топливный насос 22 для нагнетания топлива, подаваемого к клапану впрыска топлива 10, и кулачок 20 для привода топливного насоса 22. Кулачковый шкив 36 жестко закреплен на кулачковом валу, в котором кулачок 20 закреплен, как показано на фиг. 2. Зубчатый ремень 38 надет на кулачковый шкив 36 и шкив 35 коленчатого вала, жестко закрепленный на коленчатом валу 12, для приведения первого в движение последним. Кроме того, в настоящем варианте осуществления шкив 37 водяного насоса для привода водяного насоса, который не показан, приводится во вращение шкивом коленчатого вала через зубчатый ремень 38. Таким образом, при вращении коленчатого вала 12 водяной насос и топливный насос 22 ездят.

Топливный насос 22 соединен с топливным баком 24 через трубопровод 23, а также с клапаном 10 впрыска топлива и регулятором давления 27 через трубопровод 26. Топливный фильтр 25 расположен в топливном баке 24 так, что он закрывает открытый конец трубопровода 23, который выходит в топливный бак 24. Топливо из топливного бака 24 подается к топливному насосу 22 через топливный фильтр 25 и трубопровод 23. Топливо под давлением из топливного насоса 22 подается через трубопровод 26 к клапану 10 впрыска топлива. Регулятор 27 давления содержит камеру 27b отрицательного давления, топливную камеру 27a и диафрагму 27c с корпусом клапана, который отделяет камеру 27b отрицательного давления и топливную камеру 27a друг от друга. С топливной камерой 27а соединены трубопровод 26 и трубопровод 28, соединенные с топливным баком 24. С другой стороны, камера 27b отрицательного давления соединена с частью впускной трубы 7 вблизи сопла топливного бака. инжекционный клапан 10 через трубопровод 29. Таким образом, регулятор 27 давления работает для возврата части топлива, подаваемого от топливного насоса 22, в топливный бак 24 в ответ на отрицательное давление, преобладающее вблизи сопла клапана 10 впрыска топлива, чтобы тем самым регулировать давление подаваемого топлива. к клапану впрыска топлива 10.

Обмотки 17 генератора переменного тока А электрически соединены со схемой 34 питания для выпрямления, сглаживания и стабилизации выходного напряжения от генератора переменного тока А. Схема 34 питания подает напряжение питания на электронный блок управления (далее «ЭБУ») 30.

Кроме того, предусмотрены датчик 31 открытия дроссельной заслонки для обнаружения открытия дроссельной заслонки 9 и датчик 32 температуры охлаждающей жидкости двигателя для определения температуры охлаждающей жидкости двигателя, циркулирующей через стенки цилиндра 2. Выходные сигналы от датчики 31 и 32 подаются на ЭБУ 30 вместе с выходными сигналами от датчика 11 температуры воздуха на впуске и датчика угла поворота коленчатого вала 19.

ЭБУ 30 управляет моментом открытия клапана впрыска топлива 10 и инжекторный клапан 10 открывается путем генерирования сигнала для приведения в действие клапана 10 впрыска топлива на его открытие, что позволяет впрыскивать топливо во впускную трубу 7.

Кроме того, ручной стартер 40 для непосредственного вращения коленчатого вала 12 вручную при запуске двигателя установлен на конце маховика 13, который открыт снаружи блока двигателя. Ручной стартер 40 может быть такого известного типа, как описано в патенте США No. №№ 2 692 589, 2 742 887 и 3 465 740.

Ниже будет описана работа двигателя и системы управления им, имеющей описанную выше конструкцию.

Когда ручной стартер 40 приводится в действие вручную для вращения коленчатого вала 12, крутящий момент коленчатого вала 12 передается через шкив коленчатого вала 35, зубчатый ремень 38, кулачковый шкив 36, кулачковый вал 21 на кулачок 20 для его вращения. В результате почти одновременно с ручным включением ручного стартера 40 топливный насос 22 начинает нагнетать топливо для подачи к клапану 10 впрыска топлива. Таким образом, подача топлива не задерживается, как в случае известного уровня техники, когда впуск отрицательный. используется давление. Далее, одновременно с ручной работой ручного стартера 40, маховик 13 вращается вместе с вращением коленчатого вала 12 так, что за счет вращения маховика 13 на обмотках создается напряжение, посредством чего генерируемое напряжение подается на ЭБУ 30. через цепь 34 питания. Одновременно на катушке зажигания блока 18 устройства зажигания создается напряжение, которое подается на свечу 4 зажигания для ее приведения в действие.

Как описано выше, сразу после ручного включения ручного стартера 40 давление топлива может быть увеличено до уровня, достаточного для работы клапана 10 впрыска топлива, путем немедленного запуска топливного насоса 22, сблокированного с ручным стартером 40, и в то же время ЭБУ 30 становится готовым подавать управляющие сигналы на клапан 10 впрыска топлива и свечу зажигания 4. Это позволяет надежно и легко запускать двигатель даже в течение относительно короткого периода времени, в течение которого маховик 13 вращается по инерции. .

Кроме того, система, содержащая первые магниты 14 и обмотки 17 для получения мощности генератора для приведения в действие клапана 10 впрыска топлива, и система, содержащая второй магнит 15 и блок 18 устройства зажигания для получения мощности от генератора для приведения в действие свечи зажигания 4, предусмотрены отдельно друг от друга, так что большие колебания напряжения питания для приведения в действие свечи зажигания 4, возникающие всякий раз, когда свеча зажигания зажигается, не влияют непосредственно на напряжение питания для приведения в действие клапана 10 впрыска топлива, и, следовательно, существует отсутствие взаимных помех между питающими напряжениями привода клапана 10 впрыска топлива и свечи 4 зажигания. Это позволяет эффективно и стабильно работать клапану 10 впрыска топлива и свече 4 зажигания при относительно небольшой энергии или электрической мощности, получаемой от кинетической энергии инерционного вращения маховика 13.