Упорскування палива та історія виникнення систем керування двигуном - Система упорскування палива

Що таке впорскування?

Уприскування (від англійського "injection") сьогодні - це комплексна система управління, що забезпечує оптимