Что такое система впрыска топлива автомобиля и как работает (основы)

Впрыск топлива автомобиля — это система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Расскажем про электронные системы подачи топлива, как работают и из каких датчиков состоят.

Как работает

На рисунке схематично показан принцип работы распределенного впрыска.

Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха — измеряет общий массовый расход или давление в ресивере.

Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного «голодания» цилиндров при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.

Датчики системы впрыска топлива

Для функционирования электронной системы управления двигателем необязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, норм токсичности. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. Например, в системах Евро-2 отсутствуют датчик неровной дороги.

Электронная система впрыска топлива: многообразие решений

Уважаемые читатели и подписчики, приятно, что вы продолжаете изучать устройство автомобилей! И сейчас вашему вниманию электронная система впрыска топлива, принцип действия которой я постараюсь рассказать в этой статье.

Да, именно о тех устройствах, которые вытеснили из под капотов машин проверенные временем карбюраторные системы питания, а также узнаем много ли общего у современных бензиновых и дизельных двигателей.

Электронная система впрыска топлива

Возможно, мы бы с Вами и не обсуждали данную технологию, если бы пару десятилетий назад человечество всерьёз не озаботилось экологией, и одной из серьёзнейших проблем оказались токсичные выхлопные газы автомобилей.

Главной недоработкой машин с двигателями, оборудованными карбюраторами, стало неполное сгорание топлива, а чтобы решить эту проблему понадобились системы, способные регулировать количество подаваемого в цилиндры горючего в зависимости от режима работы мотора.

Так, на арене автомобилестроения появились системы впрыска или, как их ещё называют — инжекторные системы. Помимо повышения экологичности, эти технологии улучшили эффективность двигателей и их мощностные характеристики, став настоящей находкой для инженеров.

На сегодняшний день впрыск (инжекция) топлива используются не только на дизельных, но и на бензиновых агрегатах,  что,  несомненно, их объединяет.

Объединяет их и то, что главным рабочим элементом этих систем, какого бы типа они ни были, является форсунка. Но из-за различий метода сжигания горючего, конструкции инжекторных узлов у этих двух типов моторов, конечно же, отличаются. Поэтому рассмотрим их по очереди.

Инжекторные системы и бензин

Электронная система впрыска топлива. Начнём с бензиновых двигателей. В их случае, инжекция решает задачу создания воздушно-топливной смеси, которая затем воспламеняется в цилиндре от искры свечи зажигания.

В зависимости от того, как эта смесь и горючее подаётся к цилиндрам, инжекторные системы могут иметь несколько разновидностей. Впрыск бывает:

Центральный впрыск

Главная особенность технологии, расположенной первой в списке – одна единственная форсунка на весь двигатель, которая располагается во впускном коллекторе.Надо отметить, что этот вид инжекторной системы по своим характеристикам не сильно отличается от карбюраторной, поэтому на сегодняшний день считается устаревшим.

Распределенный впрыск

Более прогрессивным является распределённый впрыск. В этой системе топливная смесь так же образуется во впускном коллекторе, но, в отличие от предыдущей, каждый цилиндр здесь может похвастаться собственной форсункой.

Данная разновидность позволяет ощутить все преимущества инжекторной технологии, поэтому наиболее любима автопроизводителями, и активно используется в современных двигателях.

Непосредственный впрыск

Но, как мы знаем, совершенству нет пределов, и в погоне за ещё более высокой эффективностью, инженерами была разработана электронная система впрыска топлива, а именно система непосредственного впрыска.

Её главной особенностью является расположение форсунок, которые, в данном случае, своими соплами выходят в камеры сгорания цилиндров.

Образование воздушно-топливной смеси, как уже можно догадаться, происходит прямо в цилиндрах, что благотворно отражается на эксплуатационных параметрах моторов, хотя этот вариант имеет не такую высокую, как у распределённого впрыска, экологичность. Ещё один ощутимый недостаток этой технологии – высокие требования к качеству бензина.

Комбинированный впрыск

Наиболее передовым с точки зрения уровня выбросов вредных веществ является комбинированная система. Это, по сути, симбиоз непосредственной и распределённой инжекции топлива.

А как дела у дизелей?

Перейдём к дизельным агрегатам. Перед их топливной системой стоит задача подачи горючего под очень высоким давлением, которое, смешиваясь в цилиндре со сжатым воздухом, воспламеняется само.

Вариантов решения этой задачи создано очень много – применяется и непосредственный впрыск в цилиндры, и с промежуточным звеном в виде предварительной камеры, помимо этого, существуют различные компоновки насосов высокого давления (ТНВД), что тоже придаёт разнообразия.

Тем не менее, современные мотористы отдают предпочтение двум типам систем, осуществляющих подачу солярки прямо в цилиндры:

• с насос-форсунками;
• впрыск Common Rail.

Насос-форсунка

Насос-форсунка говорит сама за себя – в нём форсунка, впрыскивающая топливо в цилиндр, и ТНВД конструктивно объединены в один узел. Главная проблема таких устройств заключается в повышенном износе, так как насос-форсунки соединены постоянным приводом с распредвалом и никогда не отключаются от него.

Система Common Rail

В системе Common Rail применён немного другой подход, делающий её более предпочтительной. Тут имеется один общий ТНВД, который подаёт дизель в топливную рампу, распределяющую горючее по форсункам цилиндров.

Это был лишь краткий обзор инжекторных систем, поэтому, друзья, проходите по ссылкам в статьях, а воспользовавшись рубрикой Двигатель, вы найдете для изучения все системы впрыска современных автомобилей.  И подписываться на рассылку, чтобы не пропустить новые публикации, в которых найдете много детальной информации по системам и механизмам автомобиля.

До новых встреч!

Система впрыска топлива

Существует несколько методов впрыска топлива:
непрерывный впрыск топлива, точечный впрыск топлива, распределённый
впрыск топлива и непосредственный впрыск топлива. Непрерывный впрыск
топлива осуществлялся механическими и электромеханическими системами
впрыска топлива. Остальные электронные системы впрыска топлива подают
топливо строго дозированными порциями.

Системы непрерывного впрыска топлива

Наиболее распространёнными примерами непрерывного
впрыска топлива являются механическая система впрыска топлива BOSCH
K-Jetronic и электромеханическая система впрыска топлива BOSCH
KE-Jetronic. Здесь топливо впрыскивается непрерывным потоком при помощи
механических форсунок, распыляющих топливо пред впускными клапанами
каждого цилиндра. Количество топлива регулируется путём изменения
интенсивности потока впрыскиваемого топлива. Данные системы применялись
на ранних системах питания двигателя, и были вытеснены более надёжными и
точными электронными системами подачи топлива.

Системы точечного впрыска топлива

Системы точечного впрыска топлива оснащены одной
электромагнитной форсункой (иногда двумя форсунками работающими в паре,
на двигателях с раздельными группами цилиндров), впрыскивающей топливо
во впускной тракт перед дроссельной заслонкой. Как и в случае
карбюраторного питания, во время работы двигателя оборудованного
точечным впрыском, впускной коллектор двигателя весь заполняется готовой
топливовоздушной смесью.
Впрыск топлива здесь осуществляется не
непрерывной струёй, а подаётся порциями. Количество подаваемого топлива
регулируется путём изменения продолжительности открытого состояния форсунки.
Форсунка точечной системы впрыска топлива за два оборота коленчатого
вала двигателя (один полный цикл работы четырёхтактного двигателя)
впрыскивает топливо четыре раза. Недостатки такой системы приготовления
топливовоздушной смеси схожи с карбюраторными системами, связанные с
задержкой и неравномерностью подачи топливовоздушной смеси для разных
цилиндров, не столь хорошей приемистостью двигателя, оседание топлива на
стенках впускного коллектора, особенно во время холодного запуска
двигателя. Хотя для такой системы впрыска не предъявляются высокие
требования к качеству распыла топлива, так как отводится достаточно
времени на испарение и смешивание топлива с поступившим в впускной
коллектор воздухом.
 

Осциллограммы напряжения сигналов системы
управления двигателем BOSCHMONO-Motronic, демонстрирующие схему впрыска
топлива данной системы.
1 Осциллограмма
напряжения выходного сигнала датчика Холла, встроенного в корпус
механического распределителя зажигания. Датчик генерирует четыре
импульса за два оборота коленчатого вала двигателя.
2 Осциллограмма
напряжения управляющих импульсов топливной форсункой. За один полный
цикл работы двигателя форсунка осуществляет четыре впрыска топлива.
3 Импульс синхронизации с моментом зажигания в первом цилиндре.
 

Обмотка топливной форсунки точечной системы
впрыска, имеет низкое электрическое сопротивление — единицы Ома
(топливные форсунки с низким электрическим сопротивлением встречаются и в
других систем впрыска топлива). За счёт уменьшения сопротивления
обмотки увеличивается быстродействие форсунки, что позволяет впрыскивать
небольшие порции топлива. Для уменьшения нагрева обмотки форсунки,
применяются меры, ограничивающие величину протекающего через обмотку
форсунки тока.
 
В некоторых системах с этой целью используется
мощный токоограничивающий резистор, включённый последовательно в цепь
питания форсунки.
 

Осциллограммы напряжения питания и
управляющего импульса на выводах обмотки низкоомной форсунки (система
точечного впрыска топлива BOSCH MONO Jetronic).
1 Осциллограмма напряжения на управляющем выводе обмотки форсунки.
2 Осциллограмма напряжения на питающем выводе обмотки форсунки (после токоограничивающего резистора).
 

Как видно по приведённым осциллограммам, за счёт
возникновения падения напряжения на токоограничивающем резисторе,
напряжение питания обмотки форсунки автоматически снижается.
В некоторых системах, применяются более сложные
алгоритмы управления форсункой. В таких случаях, импульс управления
форсункой имеет более сложную форму и делится уже на две фазы: фаза
открывания клапана топливной форсунки и фаза удержания клапана топливной
форсунки в открытом состоянии.
 

Осциллограмма напряжения управляющего
импульса низкоомной форсункой системы управления двигателем с точечным
впрыском топлива Multec IEFI автомобиля производства OPEL.
A: Значение напряжения в
момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует
напряжению питания обмотки форсунки и равно 14,6 V.
1 Момент
открытия управляющего форсункой силового транзистора. С этого момента
на обмотку форсунки действует напряжение величиной около 14 V.
2 Фаза открывания клапана топливной форсунки.
3 Момент переключения управляющего форсункой силового транзистора в режим ограничения тока в цепи форсунки.
4 Фаза
удержания клапана топливной форсунки в открытом состоянии Управляющий
форсункой силовой транзистор работает в режиме ограничения тока в цепи
форсунки, обеспечивая подвод к обмотке форсунки пониженного напряжения.
A-B: Значение разницы
напряжений между указанными маркерами моментами времени. В данном случае
соответствует величине воздействующего на обмотку форсунки напряжения
во время фазы удержания клапана топливной форсунки в открытом состоянии и
равно ~1,7 V
5 Момент закрытия управляющего форсункой силового транзистора.
 
Как можно видеть по приведённой выше
осциллограмме, в первоначальный момент времени на низкоомную обмотку
форсунки кратковременно подаётся напряжение, близкое к напряжению на
клеммах аккумуляторной батареи, что обеспечивает ускорение процесса
открытия клапана топливной форсунки. Продолжительность фазы открывания
клапана 
топливной форсунки здесь составляет около 1 mS.
Теперь, когда клапан форсунки открыт, для удержания клапана в открытом
состоянии достаточно уже меньшего тока. Величина протекающего через
обмотку тока ограничивается путём уменьшения величины воздействующего на
обмотку напряжения. В данном случае, уменьшение воздействующего на
обмотку форсунки напряжения достигается путём «призакрытия» управляющего
силового транзистора. Тем самым уменьшается чрезмерный нагрев обмотки
форсунки (дополнительное охлаждение форсунки обеспечивается за счёт
омывающего форсунку топлива). Продолжительность фазы удержания клапана
топливной форсунки в открытом состоянии может изменяться и зависит от
того, какую порцию топлива в данный момент требуется впрыснуть.

В некоторых системах, ограничение протекающего
через обмотку форсунки тока во время фазы удержания клапана в открытом
состоянии реализовано другим способом.
 

Осциллограмма напряжения управляющего
импульса низкоомной форсункой системы управления двигателем BDZ с
точечным впрыском топлива, устанавливаемого на автомобили Peugeot 405.
 

Здесь во время фазы удержания, управляющий
обмоткой форсунки силовой транзистор переключается в режим
Широтно-Импульсной Модуляции (ШИМ). Благодаря этому, обмотка форсунки
многократно подключается к источнику напряжения и отключается от него,
после чего процесс повторяется. Частота процесса подключения /
отключения обмотки настолько высока, что механическая система форсунки
(клапан) «не успевает» закрываться в моменты, когда питающее напряжение
отключено.
 

Системы распределённого впрыска топлива

Каждый цилиндр системы распределённого впрыска
топлива обслуживается собственной электромагнитной форсункой. Каждая
форсунка такой системы впрыскивает топливо во впускной коллектор пред
впускными клапанами каждого цилиндра. Таким образом, только часть
внутреннего объёма впускного коллектора работающего двигателя
заполняется подготовленной топливной смесью. Как и в системе точечного
впрыска топлива, здесь впрыск осуществляется не непрерывной струёй
топлива, а подаётся порциями. Количество подаваемого топлива
регулируется путём изменения продолжительности открытого состояния
форсунки.
Электромагнитные топливные форсунки имеют
некоторую инерционность. Проявляется эта инерционность как задержка
открытия и задержка закрытия клапана форсунки относительно управляющего
напряжения. Задержка открытия клапана форсунки может составлять около
1,5 mS, кроме того, она может изменяться с изменением величины
напряжения на аккумуляторной батарее. Задержка закрытия клапана форсунки
может составлять около 1,0 mS. Когда двигатель работает под нагрузкой,
длительность впрыска топлива может составлять несколько единиц или даже
десятки миллисекунд, то есть -длительность впрыска топлива при этом
значительно превышает время задержки срабатывания клапана форсунки, и за
счёт этого инерционность форсунки сказывается мало заметно.

Когда двигатель работает при малых нагрузках или
на холостом ходу, длительность впрыска значительно уменьшается, и
становится сравнимой с временем задержки срабатывания клапана форсунки.
Из-за этого, инерционность форсунки может сказываться значительно
сильнее и точность дозирования количества впрыскиваемого топлива может
сильно снизиться. Поэтому, для таких форсунок не используют управляющие
импульсы продолжительностью менее 1,5 mS. Кроме того, инерционность
форсунок, обслуживающих разные цилиндры одного и того же двигателя со
значительным пробегом может заметно различаться, что вносит
дополнительную погрешность дозирования малых порций топлива.

Классификация систем распределённого впрыска топлива

Распределённые системы впрыска топлива
различаются по схеме работы впрыска топлива: параллельный впрыск,
попарно-параллельный, фазированный (последовательный).

Параллельный впрыск топлива

Топливные форсунки многих ранних распределённых
систем впрыска топлива соединены параллельно. При такой схеме,
управление форсунками двигателя происходит одновременно — все форсунки
такой системы работают синхронно.
 

Осциллограммы напряжения сигналов системы
управления 4-х цилиндрового 4-х тактного двигателя, осуществляющей
параллельный впрыск топлива, демонстрирующие схему впрыска топлива
данной системы.
1 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой 1-го цилиндра.
2 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой 2-го цилиндра.
3 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой 3-го цилиндра.
4 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой 4-го цилиндра.
7 Импульс синхронизации с моментом зажигания в первом цилиндре.
 
В системах параллельного впрыска, за один полный
цикл работы двигателя (за два оборота коленчатого вала 4-х тактного
двигателя), каждая форсунка впрыскивает топливо дважды. То есть, каждая
порция топлива, попадающего впоследствии в цилиндр во время 
такта впуска, впрыскивается «за два приёма».
Из-за того, что подача каждой порции топлива осуществляется за два
впрыска, в сравнении с точечным впрыском, точность дозирования
получается несколько лучшей; но в сравнении с фазированным впрыском,
точность дозирования получается несколько хуже, особенно на переходных
режимах работы двигателя.
Блок управления параллельной системы впрыска
топлива должен учитывать инерционность открытия клапана форсунки,
которая сильно зависит от величины напряжения в бортовой сети
автомобиля. При больших порциях впрыскиваемого топлива, к примеру, во
время ускорения автомобиля или во время холодного пуска, часть топлива
оседает на стенках впускного коллектора и попадает в цилиндр с некоторой
задержкой, что сказывается на приемистости двигателя. Но к качеству
распыла топлива здесь предъявляются немного меньшие требования, так как
отводится достаточно времени на испарение топлива и смешивание его с
воздухом.
Недостаток параллельного впрыска заключается в
неодинаковом для всех цилиндров времени от начала впрыскивания топлива
форсункой до момента открытия впускного клапана цилиндра. При
одновременном впрыске топлива порядок работы цилиндров не учитывается,
соответственно время подготовки топливовоздушной смеси (время испарения
топлива) для каждого цилиндра получается разным.

Попарно-параллельный впрыск топлива

Для уменьшения зависимости качества подготовки
топливовоздушной смеси от момента впрыска топлива, а так же для
улучшения точности дозирования топлива на переходных режимах работы
двигателя, топливные форсунки были разделены на группы согласно порядку
работы цилиндров и соединены попарно-параллельно — половина форсунок
соединена параллельно и управляется своим выходным силовым транзистором
блока управления двигателем, другая половина форсунок так же соединена
параллельно и управляется своим, вторым выходным силовым транзистором
блока управления двигателем.
Управление форсунками одной группы происходит
одновременно — все форсунки одной группы работают синхронно. Когда
форсунки первой группы впрыскивают топливо, форсунки второй группы
закрыты, и наоборот. При этом, первая и вторая группы форсунок, так же
как и в системе параллельного впрыска топлива, впрыскивают топливо
дважды за один цикл работы 4-х тактного двигателя (за два оборота
коленвала).
 

Осциллограммы напряжения сигналов системы
управления 4-х цилиндрового 4-х тактного двигателя, осуществляющей
попарно-параллельный впрыск топлива, демонстрирующие схему впрыска
топлива данной системы. Порядок работы цилиндров 1 — 3 — 4 — 2. В данном
случае в первую пару объединены форсунки, обслуживающие цилиндры №1 и
№4, а во вторую пару объединены форсунки, обслуживающие цилиндры №2 и
№3. Но встречаются системы, где при таком же порядке работы цилиндров
двигателя, форсунки объединены в пары по-другому.
напряжения управляющих импульсов топливной
напряжения управляющих импульсов топливной
напряжения управляющих импульсов топливной
напряжения управляющих импульсов топливной
форсункой форсункой форсункой форсункой
1 Осциллограмма 1-го цилиндра.
2 Осциллограмма 2-го цилиндра.
3 Осциллограмма 3-го цилиндра.
4 Осциллограмма 4-го цилиндра.
5 Осциллограмма
напряжения выходного сигнала датчика положения / частоты вращения
коленчатого вала. За один полный оборот коленвала датчик генерирует 58
импульсов и один пропуск, продолжительность которого соответствует
продолжительности двух импульсов. Соответственно, за один полный цикл
работы 4-х тактного двигателя (за два оборота коленвала) датчик
генерирует такие пропуски дважды.
7 Импульс синхронизации с моментом зажигания в первом цилиндре.
 
Следует заметить, что в момент пуска двигателя
блок управления двигателем переключается на параллельную схему впрыска
топлива, то есть, включает и выключает все топливные форсунки
одновременно.

Фазированный впрыск топлива

Для дальнейшего повышения точности дозирования
впрыскиваемого топлива при малых длительностях впрыска путём уменьшения
негативного влияния инерционности электромагнитных топливных форсунок,
каждую форсунку стали обслуживать собственным выходным транзистором
блока управления двигателем. Такая схема впрыска называется фазированным
впрыском или последовательным впрыском топлива. За счёт уменьшения
частоты срабатывания форсунки по сравнению с параллельным и
попарно-параллельным впрыском в два раза, потребовалось уже более
продолжительное открытие форсунки для обеспечения подачи того же
количества топлива. То есть, схема управления форсунками была
модернизирована так, что вместо двух коротких впрысков топлива
осуществляется один более продолжительный впрыск. Таким образом, замена
параллельной схемы впрыска топлива на фазированную позволила заметно
повысить точность дозирования впрыскиваемого топлива при малых
длительностях впрыска.
 

Осциллограммы
напряжения сигналов системы управления 4-х цилиндрового 4-х двигателя,
осуществляющей фазированный впрыск топлива, демонстрирующие схему
впрыска топлива данной системы.
1 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной 1-го цилиндра.
2 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной 2-го цилиндра.
3 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной 3-го цилиндра.
4 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной 4-го цилиндра.
5 Осциллограмма напряжения
выходного сигнала датчика положения / частоты вращения коленчатого
вала. За один полный оборот коленвала датчик генерирует 58 импульсов и
один пропуск, продолжительность которого соответствует продолжительности
двух импульсов. Соответственно, за один полный цикл работы 4-х тактного
двигателя (за два оборота коленвала) датчик генерирует такие пропуски
дважды.
6 Осциллограмма
напряжения выходного сигнала датчика положения распределительного вала
(датчика фаз). За два полных оборота коленвала датчик генерирует один
импульс.
7 Импульс синхронизации с моментом зажигания в первом цилиндре.
 
Здесь, впрыск топлива осуществляется тогда, когда
обслуживаемый данной форсункой цилиндр находится на такте выпуска
отработавших газов, то есть, незадолго до такта впуска. За два полных
оборота коленчатого вала двигателя соответствующих одному полному циклу
работы четырёхтактного двигателя, каждая форсунка впрыскивает топливо
только один раз. То есть, по сравнению с параллельным и
попарно-параллельным впрыском, здесь частота срабатывания форсунки
уменьшена в два раза. За счёт этого, для обеспечения подачи заданного
количества топлива потребовалось более продолжительное открытие
форсунки, а за счёт увеличения продолжительности открытого состояния
форсунки уменьшилось негативное влияние инерционности электромагнитных
топливных форсунок на точность дозирования топлива. Таким образом,
замена попарно-параллельной схемы впрыска топлива на фазированную
позволила ещё больше повысить точность дозирования впрыскиваемого
топлива при малых длительностях впрыска.
Для реализации фазированной схемы впрыска топлива
потребовались заметные доработки системы управления двигателем,
обеспечивающие привязку алгоритма управления форсунками к фазам рабочего
цикла цилиндров. По этому, двигатели, оборудованные фазированным
впрыском топлива, дополнительно оснащены датчиком положения
распределительного вала (датчиком фаз). Кроме того, блок управления
такого двигателя потребовалось дооснастить ещё несколькими силовыми
транзисторами, для управления каждой форсункой индивидуально. Кроме
внесения изменений в блок управления двигателем, потребовалось
применение форсунок с более тонким распылом топлива, так как уменьшилась
продолжительность процесса испарения топлива и смешивания его с
воздухом. На некоторых двигателях, дополнительно, это позволило
использовать режим работы при более бедной смеси (дополнительно
потребовалось изменение конструкции впускного коллектора и применение
заслонок завихрителей, для формирования вертикальных потоков воздуха в
цилиндре).

Следует заметить, что в момент пуска двигателя
блок управления двигателем переключается на параллельную схему впрыска
топлива, то есть, включает и выключает все топливные форсунки
одновременно до тех пор, пока не распознает сигнал от датчика положения
распределительного вала.

Дополнительно применяется асинхронный режим
впрыска. В момент, когда водитель очень резко нажимает на педаль
акселератора, некоторые блоки управления могут осуществлять впрыскивание
дополнительного количества топлива несколькими малыми порциями в
цилиндры, которые в данный момент находятся перед или вначале такта
впуска.
 

Осциллограммы напряжения сигнала управления
форсункой и сигнала от датчика положения дроссельной заслонки системы
фазированного впрыска топлива в момент резкой перегазовки.
4 Осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки.
6 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой одного из цилиндров.

Как видно из приведённым выше осциллограммам, на
переходных режимах работы двигателя, в данном примере в момент резкого
открытия дроссельной заслонки, система фазированного впрыска топлива
может осуществлять дополнительные циклы впрыска топлива, дополнительно
обогащая таким образом состав приготовляемой топливовоздушной смеси.
Благодаря этому снижается вероятность возникновения пропусков
воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндрах при работе двигателя на
переходных режимах.

В системах точечного впрыска топлива подавляющего
большинства двигателей современных автомобилей реализован именно
фазированный впрыск топлива.
 

Системы непосредственного впрыска топлива

Наиболее современными системами управления
двигателем являются системы с непосредственным впрыскиванием топлива.
Здесь топливная форсунка впрыскивает топливо непосредственно в камеру
сгорания, то есть, во внутренний объём цилиндра. Благодаря этому, при
работе двигателя с низкой нагрузкой (холостой ход, равномерное движение
автомобиля с небольшой скоростью…) удалось достичь приготовления
внутри цилиндра топливовоздушной смеси с неоднородным соотношением
воздух-топливо. Вблизи электродов свечи зажигания образуется нормальная
или немного обогащённая смесь, за счёт чего происходит устойчивое
воспламенение этой смеси от искрового разряда между электродами свечи
зажигания. В остальном объёме цилиндра образуются бедные и сверхбедные
смеси, которые сгорают от пламени горения нормальной по составу смеси
вблизи электродов свечи зажигания. За счёт послойного приготовления
топливовоздушной смеси (состав смеси в объёме камеры сгорания
неоднороден), усреднённый состав приготовляемой и сжигаемой таким
образом топливовоздушной смеси оказывается сверхбедным — соотношение
воздух-топливо при работе двигателя в таком режиме может достигать
значений 30:1…40:1. Для сравнения, на бензиновом двигателе с подачей
топлива во впускной коллектор и оборудованном специальными завихрителями
потока воздуха (для создания послойной смеси в камере сгорания) не
удаётся достичь обеднения топливовоздушной смеси с соотношением
воздух-топливо более 25:1. А, как известно, обеднение топливовоздушной
смеси позволяет заметно снизить количество расходуемого двигателем
топлива.

Системы управления двигателем с непосредственным
впрыскиванием топлива, да и сами двигатели, обслуживаемые подобными
системами, имеют ряд отличий от обычных систем с точечным впрыскиванием
топлива. Это: вертикальные каналы ввода потока воздуха в цилиндры,
поршни с закругленной выборкой для направления топливной смеси в сторону
свечи зажигания, вихревые инжекторы высокого давления, топливный насос
высокого давления. Кроме того, при работе двигателя на сверхбедных
смесях, впрыскивание топлива в камеру сгорания происходит в конце такта
сжатия. Из-за высокого давления в камере сгорания в момент впрыска
топлива, а так же для обеспечения направленного перемещения впрыснутого
топлива к свече зажигания, давление топлива в топливной рейке здесь
существенно увеличено, соответственно изменена и конструкция топливной
форсунки. С целью повышения давления в топливной рейке, кроме
электрического топливного насоса, размещённого внутри бака, здесь
дополнительно применён механический топливный насос высокого давления,
приводимый от распределительного вала двигателя. Механический топливный
насос высокого давления обеспечивает поддержание давления в топливной
рейке на уровне нескольких десятков Bar.

Для обеспечения правильного послойного
образования топливовоздушной смеси, движение воздушного потока внутри
цилиндра было оптимизировано за счёт изменения конструкции двигателя —
изменены форма и направление впускного воздушного канала для создания в
камере сгорания вертикально направленных воздушных потоков. Так же здесь
применена специальная форма днища поршня. За счёт изменённой формы
днища поршня, струя впрыскиваемого форсункой топлива «отражается» от
наклонного углубления в днище поршня и направляется к свече зажигания,
где образуется область с достаточно богатым содержанием топлива.

В связи с повышением давления топлива в топливной
рейке, потребовалось значительно сократить длительность открытия
топливной форсунки, измеряемое здесь в единицах десятых долей милли
Секунды. Для уменьшения инерционности топливных форсунок, величина
управляющего форсунками напряжения была значительно увеличена и
достигает нескольких десятков Вольт. Для управления топливными
форсунками многих систем непосредственного впрыска топлива применяется
специальный модуль, преобразующий низковольтные импульсы от блока
управления двигателем в высоковольтные импульсы для управления
топливными форсунками.
 

Осциллограммы напряжений сигналов управления топливной форсункой системы непосредственного впрыска топлива.
1 Осциллограмма напряжения на одном из выводов топливной форсунки системы непосредственного впрыска топлива.
2 Осциллограмма напряжения на втором из выводов топливной форсунки системы непосредственного впрыска топлива.
3 Осциллограмма напряжения, воздействующего на обмотку топливной форсунки системы непосредственного впрыска топлива.
 

Следует отметить, что при работе двигателя на
холостом ходу, для поддержания необходимой температуры нейтрализатора
выхлопных газов приготовление сверхбедной топливовоздушной смеси
периодически чередуется с приготовлением обычный однородной смеси
(послойное смесеобразование чередуется с гомогенным смесеобразованием).
При гомогенном смесеобразовании впрыск топлива в камеру сгорания
происходит не во время такта сжатия, а на такте впуска. Переключения
между послойным и гомогенным смесеобразованием заметны по
незначительному изменению частоты вращения двигателя на холостом ходу.
На определенных режимах работы двигателя возможен
комбинированный режим приготовления смеси, когда топливо впрыскивается
форсунками на такте впуска и дополнительно в конце такта сжатия.

Из-за низкого качества топлива, повышается
степень износа деталей некоторых узлов системы непосредственного
впрыскивания топлива. Высокое содержание серы и нерегламентированных
присадок в бензине фактически сводит на нет экономические, экологические
и мощностные показатели данных двигателей. Поэтому, не многие
производители автомобилей одобряют эксплуатацию таких двигателей в
странах СНГ.

Каким бывает впрыск топлива

Одноточечный..

ВПРЫСК, который также иногда называют центральным, стал широко применяться на легковых автомобилях в 80-х годах прошлого века. Подобная система питания получила свое название из-за того, что топливо подавалось во впускной коллектор лишь в одной точке.

Многие системы того времени были чисто механическими, электронного управления у них не было. Частенько основой для такой системы питания был обычный карбюратор, из которого просто удаляли все “лишние” элементы и устанавливали в районе его диффузора одну или две форсунки (поэтому центральный впрыск стоил относительно недорого). К примеру, так была устроена система TBI (“Throttle Body Injection”) компании “General Motors”.

Но, несмотря на свою кажущуюся простоту, центральный впрыск обладает очень важным преимуществом по сравнению с карбюратором – он точнее дозирует горючую смесь на всех режимах работы двигателя. Это позволяет избежать провалов в работе мотора, а также увеличивает его мощность и экономичность.

Со временем появление электронных блоков управления позволило сделать центральный впрыск компактнее и надежнее. Его стало легче адаптировать к работе на различных двигателях.

Однако от карбюраторов одноточечный впрыск унаследовал и целый ряд недостатков. К примеру, высокое сопротивление поступающему во впускной коллектор воздуху и плохое распределение топливной смеси по отдельным цилиндрам. Как результат – двигатель с такой системой питания обладает не очень высокими показателями. Поэтому сегодня центральный впрыск практически не встречается.

Кстати, концерн “General Motors” также разработал интересную разновидность центрального впрыска – CPI (“Central Port Injection”). В такой системе одна форсунка распыляла топливо в специальные трубки, которые были выведены во впускной коллектор каждого цилиндра. Это был своего рода прообраз распределенного впрыска. Однако из-за невысокой надежности от использования CPI быстро отказались.

Распределенный

ИЛИ МНОГОТОЧЕЧНЫЙ впрыск топлива – сегодня самая распро¬страненная система питания двигателей на современных автомобилях. От предыдуще¬го типа она отличается прежде всего тем, что во впускном коллекторе каждого цилиндра стоит индивидуальная форсунка. В определенные моменты времени она впрыскивает необходимую порцию бензина прямо на впускные клапаны “своего” цилиндра.

Многоточечный впрыск бывает параллельным и последовательным. В первом случае в определенный момент времени срабатывают все форсунки, топливо перемешивается с воздухом, и получившаяся смесь ждет открытия впускных клапанов, чтобы попасть в цилиндр. Во втором случае период работы каждого инжектора рассчитывается индивидуально, чтобы бензин подавался за строго определенное время перед открытием клапана. Эффективность такого впрыска выше, поэтому большее распространение получили именно последовательные системы, несмотря на более сложную и дорогую электронную “начинку”. Хотя иногда встречаются и более дешевые комбинированные схемы (форсунки в этом случае срабатывают попарно).

Поначалу системы распределенного впрыска тоже управлялись механически. Но со временем электроника и здесь одержала верх. Ведь, получая и обрабатывая сигналы от множества датчиков, блок управления не только командует исполнительными механизмами, но и может сигнализировать водителю о неисправности. Причем даже в случае поломки электроника переходит на аварийный режим работы, позволяя автомобилю самостоятельно добраться до сервисной станции.

Распределенный впрыск обладает целым рядом достоинств. Помимо приготовления горючей смеси правильного состава для каждого режима работы двигателя такая система вдобавок точнее распределяет ее по цилиндрам и создает минимальное сопротивление проходящему по впускному коллектору воздуху. Это позволяет улучшить многие показатели мотора: мощность, экономичность, экологичность и т.д. Из недостатков многоточечного впрыска можно назвать, пожалуй, лишь только довольно высокую стоимость.

Непосредственный..

“Goliath GP700” стал первым серийным автомобилем, двигатель которого получил впрыск топлива.

ВПРЫСК (его еще иногда называют прямым) отличается от предыдущих типов систем питания тем, что в данном случае форсунки подают топливо прямо в цилиндры (минуя впус¬кной коллектор), как у дизельного двигателя.

В принципе такая схема системы питания не нова. Еще в первой половине прошлого века ее использовали на авиационных двигателях (например на советском истребителе “Ла-7”). На легковых машинах прямой впрыск появился чуть позже – в 50-х годах ХХ века сначала на автомобиле “Goliath GP700”, а затем на знаменитом “Mercedes-Benz 300SL”. Однако через некоторое время автопроизводители практически отказались от применения непосредственного впрыска, он остался лишь на гоночных автомобилях.

Дело в том, что головка блока цилиндров у двигателя с прямым впрыском получалась очень сложной и дорогой в производстве. Кроме того, конструкторам долгое время не удавалось добиться стабильной работы системы. Ведь для эффективного смесеобразования при прямом впрыске необходимо, чтобы топливо хорошо распылялось. То есть подавалось в цилиндры под большим давлением. А для этого требовались специальные насосы, способные его обеспечить.. В итоге на первых порах двигатели с такой системой питания получались дорогими и неэкономичными.

Однако с развитием технологий все эти проблемы удалось решить, и многие автопроизводители вернулись к давно забытой схеме. Первой была компания “Mitsubishi”, в 1996 году установившая двигатель с непосредственным впрыском топлива (фирменное обозначение – GDI) на модель “Galant”, затем подобные решения стали использовать и другие компании. В частности, “Volkswagen” и “Audi” (система FSI), “Peugeot-Citroёn” (HPA), “Alfa Romeo” (JTS) и другие.

Почему же такая система питания вдруг заинтересовала ведущих автопроизводителей? Все очень просто – моторы с прямым впрыском способны работать на очень бедной рабочей смеси (с малым количеством топлива и большим – воздуха), поэтому они отличаются хорошей экономичностью. Вдобавок подача бензина непосредственно в цилиндры позволяет поднять степень сжатия двигателя, а следовательно и его мощность.

Система питания с прямым впрыском может работать в разных режимах. Например, при равномерном движении автомобиля со скоростью 90-120 км/ч электроника подает в цилиндры очень мало топлива. В принципе такую сверхбедную рабочую смесь очень трудно поджечь. Поэтому в моторах с прямым впрыском используются поршни со специальной выемкой. Она направляет основную часть топлива ближе к свече зажигания, где условия для воспламенения смеси лучше.

При движении с высокой скоростью или при резких ускорениях в цилиндры подается значительно больше топлива. Соответственно из-за сильного нагрева частей двигателя возрастает риск возникновения детонации. Чтобы избежать этого, форсунка впрыскивает в цилиндр топливо широким факелом, ко¬торый заполняет весь объем камеры сгорания и охлаждает ее.

Если же водителю требуется резкое ускорение, то форсунка срабатывает два раза. Сначала в начале такта впуска распыляется небольшое количество топлива для охлаждения цилиндра, а затем в конце такта сжатия впрыскивается основной заряд бензина.

Но, несмотря на все свои преимущества, двигатели с непосредственным впрыском пока еще недостаточно распространены. Причина – высокая стоимость и требовательность к качеству топлива. Кроме того, мотор с такой системой питания работает громче обычного и сильнее вибрирует, поэтому конструкторам приходится дополнительно усиливать некоторые детали двигателя и улучшать шумоизоляцию моторного отсека.

Автор

Юрий УРЮКОВ

Издание

Клаксон №4 2008 год

Фото

фото из архива “Клаксона”

Система впрыска motronic

Автор admin На чтение 3 мин. Просмотров 324

Современные микропроцессоры, благодаря высокому быстродействию, способны управлять впрыском топлива и зажиганием через общий электронный блок управления (ЭБУ). Это позволяет снизить стоимость оборудования и трудоемкость производства, а также повысить надежность системы управления силовым агрегатом. В результате инженерных изысканий немецкой фирмы Bosch, в 1979 году появилась система Motronic. Она объединила в себе сразу две системы – электронного впрыска топлива и зажигания.

Система впрыска Motronic имеет несколько видов:

• Mono-Motronic;
• MED-Motronic;
• KE-Motronic;
• M- ME-Motronic.

Три первых разновидности сконструированы на основе систем впрыска Jetronic, соответственно, Mono-Jetronic (моновпрыск), KE-Jetronic (распределенный впрыск с электронным управлением качеством состава топливно-воздушной смеси) и L-Jetronic (распределенный впрыск с электронным управлением качеством и количеством топливно-воздушной смеси).

Следующим этапом развития стала система ME-Motronic, она отличается от M-Motronic наличием электронного управления дроссельной заслонкой вместо механического тросового привода. В основе одной из самых совершенных, из числа выше перечисленных систем — MED-Motronic, заложена система с непосредственным впрыском топлива.

Дальше устройство объединенной системы зажигания и впрыска, будем рассматривать на примере M-Motronic.

Устройство системы

Итак, система Motronic состоит из трех главных частей: входных датчиков, электронного блока управления и исполнительных механизмов. В общих чертах схема работы выглядит таким образом: с датчиков информация мгновенно поступает в блок управления, а он в свою очередь, ее обрабатывает и посылает управляющие сигналы исполнительным механизмам (более подробно ее работа описана ниже).

В состав системы входят датчики положения распредвала, детонации, частоты вращения коленвала, угла открытия дроссельной заслонки, массового расхода воздуха, температуры всасываемого атмосферного воздуха, охлаждающей жидкости, кислорода и иные. Также в ЭБУ поступают сигналы о том, включено ли зажигание, на какой передаче, и с какой скоростью движется автомобиль, включена ли климатическая установка, какое напряжение в данный момент на аккумуляторных клеммах.

Электронный блок управления способен выполнять следующие функции:

1. дозирование подачи горючего в зависимости от режима езды автомобиля и массы поступающего воздуха;
2. образование искры в определенный момент времени;
3. регулирование уровня токсичности выхлопных газов;
4. управление наддувом;
5. изменение фаз газораспределения;
6. управление геометрией впускного коллектора.

Основными составляющими ЭБУ являются микропроцессор, преобразователь аналогово-цифровой и два блока памяти – оперативной и постоянной – и усилитель.

Комплекс исполнительных механизмов системы Motronic состоит из следующих основных компонентов:

• форсунок;
• катушек зажигания;
• электропривода топливного насоса;
• клапанов в системах улавливания паров бензина и рециркуляции отработавших газов, и изменения газораспределительных фаз.

Работа системы Motronic

Детальная схема функционирования системы впрыска Motronic выглядит следующим образом. Топливный насос закачивает горючее из топливного бака через фильтры, в аккумулятор-распределитель топлива, и далее к форсункам. На выходе аккумулятора-распределителя расположен регулятор давления горючего в системе.

ЭБУ определяет оптимальное давление горючего и передает соответствующий сигнал на регулятор. В случае превышения давления, излишки горючего направляются обратно в бак по обратному топливопроводу.

Количество горючего, поступающего в цилиндры, регулируется временем открытия форсунок, которую также высчитывает ЭБУ, на основе информации с датчиков, и подает сигнал на электромагниты, открывающие их. При этом принимается во внимание температура охлаждающей жидкости, количество всасываемого воздуха, обороты коленвала, данные о детонации, угол открытия дроссельной заслонки, информация о степени токсичности отработавших газов.

Момент образования также определяется блоком управления. За основу берутся те же данные, что и для подачи топлива. Дополнительно учитывается, какая передача включена, включен ли кондиционер, с какой скоростью движется машина.

Мне нравится1Не нравится

Что еще стоит почитать

Электронная система впрыска топлива | Subaru Legacy

Электронная система впрыска топлива Subaru Legacy

Общие сведения

Электронная система впрыска топлива SPFI

Электронная система впрыска топлива MPFI

Электронная система впрыска топлива MPFI двигателей с турбонагнетателем

Электронная система впрыска топлива состоит из трех основных систем: топливной системы, системы подачи воздуха и системы электронного управления.

Видео про «Электронная система впрыска топлива» для Subaru Legacy

#2 — Промывка форсунок и дросельной заслонки бензинового двигателя Subaru Legacy Lancaster

2018 Subaru Ascent. Новый флагман Субару — самый большой 8-местный кроссовер.

Главная Дорога 2010.02.13

Впрыск топлива в ДВС

Полный комплект электронного впрыска топлива и зажигания для 4-цилиндровых и 6-цилиндровых двигателей Лайкоминг.

   EFI расшифровывается как «электронная система управления впрыском топлива и зажигания».  Система EFI это блок электронного управления подачи топлива в двигатель, электронного управления зажиганием. Система предназначена для установки на авиационные двигатели в составе ЕЭВС. При применении такой системы на вертолетах Robinson у пользователей появляется возможность перевода вертолетов в категорию ЕЭВС, т.к. данная система подходит по требованиям к конструкции ЕЭВС . Что, в свою очередь, позволит избежать проблем с эксплуатацией вертолетов, у которых ещё сохранился ресурс по налету. В настоящее время наша компания занимается продажей, установкой и настройкой системы на четырех и шести цилиндровых двигателей Lycoming  и Continental.

   EFI система очень похожа на то, что можно найти на любом современном автомобильном двигателе. Она управляет через компьютер впрыском топлива и электронной системой зажигания. Система контролируется с помощью ЭБУ (электронный блок управления) и позволяет задавать точные параметры топлива и опережения зажигания. Система EFI использует электронно управляемые форсунки, установленные в впускные коллекторы, на каждый цилиндр двигателя. Корпус дроссельной заслонки заменяет стандартный карбюратор. Электронное зажигание, использует высокомощные индуктивные катушки зажигания вместо магнето, в результате чего поступает очень сильная и мощная искра для каждой свечи.

Многочисленные преимущества электронного управления двигателем включают в себя:
— Полную совместимость с 100LL, автобензином и будущим неэтилированным авиационным бензином.
— Примерно 10% увеличение мощности двигателя.
— Автоматический контроль качества смеси (без ручного контроля).
— Правильные углы опережение зажигания, чтобы добиться максимальной мощности и лёгкого запуска вашего двигателя.
— Экономия топлива за счёт правильной стехиометрии.
— Сокращение выбросов.
— Улучшен запуск двигателя — нет проблем с «горячим или холодным запуском».
— Снижение веса — убирается магнето и механический топливный насос (нет больше ресурса и календаря этих устройств).
— Перенастройка — ваши топливные карты могут быть точно настроены под ваш двигатель (все двигатели индивидуальны)
— Снижение затрат на техническое обслуживание — нет нагаров от свинца, что означает меньший износ и меньшее загрязнение масла (замена мала через 100 часов),  использует долговечные автомобильные иридиевые свечи зажигания.

Система EFI использует только высококачественные компоненты. Ниже приводится состав комплекта:
— Силиконовые высоковольтные провода,8 шт. для 4-цил. (12 шт. для 6-цил).
— Иридиевые свечи зажигания, 8 шт. для 4-цил. (12 шт. для 6-цил.)
— Блок высоковольтных катушек зажигания, 2 шт. (3 шт. на 6-цил.), заглушки на картер ДВС вместо магнето, 2 шт.
— Адаптеры свечей зажигания, с 18 мм до 14мм, 8 шт. (12 шт. для 6-цил.)
— Комплекты впускных коллекторов с приваренным основанием для установки инжекторов, 4 шт. для 4-цил. (6 шт. для 6-цил.)          (Примечание — заказчик предоставляет впускные коллектора для в варки основания форсунок).
— Доработанный маховик с установленными магнитами для датчика Холла.
 (Примечание — заказчик предоставляет маховик для модификации).
— Кронштейн с датчиком Холла (при установке не требуется сверлить корпус).
— Модуль двойного топливного насоса.
— Регулятор давления топлива.
— Топливный фильтр высокого давления.
— Комплект проводов — все покрытые тефлоном с герметичными водонепроницаемыми разъемами.
— Компьютер двигателя – ЭБУ.
— Заглушка топливного насоса с датчиком температуры двигателя.
— Датчик давления в впускном коллекторе.
— Корпус дроссельной заслонки с датчиком положения заслонки и датчиком температуры воздуха (вместо карбюратора).
— Авиационный программатор для ЭБУ.
— Ручка регулирующая смесь — для легкой настройки топливной системы.

 Номера комплектов.
EFI-4; Электронный впрыск топлива и двойной катушкой зажигания для 4 цил. двигатель Лайкоминг. Цена 7992 $ (с установкой и настройкой на бензин АИ-95).
EFI-6; Электронный впрыск топлива и двойной катушкой зажигания для 6 цил. двигатель Лайкоминг. Цена 10450 $ (с установкой и настройкой на бензин АИ-95).

 Дополнительные опции.
Наши стандартные EFI комплекты, перечисленные выше, являются чрезвычайно надежными и изготовлены только из лучших компонентов.
Для любителей авиации, которые планируют летают над тайгой, водой или горами требуется двойная безопасность. Чтобы повысить безопастность, мы предлагаем дублированные системы EFI.
Дублированные EFI системы поставляются на все важнейшие функции управления двигателем.
В комплект входит: двойной датчик положения коленвала, датчики расхода воздуха, датчик температуры воздуха и двойной ЭБУ (электронный блок управления).
Эту опцию можно заказать, используя в заказе следующие номера комплектов:
-EFI-4Д; двойной ЭБУ EFI (система для 4-цил. Лайкоминг). Цена 9950 $ (с установкой и настройкой на бензин АЙ-95).
-EFI-6Д; двойной ЭБУ EFI (система для 6-цил. Лайкоминг). Цена 11350 $ (с установкой и настройкой на бензин АЙ-95).

Также очен рекомендуем устанавливать прибор Альфаметр (широкополосный лямбда-зонд).
    Широкополосный лямбда-зонд позволяет измерить численное значение соотношения Воздух/Топливо (Air Fuel Ratio — AFR) или численное значение коэффициента Лямбда путём измерения уровня содержания кислорода в отработавших газах. 
    Широкополосный лямбда-зонд может работать только в паре с соответствующим контроллером. Программно-аппаратный комплекс состоящий из широкополосного лямбда-зонда, контроллера и программного обеспечения является альтернативой дорогостоящим газоанализаторам, способным рассчитывать значение Лямбда. Одновременно обладает очень высоким быстродействием, что позволяет проводить измерения не только на установившихся режимах, но и на переходных режимах работы двигателя. 

Полная окупаемость системы через 150 часов налёта.

Мы предоставляем 6 месячную гарантию на все наши работы по замене, установке и настройке оборудования для двигателей.

Если есть вопросы по покупке и установке, звоните 8 (3842) 441270. 

Электронная система впрыска топлива (EFI)

Задача электронной системы впрыска топлива — регулировать и оптимизировать соотношение топливо / воздух, поступающее в двигатель транспортного средства. Впрыск топлива в последнее время стал основной системой подачи топлива, используемой в автомобильных бензиновых двигателях. В этом посте будет обсуждаться, что такое система электронного впрыска топлива (EFI), ее архитектура, типы, принцип работы, применение, преимущества и недостатки.

Что такое электронная система впрыска топлива (EFI)

Система, направленная на оптимизацию соотношения топливо / воздух, поступающего в двигатель транспортного средства, называется электронной системой впрыска топлива.Система EFI почти полностью заменила использование карбюраторов.

Рис. 1 — Введение в электронную систему впрыска топлива

Карбюраторы хороши с точки зрения производительности, но из-за их нечеткой природы они не могут развить большую мощность, увеличить расход топлива и пройти тест на выбросы выхлопных газов. все с той же настройкой, у них также было много механических частей, которые со временем могли стать липкими. Это означает, что они требовали более интенсивного обслуживания, а восстановление карбюратора часто являлось частью планового технического обслуживания.

OEM-производители обращались к EFI для решения своих сложных проблем с выбросами. Первоначальный EFI состоял в основном из карбюраторов, управляемых процессором, подключенных к датчику кислорода и датчику положения дроссельной заслонки, и все они были подключены к электронному блоку управления.

Электронная система впрыска топлива состоит из электронных компонентов и датчиков. Он должен быть чистым и хорошо откалиброванным, чтобы повысить мощность и эффективность двигателя, а также снизить потребление газа.

Фиг.2 — Топливная форсунка (а) Двухколесная (б) Четырехколесная

Типы впрыска топлива

Чтобы лучше понять концепцию, мы сначала должны понять типы впрыска топлива. Типы впрыска топлива, используемые в более новых автомобилях:

• Одноточечный впрыск или дроссельный впрыск
• Портовый или многоточечный впрыск топлива
• Последовательный впрыск топлива
• Прямой впрыск

Одноточечный впрыск или дроссельный впрыск

Первым и простым видом впрыска топлива был одноточечный впрыск.Здесь карбюратор заменен одной или двумя форсунками топливной форсунки в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.

Одноточечный впрыск был ступенькой к более сложной многоточечной системе для некоторых производителей. Они экономичны и просты в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива

При многоточечном впрыске топлива отдельная форсунка предназначена для каждого цилиндра, прямо за его впускным портом, из-за чего система также называется системой впрыска через порт.Когда пары топлива выбрасываются близко к впускному отверстию, это обеспечивает полное всасывание топлива в цилиндр.

Основным преимуществом является то, что расходомер MPFI более точен, чем конструкции TBI. Это лучше при достижении желаемого соотношения топливо / воздух и улучшении всех связанных аспектов. Кроме того, это почти исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе. TBI и карбюраторы сконструированы таким образом, что впускной коллектор отводит тепло двигателя, которое является мерой испарения жидкого топлива.

В двигателях, оснащенных MPFI, впускной коллектор может быть изготовлен из более легкого материала, даже из пластика. Система MPFI приводит к повышенной экономии топлива. Стандартные металлические впускные коллекторы должны быть расположены наверху двигателя для отвода тепла, но в случае MPFI их можно расположить более творчески, предоставляя инженерам гибкость при проектировании.

Рис. 3 — (a) Одноточечный или дроссельный корпус (b) Портовый или многоточечный (c) Система прямого впрыска топлива в двигатель

Последовательный впрыск топлива

Последовательный впрыск топлива, также известный как Последовательный впрыск топлива через порт (SPFI) или впрыск по времени — это тип многопортового впрыска.Хотя MPFI имеет несколько форсунок, все они распыляют топливо одновременно или группами. Это может привести к «зависанию» топлива в порте до 150 миллисекунд во время работы двигателя на холостом ходу.

Может показаться, что это не так уж много, но этого ограничения достаточно, чтобы инженеры устранили его, т.е.последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку отдельно. Они в основном синхронизируются по времени, как свечи зажигания, и распыляют топливо непосредственно перед или при открытии впускного клапана.Хотя это кажется незначительным шагом, повышение эффективности и выбросов достигается в исключительно малых дозах.

Прямой впрыск

Прямой впрыск впрыскивает топливо прямо в камеры сгорания, мимо клапанов. Система прямого впрыска широко используется в дизельных двигателях и начинает появляться в конструкциях бензиновых двигателей, иногда называемых DIG для бензина с прямым впрыском. Дозирование топлива по-прежнему более точное, чем в другой системе впрыска.

Система прямого впрыска предоставляет инженерам дополнительную переменную, позволяющую точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах.Дисциплина проектирования двигателя тщательно исследует, как топливно-воздушная смесь вращается в цилиндрах и как взрыв распространяется от точки воспламенения. Прямой впрыск может использоваться в двигателях с низким уровнем выбросов на обедненной смеси.

Архитектура электронной системы впрыска топлива

Компоненты электронной системы впрыска топлива включают:

• Датчики
• Электронный блок управления (ЭБУ)
• Индикатор «Проверьте двигатель» / Индикатор «Скоро сервисное обслуживание двигателя»
• Топливные форсунки
• Топливный насос

Рис.4 — Принципиальная схема электронной системы впрыска топлива

Датчики

Датчики установлены во многих точках двигателя, и их функция заключается в отправке информации в ЭБУ. Используются следующие датчики:

• Датчик температуры двигателя
• Датчик температуры всасывания
• Датчик температуры выхлопных газов
• Датчик частоты вращения двигателя
• Датчик положения дроссельной заслонки
• Датчик, который отвечает за измерение концентрации топлива в топливе / воздухе смесь

Приводы — это компоненты, которые получают информацию от ЭБУ и действуют в системе питания, изменяя объем топлива, которое получает двигатель.

Он использует следующие исполнительные механизмы:

• Топливная форсунка
• Свеча зажигания
• Дроссельная заслонка

Электронный блок управления

Электронный блок управления отвечает за измерение датчиков и оценку действий для каждый привод с учетом ограничений по времени. Блок-схема системы впрыска топлива показана на рис. 3. Временные ограничения системы накладываются характеристиками двигателя внутреннего сгорания, которым необходимо управлять.

Определяется, что поворот двигателя на 360 ° совершается каждые 5 микросекунд при 12000 об / мин. Привод дроссельной заслонки рассматривает положение 0 ° как импульс в 1 миллисекунду и 90 ° как за импульс в 2 миллисекунды в течение периода 25 миллисекунд. Принимая во внимание эти временные ограничения, считывание датчиков и расчет времени срабатывания исполнительных механизмов следует обрабатывать не более чем за 15 миллисекунд.

Индикатор «Проверьте двигатель» / Индикатор «Обслуживание двигателя в ближайшее время»

Индикатор «Проверьте двигатель» (или индикатор «Обслуживание двигателя в ближайшее время») на консоли загорается во время сканирования и гаснет, когда все датчики работают.

Топливная форсунка

Помогает впрыскивать топливо во впускные каналы двигателя.

Топливный насос

Он помогает перекачивать бензин из топливного бака автомобиля в двигатель и распределять топливо в систему впрыска топлива под более высоким давлением.

Как работает система EFI

Система впрыска топлива состоит из множества датчиков, расположенных вокруг вашего автомобиля, как показано на рис. 5. Каждый раз, когда вы заводите автомобиль, электронный блок управления (ECU) сканирует каждый из них. этих датчиков, чтобы проверить их работоспособность.

Индикатор «Check Engine» (или индикатор «Service Engine Soon») на консоли загорается во время сканирования и гаснет, когда все датчики работают.

Рис. 5 — Блок-схема электронной системы впрыска топлива

Датчики непрерывно определяют значения множества параметров, таких как давление воздуха, температура воздуха, угол дроссельной заслонки, плотность воздуха, температура топлива, давление топлива, давление масла, температура охлаждающей жидкости, температура выхлопных газов, угол поворота коленчатого вала, синхронизация, частота вращения двигателя, скорость и т. д.

Все эти данные обрабатываются через ЭБУ (электронный блок управления), чтобы установить количество времени, в течение которого топливные форсунки открыты и впрыскивают топливо во впускные отверстия двигателя. Форсунки обычно открываются только на несколько миллисекунд за раз. Форсунка состоит из форсунки и клапана. Мощность для впрыска топлива исходит от топливного насоса или резервуара под давлением, расположенного далеко в задней части источника топлива. Топливо, проходящее через систему, распыляется путем принудительной прокачки его через маленькую форсунку под очень высоким давлением.

Приложения электронной системы впрыска топлива

Приложения включают:

• Система EFI включает в себя современную программу управления выбросами, расходом топлива и требованиями к производительности
• Система также включает технологию Smart Ignition для управления система зажигания, предоставляя производителям комплектного оборудования гибкость для достижения лучшего в своем классе расхода топлива

Преимущества электронной системы впрыска топлива

Преимущества:

• Повышение объемного КПД двигателя
• Прямой впрыск топлива в двигатель цилиндр исключает смачивание коллектора
• Хорошее распыление топлива даже на низкой скорости, поскольку распыление не зависит от скорости вращения коленчатого вала
• Меньше детонация благодаря улучшенному распылению и испарению
• Устранено образование льда на дроссельной заслонке
• Можно использовать топливо с низкой летучестью как дистрибьютор не зависит от парообразования
• Так как изменение соотношения топливо / воздух практически ничтожно, это приводит к хорошей производительности двигателя
• Высота двигателя может быть меньше, поскольку положение узла впрыска не так критично

Недостатки электронного топлива Система впрыска

К недостаткам можно отнести:

• Высокая стоимость обслуживания
• Сложность в обслуживании
• Возможность выхода из строя некоторых датчиков

  Читайте также:
Система SCADA - Компоненты, Архитектура аппаратного и программного обеспечения, Типы
Встроенная система - характеристики, типы, преимущества и преимущества. Недостатки
Глобальная система позиционирования (GPS) - архитектура, приложения, преимущества
  

Рини специализируется в области автомобильных встраиваемых систем и хорошо учится.Она — автор, редактор и партнер Electricalfundablog.

Лучшие системы EFI послепродажного обслуживания (обзор и руководство по покупке) в 2021 году

Думаете о модернизации карбюраторного двигателя до системы EFI на вторичном рынке? Системы электронного впрыска топлива (EFI) становятся все более популярными среди автолюбителей, которые хотят повысить эффективность и мощность. Добавление системы EFI в ваш автомобиль может поднять ваш двигатель на совершенно новый уровень благодаря цифровой технологии, которая контролирует поток воздуха и топлива через дроссельную заслонку, порт или процесс прямого впрыска.Благодаря усовершенствованной и умной технологии эти инновационные системы обеспечивают больше, чем просто повышение эффективности — они также обеспечивают лучшую экономию топлива, помогая вам реже заправлять бензин.
Обеспокоены тем, что преобразование вашего карбюраторного двигателя в систему EFI будет слишком сложной задачей? С одной из лучших послепродажных систем EFI это может быть интересный проект. Вам просто нужно убедиться, что вы провели исследование и выбрали систему EFI, которая подходит вашему автомобилю, вашему двигателю и вашим потребностям. Если вы ищете послепродажную систему EFI для легкового автомобиля, легкого грузовика или гоночного двигателя, ознакомьтесь с нашими подборками лучших вариантов прямо здесь.

Преимущества систем EFI на вторичном рынке

• Устранение необходимости в карбюраторе. Карбюраторы необходимо регулировать механически, чтобы контролировать расход воздуха и топлива. Однако со временем они могут расстроиться и рискнуть потерпеть неудачу, если их не корректировать постоянно. Системы EFI устраняют необходимость в карбюраторе и продолжают регулировать поток воздуха и топлива независимо с расчетами, выполняемыми электронным блоком управления (ЭБУ). Это требует минимальных усилий с вашей стороны при настройке системы.
• Меньший расход топлива . Системы EFI более экономичны, чем карбюраторные двигатели. Это связано с тем, что электронная система постоянно регулирует соотношение воздух-топливо для обеспечения оптимального уровня. С другой стороны, карбюраторные двигатели могут обеспечивать избыточное соотношение топлива к воздуху, что может привести к большему расходу топлива.
• Соответствуют условиям эксплуатации двигателя. Ваш двигатель может иметь разную потребность в топливе или воздухе в зависимости от условий эксплуатации.Системы EFI могут непрерывно контролировать рабочие условия и регулировать соотношение воздуха и топлива в зависимости от температуры окружающей среды, высоты, условий движения и других требований двигателя, таких как холодный запуск или режим выбега.
• Поддерживайте оптимальную производительность двигателя. Двигатели , использующие системы EFI, часто обеспечивают более высокий крутящий момент, чем карбюраторные двигатели. Системы EFI могут оптимизировать мощность, угол опережения зажигания и соотношение воздуха и топлива при различных оборотах двигателя, чтобы обеспечить стабильную производительность.

Типы систем EFI

Одноточечный

Одноточечный инжектор или инжектор корпуса дроссельной заслонки имеет один инжектор, установленный на корпусе дроссельной заслонки. Топливо впрыскивается в двигатель быстрыми короткими очередями, что создает гудение при запуске двигателя. По сравнению с карбюратором, эта система имеет лучшие характеристики холодного пуска и лучше регулирует подачу воздуха к топливной смеси.

Multipoint

В современных системах EFI обычно используется многоточечный топливный инжектор (MPFI).Он имеет отдельную топливную форсунку для каждого цилиндра, которая впрыскивает топливо непосредственно во впускной канал каждого цилиндра. Форсунки могут быть синхронизированы для одновременного распыления на все цилиндры или для совпадения с ходом впуска соответствующего цилиндра.

Прямой

Прямой топливный инжектор распыляет топливо непосредственно в камеру сгорания, вместо того, чтобы направлять его во впускной клапан в случае газового двигателя или в камеру предварительного сгорания в случае дизельного двигателя. Этот тип инжектора имеет игольчатый клапан на сопле, который приводится в действие соленоидом для регулирования давления жидкости, подаваемой в цилиндр двигателя.Поскольку они устанавливаются так близко к цилиндрам, они подвергаются большему нагреву и требуют материалов более высокого качества, которые могут выдерживать высокие температуры. Поэтому они дороже.

Ведущие бренды

Holley

Holley — автомобильный бренд, производящий автомобильные топливные системы более 100 лет. Он был рожден Брэдфордом, Пенн, братьями Джорджем и Эрлом Холли в конце 1800-х годов. Сегодня компания разрабатывает топливные насосы, впускные коллекторы, системы EFI и миллионы карбюраторов.Серия слияний на протяжении многих лет привела к поглощению других брендов под ее эгидой, включая MSD Ignition, Accel, Powerteq и Racepak. Если вы хотите опробовать один из его продуктов, обратите внимание на комплект New Holley Sniper EFI.

FiTech

FiTech со штаб-квартирой в Риверсайде, Калифорния, производит одни из лучших топливных систем. Помимо систем EFI, она также производит топливные насосы, топливные фильтры, манометры и регуляторы давления топлива. Система FiTech 30021 EFI и FiTech 30005 Easy Street EFI — одни из лучших систем EFI с инновационным дизайном.

Цены на системы EFI для вторичного рынка

• Менее 1000 долларов США : Системы EFI в этом ценовом диапазоне могут управлять синхронизацией впрыска в соответствии со скоростью, нагрузкой и типом вождения автомобиля. Их можно запрограммировать для оптимизации расхода топлива, особенно в тяжелых дизельных двигателях.
• 1000 долларов и выше: Большинство систем EFI немного дороговаты, но это часто означает, что вы получаете надежную систему, которая может создать программу, подходящую для вашего конкретного приложения.Следовательно, в этом ценовом диапазоне вы можете рассчитывать найти систему EFI с программируемой системой управления, которую вы можете контролировать и контролировать с отдельного портативного монитора.

Основные характеристики

Тип системы

Как мы упоминали выше, существует несколько различных типов систем EFI — одноточечные, многоточечные и прямые. Когда вы выбираете вариант послепродажного обслуживания, важно определить, какой тип лучше всего подходит вашему автомобилю и вашему двигателю. У каждого есть свои плюсы и минусы, и дизайн у трех типов различается.Тип, который вы выберете, повлияет на все, от метода установки до стоимости системы EFI, поэтому обязательно учтите эту ключевую деталь, прежде чем тратить цент.

Размер или выходная мощность

После того, как вы остановились на типе вторичной системы EFI, важно обратить внимание на размер или выходную мощность тех, которые вы рассматриваете. Это критически важно, так как размер должен соответствовать требованиям к воздушному потоку и топливу вашего двигателя, чтобы обеспечить мощность, которую вы хотите (или к которой вы привыкли). Наличие системы, соответствующей размеру вашего двигателя, выходной мощности и мощности, обеспечит вам максимальную производительность после ее установки.Посмотрите на выходную мощность инжектора системы EFI и подумайте о размере вашего двигателя. Часто он указывается в диапазоне — например, вы увидите максимальную мощность от 275 до 400 для стандартного двигателя объемом от 250 до 400 куб. или от 600 до 750 лошадиных сил для двигателя от 350 до 500 куб. размер двигателя.

Технологии

Технологии — одна из главных причин для установки вторичной системы EFI на вашем автомобиле. Эти системы становятся все более умными в последние годы, и они не похожи на старые системы EFI, которым требовались ноутбуки и специальные компьютерные знания, чтобы обеспечить максимальную эффективность вашего автомобиля.Современные системы просты в установке и эксплуатации с использованием впечатляюще простых технологий. Чтобы найти лучшие и самые современные варианты, ищите системы EFI, которые включают возможность самонастройки. Вы также можете поискать системы, которые включают портативные тюнеры для упрощения управления и настройки.

Прочие соображения

• Совместимость: Любая запасная часть, которую вы покупаете, должна быть совместима с вашим автомобилем, чтобы избежать проблем с установкой. Лучший способ получить подходящую систему EFI — это найти ее, указав год, марку и модель вашего автомобиля.Если по какой-либо причине это не помогает, попробуйте найти номер детали OEM вашего автомобиля, который часто указывается в системе EFI.
• Топливо: Учитывайте также тип топлива, которое использует ваш автомобиль. Некоторые системы EFI поставляются с полной топливной системой, состоящей из топливного насоса и фильтров, которые могут не работать как с газом, так и с дизельным топливом.
• Гарантия: Гарантия служит доказательством того, что система EFI была разработана с использованием высококачественных материалов. Это поможет вам получить новую систему EFI или бесплатные услуги от поставщика в случае, если купленная вами перестает работать из-за дефектов изготовления.

Лучшие обзоры и рекомендации систем EFI для вторичного рынка 2021

Советы

• Если вы планируете использовать сумматор мощности (например, нагнетатель) с вашей системой EFI, вам следует подумать о системе, совместимой с вашим сумматором мощности.
• Если ваш двигатель — новая сборка, подумайте о том, чтобы проконсультироваться со специалистом по сборке двигателей перед установкой системы EFI.
• Системы EFI требуют более высокого давления топлива для эффективной работы.Поэтому вам следует подумать о модернизации топливной магистрали для соответствия системным требованиям EFI.
• Обычно системы EFI не включают резервуар для топлива по сравнению с карбюратором, который имеет резервуары для хранения топлива. Поэтому вам также следует подумать об установке топливного бака, предназначенного для систем EFI.
• Расположение топливного насоса очень важно, потому что он не может выдерживать более высокие температуры в течение длительного времени. Обязательно установите его в таком месте, где он может легко остыть.

Часто задаваемые вопросы

В: Как работает система EFI послепродажного обслуживания?

В системе EFI на вторичном рынке используется подача топлива под высоким давлением к форсунке.Он также использует компьютерное управление и в целом увеличивает мощность и топливную экономичность транспортного средства. Вся система управляется электроникой.

Q: Что мне нужно для установки вторичной системы EFI?

Вам потребуются дроссельные заслонки, подходящий коллектор, топливный насос высокого давления, форсунки и фильтр. Помимо этого, вам также понадобятся регулятор, комплект топливной рампы, ЭБУ и возвратный трубопровод к топливному элементу.

В: Нужно ли использовать воздухоочистители в системе EFI?

Да, мы рекомендуем использовать чистящие средства.Можно использовать любой стандартный послепродажный очиститель.

В: Система EFI лучше карбюратора?

Это зависит от вашего автомобиля, двигателя и производительности, которую вы сейчас получаете. Для тех, кто хочет увеличить мощность и производительность, послепродажная система EFI может стать отличным обновлением по сравнению с текущим карбюраторным двигателем. Однако, если вас не беспокоит производительность или мощность, вы можете не увидеть огромной выгоды от стоимости покупки и установки системы EFI.

В: Сколько лошадиных сил добавляет система EFI?

Количество лошадиных сил зависит от размера вашего двигателя и выходной мощности системы EFI, которую вы покупаете. Как правило, система EFI улучшит ваш двигатель, но не может напрямую увеличить вашу мощность. Большинство вторичных систем EFI могут работать с двигателями мощностью от 450 до 600 лошадиных сил, но некоторые из них подходят и для 1200 лошадиных сил.

Заключительные мысли

Наш выбор в качестве лучшей системы EFI для вторичного рынка — это New Holley Sniper 550511 EFI Kit, поскольку он обеспечивает большую функциональность.

В качестве недорогого варианта вам следует рассмотреть систему FiTech 30021 Go EFI.

Улучшите свои поездки с помощью дооснащенной электронной системы впрыска топлива

Помните, когда вы каждый день ездили на старом Camaro, Nova или Camaro на работу? Холодным утром нужно было бороться с дроссельной заслонкой, чтобы проклятая штука работала, пока впускной коллектор не прогреется, а затем отправлялся в путь. Мы помним давнюю битву между человечеством и скромным карбюратором.Вы настраиваете карбюратор; Получите смесь холостого хода именно там, где вы хотите, для плавного холостого хода. На следующий день вы запускаете его, и он работает плохо. Опять же — поездка под капотом для доработки. Это разочарование не характерно для какой-либо марки карбюратора, это просто часть аналоговой природы карбюраторов. Это также объясняет возросшую популярность комплектов для модернизации EFI.

Посмотреть все 30 фотографийМы работаем с El Camino 70-го года выпуска, который с тех пор ежедневно ездит в Лос-Анджелесе с малолитражным Chevy 350ci. Карбюратор Rochester Quadrajet при правильной настройке представляет собой потрясающий четырехцилиндровый карбюратор.Однако классический Q-Jet не обладает эффективностью и производительностью электронного впрыска топлива (EFI).

Самонастраивающаяся система впрыска топлива Go EFI 4 от FiTech рассчитана на 600 лошадиных сил, но подходит для двигателей мощностью от 200 до 650 лошадиных сил. Эта система идеально подходит для вашего классического повседневного водителя Chevy, круизера на выходных и гонщика. Система Go EFI 4 имеет самую быструю и надежную самообучающуюся электронику из доступных и включает в себя регулировку времени, усилители кольцевого нагнетания мокрого потока, настройку без использования ноутбука и множество дополнительных функций, которые упрощают установку и эксплуатацию.

Посмотреть все 30 фотографий Гэри Нельсон, владелец этого El Camino, некоторое время назад установил новый топливный бак из нержавеющей стали. Ему придется модифицировать существующий бак с помощью электрического топливного насоса Hyperfuel.

FiTech спроектировал, спроектировал и спроектировал электронную систему впрыска топлива с дроссельной заслонкой, которая является идеальной заменой для проверенного временем карбюратора. Энтузиастам нужна удобная в использовании система EFI с болтовым креплением на 400 или 600 лошадиных сил, которая будет хорошо работать в их классическом круизере Chevy или в ежедневных пригородных поездках и будет работать по принципу plug-and-play.Распылитель Go EFI 4 — это готовая к работе система, которая придерживается основных функций, необходимых для получения максимальной производительности и экономии на вашем уличном двигателе с умеренной производительностью. Он идеально подходит для вашего дорожного уличного крейсера или воина выходного дня. Установка проста и может быть выполнена за выходные. Вы можете изменить свой существующий топливный бак, используя компоненты из их линейки Hyperfuel, или заказать автономный топливный бак с EFI, разработанный специально для вашего Chevelle, Camaro, Nova или Impala.Выбор ваш.

Посмотреть все 30 фотографийМы выбрали систему FiTech (номер по каталогу 31001), которую можно установить в любой классический Chevy с двигателем с малым или большим блоком. Он подходит для стандартного фланца Holley с четырьмя отверстиями или основания Quadrajet. Мы дополняем систему FiTech комплектом топливного насоса Hyperfuel Tight-Fit In-Tank Fuel Pump Kit (номер по каталогу 40015), который будет установлен в существующий бак. Несколько датчиков также являются неотъемлемой частью корпуса дроссельной заслонки, включая датчик положения дроссельной заслонки (TPS), абсолютное давление в коллекторе (MAP), соленоид управления воздухом холостого хода, температуру воздуха на впуске (IAT) и датчик давления топлива.

Система FiTech Go EFI 4 крепится болтами непосредственно к любому впускному коллектору с квадратным фланцем. Если у вас воздухозаборник Quadrajet, вы можете использовать переходник для фланца карбюратора. Подходящие переходные пластины доступны в Summit Racing (номер по каталогу SUM-G1420). Система FiTech Go EFI 4 самонастраивается после выполнения простой начальной настройки с помощью портативного контроллера. Когда первоначальные данные вводятся с портативного контроллера, система Go Street EFI генерирует базовую топливную карту для запуска двигателя. Затем программа самонастройки точно настроит топливную карту для достижения оптимальной мощности и производительности.Благодаря использованию широкополосного датчика O2 система может непрерывно корректировать подачу топлива, чтобы обеспечить правильное соотношение воздух / топливо в любых климатических и высотных условиях. Электронный блок управления (ЭБУ) установлен на корпусе дроссельной заслонки, что исключает необходимость удаленной установки модуля ЭБУ (компьютера) и необходимость в неприглядных ремнях безопасности, накинутых на двигатель.

Просмотреть все 30 фотоПервое направление работы — поставка топлива. Гэри начинает с создания доступа к топливному насосу, просверлив пилотное отверстие в пустом топливном баке.Здесь следует предостеречь — топливный бак должен быть полностью сухим, в нем нет топлива, иначе вы рискуете получить серьезную травму. Затем кольцевой пилой просверлили отверстие в баке для доступа к топливному насосу.

Так как же работает FiTech? Он работает как электронное управление двигателем в вашей современной повседневной поездке, за исключением момента зажигания. Он не контролирует угол опережения зажигания. Микропроцессор (компьютер) принимает различные входные данные от вашего двигателя — температуру охлаждающей жидкости, содержание кислорода в выхлопных газах и положение дроссельной заслонки — и преобразует эти входные данные в функцию, в результате чего обеспечивается постоянная подача топлива.Топливные форсунки пульсируют, выбрасывая брызги топлива в отверстия дроссельной заслонки. Количество топлива измеряется в импульсах и фунтах в час. Когда вы нажимаете на газ, датчик положения дроссельной заслонки (TPS) «сообщает» компьютеру, что нужно увеличить частоту импульсов топливной форсунки (импульсов в секунду), что приводит к увеличению подачи топлива для увеличения оборотов. Но хватит теории, давайте запустим эти части на работу, обновив малый блок в Эль-Камино 1970 года.

Посмотреть все 30 фотоАлюминиевая переходная пластина топливного насоса из заготовки используется в качестве шаблона для сверления отверстий в верхней части бака.Возьмите пластину и с помощью маркера с фломастером отметьте отверстия для винтов. Начните сверление сверлом на 1/8 дюйма, а затем сверлом размером с отверстия для шурупов. Вам нужны отверстия для винтов на один размер больше, чем для винтов. См. Все 30 фотографий. Самая большая проблема — вставить переходную пластину внутрь резервуара, а винты — через отверстия. Независимо от того, насколько вы точны, отверстия для винтов не окажутся мертвыми. Вытяните их через отверстия, как показано на рисунке, и постарайтесь не уронить адаптер в бак.После этого была проверена глубина топливного бака, как показано здесь, с помощью стальной линейки. Вам нужно, чтобы насосный агрегат находился в самой глубокой части резервуара, где фильтрующий патрубок центрируется в поддоне. См. Все 30 фотографий. Вам придется модифицировать и собирать насос Hyperfuel In-Tank, как показано на рисунке, поэтому вы измеряете глубину насоса. Цель состоит в том, чтобы подборщик находился прямо у дна резервуара. См. Все 30 фотографий. После того, как вы вымыли весь металлический мусор из резервуара и позволили ему высохнуть, насос вставляется через верх, как показано.Отверстие справа предназначено для блока подачи топлива. См. Все 30 фото. Установленный насос Hyperfuel должен выглядеть вот так, с соответствующими фитингами и углами, которые позволят проложить шланги там, где вы хотите. Избегайте чрезмерных углов и не перекручивайте шланги. Электрооборудование насоса прокладывайте параллельно шлангам, в стороне от движущихся частей и горячих выхлопных труб. Также обратите внимание на толстую прокладку из пеноматериала, используемую для уплотнения насоса к резервуару. См. Все 30 фотографий Следуя инструкциям производителя, аккуратно соберите шланги с оплеткой и фитинги.Требуется время, чтобы научиться делать это правильно, и наличие фитингов -AN тисков помогает этому процессу. См. Все 30 фотографий и обратите внимание на расположение шлангов и фитингов. Вы хотите, чтобы шланги были параллельны друг другу вот так. Подключите источник питания насоса как положительный (красный) и отрицательный (белый). Убедитесь, что резервуар и насос надежно заземлены. Смотрите все 30 фотографий. Гэри Нельсон готовит резервуар к установке на своем El Camino. Если ваш Chevelle стоит на земле, используйте напольный домкрат, чтобы поднять бак. Если вы на лифте, используйте домкрат.Посмотреть все 30 фотографий Гэри снабдил нас цветовой кодировкой горячего (положительного) и заземляющего (отрицательного) проводов для прокладки к источникам питания и заземлению. См. Все 30 фотографий Компания Hyperfuel предоставила нам встроенный топливный фильтр, который будет легко обслуживать. Фильтр идет со стороны нагнетания. Смотрите все 30 фото. С разложенной топливной системой движемся в сторону двигателя. FiTech уделяет особое внимание размещению датчика O2 в коллекторе коллектора. Вам нужно, чтобы датчик O2 находился на расстоянии 2 дюймов от коллектора. Вы можете либо приварить пробку O2, либо использовать ее зажимную пробку.Датчик кислорода «измеряет» содержание кислорода в выхлопных газах, что влияет на скорость подачи топлива. По правде говоря, TPS ничего не «говорит» компьютеру. TPS — это переменный резистор, подобный регулятору громкости вашей звуковой системы. Компьютер испытывает сопротивление в омах сопротивления от датчика O2, которое напрямую связано с частотой импульсов топливной форсунки. См. Все 30 фотографий Карбюратор Rochester Quadrajet снимается, сливается и убирается для безопасного хранения. См. Все 30 фотографий Дроссельная заслонка FiTech. корпус в сборе установлен на впускной коллектор.Затягивая крепеж, делайте это медленно и крест-накрест, чтобы не деформировать корпус дроссельной заслонки и прокладку. Если вы посмотрите между корпусом дроссельной заслонки и впуском, вы увидите прилагаемую термоблокирующую прокладку. Контроль времени доступен в системе Go EFI. В отличие от большинства систем, внешний блок зажигания емкостного разряда (CDI) не требуется. Фактически, система Go EFI — это единственная система EFI с корпусом дроссельной заслонки с ЭБУ, установленным на корпусе дроссельной заслонки, которая имеет контроль времени без необходимости во внешней коробке CDI.Механизм подачи распределителя должен быть заблокирован. Доступны настройки времени простоя, а также полный контроль времени с помощью портативного контроллера FiTech. Система Go EFI имеет как искру, так и ограничитель оборотов, регулируемый подачей топлива. Когда двигатель достигает запрограммированного предела оборотов, топливо будет отключено для поддержания желаемого предела оборотов. См. Все 30 фотографий Эти соединения (двух- и четырехконтактные) от входа и выхода ручки дроссельной заслонки FiTech. Они также управляют питанием с помощью удобных встроенных предохранителей.Двухконтактный разъем обеспечивает рабочее питание. Четыре контакта управляют коммутируемым питанием, катушкой и реле вентилятора. Для правильной работы системы FiTech Go EFI 4 требуется задание частоты вращения / триггера. Это достигается подключением к отрицательному выводу на 12-вольтовой катушке зажигания, где она принимает импульсы зажигания. В распределителях HEI это соединение осуществляется с клеммой «Tach», которая указана на крышке распределителя HEI. См. Все 30 фотографий Датчик температуры охлаждающей жидкости для системы FiTech установлен здесь, во впускном коллекторе.Датчик температуры охлаждающей жидкости в основном представляет собой переключатель включения / выключения, на который влияет температура охлаждающей жидкости. Когда двигатель холодный, компьютер находится в режиме разомкнутого контура, что означает, что соотношение воздух / топливо является оптимальным для холодного запуска. Когда температура охлаждающей жидкости достигает примерно 195 градусов по Фаренгейту, компьютер включается с более точным контролем топлива. Именно тогда FiTech Go EFI начинает работать, повышая эффективность вашего привода. Смотрите все 30 фотографий. Эти разъемы предназначены для подключения датчика O2 и портативного контроллера. Все провода и соединения были четко обозначены, что значительно упростило установку.Посмотреть все 30 фото Корпус дроссельной заслонки FiTech выглядит потрясающе, и его легко спрятать под воздухоочистителем, что делает его идеальным для рестомодов, где скрытые скрытые модификации позволяют максимально использовать стандартную езду. Чтобы автомобиль завелся, у нас была одна возвратная пружина дроссельной заслонки, но перед тем, как отправиться в путь, мы переключимся на двойную пружину. См. Все 30 фотографий Ручной контроллер устанавливается для начальной настройки и может оставаться установленным для настройки на лету. или отключен и убран для безопасного хранения.Система управляется меню и легко настраивается с использованием базовой информации о двигателе, который вы используете. Он также обеспечивает диагностику в случае возникновения проблемы, а сама система будет учиться и совершенствоваться по мере того, как вы водите машину. Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий Посмотреть все 30 фотографий

Преимущества электронного впрыска топлива

Десятилетия назад в автомобильной промышленности произошла революция, вызванная ростом цен на газ и ужесточением стандартов чистого воздуха.Карбюраторы отсутствовали. Была внедрена электронная система впрыска топлива (EFI). В настоящее время снегоуборочные машины претерпевают такую ​​же замену: двигатели EFI увеличивают мощность и надежность, а также снижают расход топлива и выбросы.

У карбюратора был день, когда он отправил нужное количество топлива в цилиндры. Сегодня эта работа принадлежит блоку управления двигателем (ECU), мозгу системы EFI. ЭБУ — это компьютерная микросхема, которая интерпретирует входные данные от датчиков по всей системе, чтобы поддерживать работу двигателя на оптимальном уровне, в то время как он регистрирует данные для использования при быстрой и точной диагностике проблем, когда требуется обслуживание.

Давайте посмотрим на некоторые аспекты, в которых двигатель с EFI превосходит карбюраторный.

Больше мощности

Двигатели

с EFI обеспечивают более высокую мощность и крутящий момент, чем карбюраторная версия того же двигателя. Они оптимизируют соотношение воздух / топливо и угол зажигания, компенсируя при этом другие факторы, чтобы поддерживать постоянную оптимальную производительность.

Снижение расхода топлива и выбросов

ЭБУ постоянно контролирует и регулирует соотношение воздух / топливо для поддержания оптимальных условий сгорания и определяет точное количество топлива, которое необходимо подать форсунке.Расход топлива варьируется от двигателя к двигателю, но точная настройка подачи снижает расход топлива по сравнению с карбюраторным двигателем.

Повышенная надежность

Системы

EFI поддерживают оптимальное соотношение воздух / топливо, устраняя случайные остановки двигателя, смазанные свечи зажигания и другие проблемы, связанные с неоптимальным соотношением. Карбюраторы, как правило, требуют частой регулировки; Двигатели EFI исключают необходимость повторных модификаций. Это увеличивает надежность и сокращает время и затраты на техническое обслуживание.

Меньше обслуживания, меньше простоев

Одна из самых важных особенностей двигателя EFI — отсутствие карбюратора, который нужно обслуживать или заменять. Это большая экономия времени и средств. Другой пример: система EFI герметична, и бензин никогда не контактирует с кислородом, из-за чего она выходит из строя. Отсутствие загрязненного газа значительно сокращает время, необходимое для сдачи двигателя в сервисное обслуживание.

Улучшенный запуск

Основным преимуществом систем EFI является значительно улучшенные характеристики холодного и горячего запуска благодаря их способности рассчитывать оптимальную топливно-воздушную смесь для запуска по сравнению с карбюраторной системой.Любое оборудование бесполезно, если двигатель не запускается в широком диапазоне условий: от очень жаркого до сильного холода, от уровня моря до большой высоты.

Действительно важным аспектом и долгосрочным преимуществом двигателей с EFI является то, насколько они сокращают наш углеродный след!

Райан Мартин является региональным представителем по маркетингу LawnStarter St. Louis , онлайн и мобильной платформы, которая соединяет домовладельцев с профессионалами по уходу за газонами для беззаботных и эффективных услуг!

Что такое EFI? Понимание преимуществ электронного впрыска топлива

Что такое EFI? Короткий ответ — электронный впрыск топлива.Но вы, вероятно, пришли сюда не только для того, чтобы понять, что означает аббревиатура. Итак, давайте более подробно рассмотрим, что это такое и почему EFI важен для небольших двигателей, которые вы найдете на генераторах, косилках и другом оборудовании.

Что такое EFI?

Электронный впрыск топлива заменяет карбюратор, который смешивает воздух и топливо. EFI делает именно то, на что похоже. Он впрыскивает топливо непосредственно в коллектор или цилиндр двигателя с помощью электронного управления. Хотя автомобильная промышленность пользуется этой технологией на протяжении десятилетий, для двигателей меньшего размера она не так распространена.

Каковы преимущества EFI?

Более простой запуск

Сколько раз вы запускаете генератор, сначала регулируя дроссель?

Вам не придется беспокоиться об этом с электронным впрыском топлива. Он работает как для горячего, так и для холодного пуска, устраняя одну из основных проблем, связанных с использованием небольших двигателей.

Автоматическая регулировка высоты

По мере того, как вы переходите от отметок 100 футов здесь, в Центральной Флориде, к отметкам мили + высота в Скалистых горах, вам необходимо отрегулировать топливно-воздушную смесь, чтобы двигатель работал нормально.EFI делает это автоматически с помощью своего электронного управления.

Больше постоянной мощности

Благодаря электронному управлению, которое предлагает EFI, двигатель вашего генератора постоянно работает с наиболее выгодными настройками дроссельной заслонки и смеси воздуха. Когда электроника выполняет свою работу, вам никогда не придется задумываться, все ли у вас настроено правильно. Вы получите стабильную мощность и максимальную мощность в лошадиных силах там, где они должны быть, без каких-либо догадок.

Лучшая топливная экономичность

Электронный впрыск топлива повышает топливную экономичность вашего двигателя.Здесь нередко можно увидеть улучшение на 25%. Это хорошо на двух уровнях. Во-первых, вы тратите меньше денег на бензин — большое дело для профессионалов, которые изо дня в день полагаются на генератор.

Второе преимущество заключается в том, что вам придется реже заправлять бак, когда вы запрашиваете у генератора больше ватт. Это может сэкономить вам одну-две поездки в течение дня, но вы оцените сокращение перерывов в работе.

Меньше выбросов

Так как двигатели EFI доставляют воздух и топливо с большей точностью, чем карбюраторный двигатель, они обычно производят меньше выбросов, что связано с улучшением топливной эффективности.Распыление топлива также способствует более полному сжиганию топлива.

Меньше обслуживания

Вопрос — какое обслуживание вы обычно выполняете на своем генераторе?

Если вы нечастый пользователь, скорее всего, ваш генератор окажется в магазине для чистки или замены карбюратора больше, чем чего-либо еще. Для профессионалов, которые чаще используют генератор, это, скорее всего, замена масла, замена свечей зажигания и чистка фильтров (все это легко сделать самостоятельно).Независимо от того, в какой лодке вы находитесь, вам не нужно обслуживать карбюратор.

EFI также лучше предотвращает образование камеди. Поскольку в процессе впрыска топливо распыляется, оно сгорает более полно, не оставляя остаточного топлива, как это делает карбюратор.

Каковы недостатки EFI?

Основное отличие, которое вы сразу заметите, заключается в том, что EFI — более дорогостоящая система, чем автомобильный двигатель. Если ваш бюджет позволяет вам выбирать между двумя, преимущества того стоят в моей книге.

Если посмотреть дальше, то затраты на ремонт могут быть выше. Электронный впрыск топлива — более сложная система. Если что-то пойдет не так, ремонт, скорее всего, будет стоить дороже.

Особая благодарность Джиму Кроссу из коммерческого подразделения Briggs and Stratton за понимание этой статьи. Ознакомьтесь с их двигателями Vanguard, чтобы узнать, что компания делает в отношении технологий малых двигателей.

КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОННЫЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА

Электронный впрыск топлива (EFI) заменил карбюраторы еще в середине 1980-х годов в качестве предпочтительного метода подачи воздуха и топлива в двигатели.Основное отличие состоит в том, что карбюратор использует вакуум на впуске и перепад давления в трубке Вентури (узкая часть горловины карбюратора) для перекачивания топлива из топливного бака карбюратора в двигатель, тогда как впрыск топлива использует давление для распыления топлива непосредственно в двигатель.

В карбюраторе воздух и топливо смешиваются вместе, поскольку воздух протягивается через карбюратор двигателем. Затем воздушно-топливная смесь проходит через впускной коллектор к цилиндрам. Одним из недостатков этого подхода является то, что впускной коллектор влажный (содержит капли жидкого топлива), поэтому топливо может образовывать лужу в зоне нагнетания коллектора при первом запуске холодного двигателя.Изгибы и повороты впускных направляющих также могут вызвать разделение смеси воздуха и топлива, как если бы она текла в цилиндры, что приводит к неравномерному распределению топливной смеси между цилиндрами. Центральные цилиндры обычно работают немного богаче, чем концевые цилиндры, что затрудняет настройку для максимальной экономии топлива, производительности и выбросов с карбюратором.

ВПРЫСК ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ

При системе впрыска в корпус дроссельной заслонки (TBI) одна или две форсунки, установленные в корпусе дроссельной заслонки, распыляют топливо во впускной коллектор.Давление топлива создается электрическим топливным насосом (обычно установленным в топливном баке или рядом с ним), а давление регулируется регулятором, установленным на корпусе дроссельной заслонки. Топливо впрыскивается в двигатель, когда компьютер двигателя подает питание на форсунку (форсунки), что происходит скорее в виде быстрой серии коротких всплесков, чем непрерывного потока. Это вызывает жужжание форсунок при работающем двигателе.

Из-за этой настройки те же проблемы с распределением топлива, которые влияют на карбюраторы, также влияют на системы TBI.Однако системы TBI имеют лучшие характеристики холодного пуска, чем карбюратор, потому что они обеспечивают лучшее распыление и не имеют проблемного механизма дросселирования. Система TBI также упрощает регулировку топливной смеси электронной системе управления двигателем, чем карбюратор с электронной обратной связью. Системы впрыска дроссельной заслонки использовались недолго в течение 1980-х, когда производители автомобилей в США перешли с карбюраторов на впрыск топлива, чтобы соответствовать требованиям по выбросам. К концу 1980-х годов большинство систем TBI были заменены системами впрыска топлива с многоточечным впрыском (MPI).

МНОГОПОРТНЫЙ ТОПЛИВНЫЙ ВПРЫСК

В многопортовых системах впрыска для каждого цилиндра имеется отдельный топливный инжектор. Преимущество этого подхода заключается в том, что топливо впрыскивается непосредственно во впускной канал головки блока цилиндров. Поскольку через впускной коллектор проходит только воздух, впускной коллектор остается сухим, и нет проблем с лужами топлива при холодном двигателе или разделением топлива, вызывающим неравномерность топливных смесей в центральном и крайнем цилиндрах. Это позволяет топливной смеси быть более равномерной во всех цилиндрах для лучшей экономии топлива, выбросов и производительности.

Некоторые ранние производственные системы многоточечного впрыска топлива были чисто механическими и датировались 1950-ми годами (например, Corvette 1957 года с системой впрыска топлива Rochester, а также системы Bosch D-Jetronic и K-Jetronic с их механическими распределителями топлива и инжекторами). Более поздние системы впрыска топлива, такие как системы Bosch L-Jetronic конца 1970-х годов, заменили механические форсунки электронными. Сегодня все производственные системы EFI полностью электронные с компьютерным управлением и электронными форсунками.

Большинство систем EFI, которые предлагались в конце 1980-х и начале 1990-х годов, запускают все форсунки одновременно, обычно один раз за каждый оборот коленчатого вала. Более сложные системы последовательного впрыска топлива (SFI), появившиеся позже, запускают каждую форсунку отдельно, как правило, при открытии впускного клапана. Это позволяет гораздо точнее контролировать расход топлива, улучшая экономию топлива, производительность и уровень выбросов.

ПРЯМОЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА БЕНЗИН

В 2000-х годах некоторые производители автомобилей начали предлагать новый тип системы впрыска топлива, называемый непосредственным впрыском бензина (GDI).При такой настройке для каждого цилиндра по-прежнему используется отдельный инжектор, но инжекторы перемещаются на двигателе для впрыскивания топлива непосредственно в камеру сгорания, а не во впускной канал. Это похоже на дизельный двигатель, который впрыскивает топливо прямо в цилиндр. Преимущество этого подхода — значительное улучшение (на 15–25 процентов!) Экономии топлива и мощности. Однако для этого требуются специальные топливные форсунки высокого давления и гораздо более высокое рабочее давление. Некоторые современные примеры прямого впрыска топлива включают двигатели VW TDI, двигатели Mazda с прямым впрыском, двигатели General Motors EcoTech и двигатели Ford EcoBoost.

ИМПУЛЬСЫ ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА

Относительное богатство или обеднение топливной смеси в двигателе с впрыском топлива определяется путем изменения длительности импульсов форсунки (называемой шириной импульса). Чем больше длительность импульса, тем больше объем подаваемого топлива и тем богаче смесь.

Время и продолжительность форсунки контролируются компьютером двигателя. Компьютер использует данные различных датчиков двигателя для регулирования расхода топлива и изменения соотношения воздух / топливо в ответ на изменение условий эксплуатации.Первичным датчиком для контроля топливной смеси является кислородный датчик. Датчик O2 генерирует сигнал RICH или LEAN, который компьютер двигателя использует для регулировки топливной смеси. Для получения дополнительной информации о регулировке подачи топлива с обратной связью и корректировки корректировки расхода топлива см. Что такое корректировка расхода топлива?

Компьютер откалиброван с помощью программы подачи топлива, которую лучше всего описать как трехмерную карту. Программа указывает компьютеру, как долго форсунка будет пульсировать при изменении частоты вращения двигателя и нагрузки. Во время запуска, прогрева, разгона и увеличения нагрузки двигателя карта обычно требует более богатой топливной смеси.Когда двигатель движется при небольшой нагрузке, карта позволяет использовать более бедную топливную смесь, чтобы улучшить экономию топлива. А когда автомобиль замедляется и двигатель не нагружен, карта может позволить компьютеру на мгновение полностью выключить форсунки.

Программирование, управляющее системой EFI, содержится в микросхеме PROM (Program Read Only Memory) внутри компьютера двигателя. Замена микросхемы PROM может изменить калибровку системы EFI. Иногда это необходимо для обновления заводского программирования или для устранения проблемы с управляемостью или выбросами.Микросхему PROM на некоторых автомобилях также можно заменить микросхемой для повышения производительности послепродажного обслуживания, чтобы улучшить работу двигателя.

На многих автомобилях 1996 года и новее программирование осуществляется в микросхеме EEPROM (запоминающее устройство только для чтения программ, удаляемое электронным способом) в компьютере. Это позволяет обновлять или изменять программы путем перепрошивки компьютера. Новое программирование загружается в компьютер через диагностический разъем OBD II с помощью диагностического прибора или инструмента перепрограммирования J2534.

ВХОДЫ ДАТЧИКА ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Электронный впрыск топлива требует ввода сигналов от различных датчиков двигателя, поэтому компьютер может определять частоту вращения двигателя, нагрузку и рабочие условия.Это позволяет компьютеру регулировать топливную смесь по мере необходимости для оптимальной работы двигателя.

Существует два основных типа систем EFI: системы скорости-плотности и системы массового расхода воздуха. Системы плотности скорости, такие как те, что используются во многих двигателях Chrysler и некоторых двигателях GM, на самом деле не измеряют поток воздуха в двигатель, а оценивают поток воздуха на основе входных данных от датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика абсолютного давления в коллекторе (MAP) и оборотов двигателя. Преимущество этого подхода заключается в том, что для двигателя не требуется дорогостоящий датчик расхода воздуха, и на смесь воздуха и топлива меньше влияют небольшие утечки воздуха во впускном коллекторе, вакуумной системе или корпусе дроссельной заслонки.

Датчик массового расхода воздуха Ford также включает датчик температуры воздуха на впуске (IAT) внутри.

В системах массового расхода воздуха некоторые типы датчиков воздушного потока используются для непосредственного измерения расхода воздуха, поступающего в двигатель. Это может быть датчик воздушного потока с механической заслонкой, датчик воздушного потока с горячей проволокой или вихревой датчик воздушного потока. Компьютер также использует входные данные от всех других своих датчиков, но в первую очередь полагается на датчик воздушного потока для управления топливными форсунками.

Система EFI обычно работает без сигнала от датчика MAP, но она будет работать плохо, потому что компьютер должен полагаться на входы других датчиков для оценки расхода воздуха.Распространенная проблема с датчиками массового расхода воздуха
скопление грязи или лака на нагретом проводе внутри датчика. Очистка провода массового расхода воздуха внутри датчика с помощью очистителя для электроники часто восстанавливает нормальную работу и устраняет обедненную смесь, вызванную загрязнением датчика воздушного потока.

В системах обоих типов (скорость-плотность и массовый расход воздуха) входной сигнал от подогреваемого кислородного датчика (HO2) также является ключевым для поддержания оптимального соотношения воздух / топливо. Датчик кислорода (или датчик воздуха / топлива на многих новых автомобилях) установлен в выпускном коллекторе и контролирует уровень несгоревшего кислорода в выхлопных газах как индикатор относительного богатства или бедности топливной смеси.На двигателях V6 и V8 будет отдельный датчик кислорода для каждого ряда цилиндров, а на некоторых рядных шестицилиндровых двигателях (например, BMW) могут быть отдельные датчики кислорода для первых трех цилиндров и последних трех цилиндров. Сигнал обратной связи от кислородного датчика или датчика воздуха / топлива используется компьютером двигателя для постоянной точной настройки топливной смеси для достижения оптимальной экономии топлива и выбросов.

Когда датчик кислорода сообщает компьютеру, что двигатель работает на обедненной смеси (более высокий уровень несгоревшего кислорода в выхлопных газах), компьютер компенсирует это за счет обогащения топливной смеси (увеличения ширины импульса форсунок).Если двигатель работает на богатой смеси (меньше кислорода в выхлопе), компьютер сокращает ширину импульса форсунок для обеднения топливной смеси.

Вход о положении дроссельной заслонки обеспечивается датчиком положения дроссельной заслонки (TPS). Он расположен сбоку на корпусе дроссельной заслонки и использует переменный резистор, который изменяет сопротивление при открытии и закрытии дроссельной заслонки.

Нагрузка двигателя измеряется датчиком абсолютного давления в коллекторе (МАР). Он может быть установлен на впускном коллекторе или прикреплен к впускному коллектору с помощью вакуумного шланга.

Также необходимо контролировать температуру воздуха, поступающего в двигатель, чтобы компенсировать происходящие изменения плотности воздуха (более холодный воздух более плотный, чем горячий). Это контролируется датчиком температуры впускного воздуха (IAT) или температуры воздуха в коллекторе (MAT), который может быть встроен в датчик воздушного потока или установлен отдельно на впускном коллекторе.

Температура охлаждающей жидкости контролируется датчиком температуры охлаждающей жидкости (CTS). Это сообщает компьютеру, когда двигатель холодный и когда он имеет нормальную рабочую температуру.Компьютер должен знать температуру, потому что холодный двигатель требует более богатой топливной смеси при первом запуске. Когда охлаждающая жидкость достигает определенной температуры, двигатель переходит в режим замкнутого цикла, что означает, что он начинает использовать входные сигналы от кислородных датчиков для точной настройки топливной смеси. Когда он работает в разомкнутом контуре (в холодном состоянии или когда нет сигнала от датчика охлаждающей жидкости), топливная смесь фиксирована и не изменяется.

Неправильные входные сигналы от любого из датчиков двигателя могут вызвать проблемы с управляемостью, выбросами или производительностью.Многие проблемы с датчиками приводят к установке диагностического кода неисправности (DTC) и включению контрольной лампы двигателя. Считывание кода (ов) с помощью диагностического прибора поможет вам диагностировать проблему.

Корпус дроссельной заслонки EFI.

УПРАВЛЕНИЕ ОБОРОТАМИ ХОЛОСТОГО ХОДА СИСТЕМЫ ТОПЛИВНОГО ВПРЫСКА

Обороты холостого хода двигателей с впрыском топлива контролируются компьютером через перепускной контур холостого хода на корпусе дроссельной заслонки. Небольшой электродвигатель или соленоид используется для открытия и закрытия байпасного отверстия. Чем больше отверстие, тем больший объем воздуха может пройти в обход дроссельных заслонок и тем выше скорость холостого хода.

На новых автомобилях с электронным управлением дроссельной заслонкой компьютер также контролирует открытие дроссельной заслонки, когда водитель нажимает на педаль газа. Датчики положения в педали газа сигнализируют компьютеру, насколько открыть дроссельную заслонку.

Проблемы на холостом ходу в системах EFI могут быть вызваны отложениями лака и грязи в цепи управления холостым ходом корпуса дроссельной заслонки. Очистка корпуса дроссельной заслонки с помощью
Очиститель корпуса дроссельной заслонки часто может решить проблемы на холостом ходу (следуйте инструкциям на изделии).Проблемы на холостом ходу также могут быть вызваны утечками воздуха между
датчик воздушного потока и дроссельная заслонка, корпус дроссельной заслонки и впускной коллектор, а также впускной коллектор и головки цилиндров, или в системах PCV или EGR, или в вакуумных шлангах.

В большинстве систем EFI напряжение подается непосредственно на форсунки, и PCM подает питание на форсунку, заземляя цепь.

ИНЖЕКТОРЫ

Топливная форсунка — это не что иное, как подпружиненный электромагнитный игольчатый клапан. При подаче питания от компьютера соленоид открывает клапан.Это позволяет топливу распыляться из форсунки в двигатель. Когда компьютер отключает цепь питания форсунки, клапан внутри форсунки закрывается, и подача топлива прекращается.

Общее количество поданного топлива регулируется путем очень быстрого включения и выключения напряжения форсунки. Чем больше длительность импульса, тем больше объем подаваемого топлива и тем богаче топливная смесь. Уменьшение длительности импульса сигнала форсунки приводит к уменьшению количества подаваемого топлива и вымыванию смеси.

Грязные топливные форсунки — частая проблема. Накопление отложений топливного лака внутри наконечника форсунки форсунки может ограничить подачу топлива и помешать созданию хорошей формы распыления. Это может привести к обеднению топлива и пропускам зажигания. Очистка форсунок с помощью очистителя для впрыска топлива или снятие форсунок и их очистка на машине для очистки топливных форсунок обычно может восстановить нормальную работу. Использование бензина высшего уровня, содержащего достаточное количество очистителя форсунок, также может предотвратить образование отложений лака.

Регулятор давления топлива обычно устанавливается на топливной рампе, которая питает форсунки.

КОНТРОЛЬ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

Еще один важный фактор, который помогает определить, сколько топлива подается через форсунку, когда она находится в импульсном режиме, и это давление топлива за ней. Чем выше давление за форсункой, тем больший объем топлива вылетит из форсунки при ее открытии.

Давление топлива создается электрическим топливным насосом высокого давления, обычно устанавливаемым внутри или рядом с топливным баком.Давление на выходе насоса может находиться в диапазоне от 8 до 80 фунтов. в зависимости от приложения. Насос обычно имеет напорный клапан для сброса избыточного давления и обратный клапан для поддержания давления в системе при выключенном зажигании.

В многопортовой системе EFI перепад давления между топливом за форсунками и разрежением или давлением во впускном коллекторе является постоянно изменяющейся переменной. При небольшой нагрузке или на холостом ходу во впускном коллекторе существует относительно высокий вакуум. Это означает, что для распыления определенного объема топлива через форсунку требуется меньшее давление топлива.При большой нагрузке вакуум в двигателе падает почти до нуля. В этих условиях требуется большее давление для подачи того же количества топлива через форсунку. А в двигателях с турбонаддувом разрежение в коллекторе может составлять от 8 до 14 фунтов. положительного давления, когда в игру вступает турбо наддув. Требуется еще большее давление топлива, чтобы пропустить такое же количество топлива через форсунку.

В многопортовой системе EFI должны быть предусмотрены средства регулирования давления топлива в соответствии с вакуумом двигателя, чтобы поддерживать одинаковый относительный перепад давления между топливной системой и впускным коллектором.Это делает регулятор давления топлива. Регулятор установлен на топливной рампе, питающей форсунки. В безвозвратных системах EFI регулятор является частью топливного насоса в топливном баке.

Регулятор давления топлива имеет простую подпружиненную вакуумную диафрагму с вакуумным соединением с впускным коллектором. Регулятор снижает давление топлива при небольшой нагрузке и увеличивает его при большой нагрузке или в условиях наддува. Избыточное давление топлива отводится через перепускной канал обратно в топливный бак для поддержания требуемого перепада давления.Большинство систем откалиброваны для поддержания перепада давления от 40 до 55 фунтов на квадратный дюйм.

В более старых системах TBI регулятор выполняет более простую работу, поскольку форсунки устанавливаются над дроссельными заслонками. Поскольку вакуум / наддув двигателя не влияет на подачу топлива из форсунки в системе TBI, регулятор должен только поддерживать равномерное давление. В системах TBI General Motors регулятор давления откалиброван для поддержания примерно 10 фунтов на квадратный дюйм в топливной системе, но большинство других работают около 40 фунтов на квадратный дюйм.

Низкое давление топлива приведет к ухудшению характеристик двигателя, возможным пропускам зажигания и может помешать запуску двигателя. Низкое давление топлива может быть вызвано слабым топливным насосом (изношенный насос или низкое напряжение на насосе, из-за которого он работал медленно), ограничениями в топливной магистрали, засоренным топливным фильтром или негерметичным регулятором давления топлива. Для правильной работы двигателя давление топлива ДОЛЖНО быть в пределах технических характеристик. Давление топлива можно проверить с помощью манометра, подключенного к рабочему клапану на топливной рампе или в топливопроводе.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

Другие статьи о впрыске топлива:

Викторина по самопроверке впрыска топлива (Загрузите или распечатайте файл PDF)

Соотношение воздух / топливо

Диагностика впрыска топлива

Проблемы с впрыском топлива

Как впрыск топлива влияет на выбросы

Впрыск топлива: Диагностика безвозвратного EFI

Что такое корректировка топливоподачи?

Что такое прямой впрыск бензина (GDI)?

Отложения на впускных клапанах в двигателях с прямым впрыском бензина

Топливные форсунки (очистка)

Топливные форсунки (поиск неисправностей)

Диагностика топливного насоса

Советы по диагностике топливного насоса от Carter

Топливный насос (как заменить насос в баке)

Топливный насос (электрический)

Топливные фильтры

Toyota Fuel Injection

Системы впуска холодного воздуха

Датчик EFI Статьи по теме:
Определение датчиков двигателя

Датчики температуры воздуха

Датчики охлаждающей жидкости

Коленчатый вал Датчики CKP

Датчики кислорода (O2)

Расположение датчиков кислорода

Датчики топливного воздуха с широким соотношением сторон

Датчики

MAP

Датчики массового расхода воздуха

Датчики массового расхода воздуха

Датчики воздушного потока лопастей

Датчики положения

Дроссельная заслонка

Системы управления

Как работает электронный впрыск топлива ks

Новые автомобили сбивают с толку.Со всеми компьютерами, датчиками и гаджетами может показаться, что под капотом происходит какое-то волшебное колдовство. Мы здесь, чтобы показать вам, как работают современные автомобильные компьютерные системы управления. На прошлой неделе мы рассмотрели возможность изменения фаз газораспределения. Сегодняшняя тема: Электронный впрыск топлива.

Раньше старый добрый карбюратор отвечал за подачу необходимого количества топлива в цилиндры. Сегодня эта работа принадлежит ECU.

Посмотрим, как это работает.

Для многих из вас это обзор, но если мы хотим, чтобы новое поколение автолюбителей заботилось об автомобилях, не помешает объяснить, как они на самом деле работают.

G / O Media может получить комиссию

ЭЛЕКТРОННЫЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА

Фото предоставлено: Альбертас Агеевас

Если сердцем автомобиля является его двигатель, то его мозгом должен быть блок управления двигателем ( ЭБУ). Также известный как модуль управления трансмиссией (PCM), ЭБУ оптимизирует работу двигателя, используя датчики, чтобы решить, как управлять определенными исполнительными механизмами в двигателе.ЭБУ автомобиля в первую очередь отвечает за четыре задачи. Во-первых, ЭБУ контролирует топливную смесь. Во-вторых, ЭБУ контролирует холостой ход. В-третьих, ЭБУ отвечает за опережение зажигания. Наконец, в некоторых приложениях ЭБУ управляет фазой газораспределения.

Прежде чем мы поговорим о том, как ЭБУ выполняет свои задачи, давайте проследим путь капли бензина, попадающей в ваш бензобак. Времена изменились после видео Down the Gasoline Trail , так что пришло время для обновления.Первоначально, когда капля газа попадает в ваш бензобак (который теперь сделан из пластика), она всасывается электрическим топливным насосом. Электрический топливный насос обычно поставляется в модуле в баке, который состоит из насоса, фильтра и отправляющего устройства. В передающем блоке используется делитель напряжения, чтобы сообщить манометру, сколько топлива осталось в вашем баке. Насос перекачивает бензин через топливный фильтр, по трубопроводам с твердым топливом и в топливную рампу.

Регулятор давления топлива с вакуумным приводом на конце топливной рампы гарантирует, что давление топлива в рампе остается постоянным по отношению к давлению на впуске.Для бензинового двигателя давление топлива обычно составляет порядка 35-50 фунтов на квадратный дюйм. Топливные форсунки подключаются к рейке, но их клапаны остаются закрытыми до тех пор, пока блок управления двигателем не решит отправить топливо в цилиндры.

Обычно форсунки имеют два контакта. Один вывод подключается к батарее через реле зажигания, а другой вывод идет к ЭБУ. ЭБУ посылает импульсное заземление на форсунку, которая замыкает цепь, обеспечивая ток на соленоид форсунки. Магнит в верхней части плунжера притягивается к магнитному полю соленоида, открывая клапан.Поскольку в рампе находится высокое давление, при открытии клапана топливо с высокой скоростью направляется через распылительный наконечник форсунки. Продолжительность открытия клапана и, следовательно, количество топлива, подаваемого в цилиндр, зависит от ширины импульса (то есть от того, как долго ЭБУ посылает сигнал заземления на форсунку).

Когда плунжер поднимается, он открывает клапан, и форсунка направляет топливо через распылительный наконечник во впускной коллектор непосредственно перед впускным клапаном или непосредственно в цилиндр.Первая система называется многоточечным впрыском топлива, а вторая — прямым впрыском.

Схема из Википедия

Контроль топливной смеси

Мы уже рассмотрели, как работает электронное управление дроссельной заслонкой. Мы показали вам, что, когда водитель нажимает на педаль газа, датчик положения педали акселератора (APP) посылает сигнал в ЭБУ, который затем дает команду на открытие дроссельной заслонки. ЭБУ получает информацию от датчика положения дроссельной заслонки и приложения до тех пор, пока дроссельная заслонка не достигнет желаемого положения, установленного водителем.Но что будет дальше?

Датчик массового расхода воздуха (MAF) или датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP) определяет, сколько воздуха поступает в корпус дроссельной заслонки, и отправляет информацию в ЭБУ. ЭБУ использует эту информацию, чтобы решить, сколько топлива впрыснуть в цилиндры, чтобы смесь оставалась стехиометрической. Компьютер постоянно использует TPS для проверки положения дроссельной заслонки и датчик MAF или MAP, чтобы проверить, сколько воздуха проходит через впускное отверстие, чтобы отрегулировать импульс, отправляемый на форсунки, гарантируя, что соответствующее количество топлива впрыскивается во впускной патрубок. воздуха.Кроме того, ЭБУ использует датчики o2 для определения количества кислорода в выхлопных газах. Содержание кислорода в выхлопе указывает на то, насколько хорошо горит топливо. Между датчиками массового расхода воздуха и датчиком 02 компьютер точно настраивает импульс, который он отправляет на форсунки.

Контроль холостого хода

Фото предоставлено: Aidan

Давайте поговорим о холостом ходу. В большинстве ранних автомобилей с впрыском топлива использовался электромагнитный клапан управления воздухом холостого хода (IAC) для изменения потока воздуха в двигатель на холостом ходу (см. Белую пробку на изображении выше).Управляемый ЭБУ, IAC обходит дроссельную заслонку и позволяет компьютеру обеспечивать плавный холостой ход, когда водитель не нажимает педаль акселератора. IAC похож на топливную форсунку в том, что они оба изменяют поток жидкости через штифт, приводимый в действие соленоидом.

Большинство новых автомобилей не имеют клапанов IAC. В старых дросселях с тросовым управлением воздух, поступающий в двигатель на холостом ходу, должен был обойти дроссельную заслонку. Сегодня это не тот случай, поскольку системы электронного управления дроссельной заслонкой позволяют ЭБУ открывать и закрывать дроссельную заслонку с помощью шагового двигателя.

ЭБУ контролирует скорость вращения двигателя с помощью датчика положения коленчатого вала, который обычно представляет собой датчик Холла или оптический датчик, который считывает скорость вращения шкива кривошипа, маховика двигателя или самого коленчатого вала. ЭБУ отправляет топливо в двигатель в зависимости от скорости вращения коленчатого вала, что напрямую связано с нагрузкой на двигатель. Допустим, вы включаете кондиционер или переключаете автомобиль на движение. Скорость вашего коленчатого вала снизится ниже пороговой скорости, установленной ЭБУ из-за дополнительной нагрузки.Датчик положения коленчатого вала будет сообщать об этой пониженной частоте вращения двигателя в ЭБУ, который затем откроет дроссельную заслонку больше и отправит более длинные импульсы на форсунки, добавляя больше топлива для компенсации увеличенной нагрузки двигателя. В этом прелесть управления с обратной связью.

Почему у вашего двигателя больше оборотов при запуске? Когда вы впервые включаете автомобиль, ЭБУ проверяет температуру двигателя с помощью датчика температуры охлаждающей жидкости. Если он замечает, что двигатель холодный, он устанавливает более высокий порог холостого хода для прогрева двигателя.

Управление моментом зажигания

Фото предоставлено: AJ Hill

Теперь, когда мы упомянули задачи ECU по поддержанию холостого хода двигателя, а также поддержанию надлежащей топливно-воздушной смеси, давайте поговорим о зажигании. сроки. Для достижения оптимальной работы в свечу зажигания должен подаваться ток в очень точные моменты времени, обычно от 10 до 40 градусов поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки в зависимости от частоты вращения двигателя. Точный момент зажигания свечи зажигания относительно положения поршня оптимизирован, чтобы способствовать развитию пикового давления.Это позволяет двигателю извлекать максимум работы из расширяющегося газа.

Старые двигатели (до середины 2000-х) использовали распределители для контроля искры. Показанная выше система состоит из ротора и крышки распределителя. Ротор электрически соединен с катушкой зажигания, которая, по сути, представляет собой трансформатор, который изменяет напряжение с 12 В до более чем 10 000 вольт, необходимых для искры. Ротор механически соединен с распределительным валом через шестерню. Когда распредвал вращается, вращается и ротор. Когда ротор вращается, он очень близко подходит к медным столбам (по одному на каждый цилиндр).Ток от катушки зажигания перепрыгивает через небольшой воздушный зазор между ротором и штырями, посылая высокое напряжение через провода свечи зажигания на свечу зажигания каждого цилиндра в определенное время. Обратите внимание, что этим системам нужен был способ изменить время. При высоких оборотах двигателя необходима опережающая искра. Ранние двигатели с распределителями использовали вакуум двигателя или вращающиеся грузы для регулировки времени. Позднее стали более распространены системы хронометража на основе транзисторов.

В современных автомобилях не используется центрально расположенная катушка зажигания.Вместо этого эти системы зажигания без распределителя (DIS) имеют катушку, расположенную на каждой отдельной свече зажигания. На основе входных данных от датчика положения коленчатого вала, датчика детонации, датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика массового расхода воздуха, датчика положения дроссельной заслонки и других сигналов ЭБУ определяет, когда запускать транзистор драйвера, который затем включает соответствующую катушку.

ЭБУ может контролировать положение поршня с помощью датчика положения коленчатого вала. ЭБУ постоянно получает информацию от датчика положения коленчатого вала и использует ее для оптимизации момента зажигания.Если ЭБУ получает информацию от датчика детонации (который представляет собой не что иное, как небольшой микрофон) о том, что в двигателе возникла детонация (которая часто вызывается преждевременным искровым зажиганием), ЭБУ может замедлить опережение зажигания, чтобы уменьшить детонацию.

Регулировка фаз газораспределения

Четвертая основная функция ЭБУ — регулировка фаз газораспределения. Это относится к автомобилям, в которых используется система изменения фаз газораспределения, что позволяет двигателям достигать оптимальной эффективности при различных оборотах двигателя.Подробнее об этом читайте в статье на прошлой неделе.

Обычно я не публикую самодельные видеоролики, но приведенное ниже является отличным ресурсом для изучения основ систем впрыска топлива:

Автор фотографии: JAK SIE MASZ

.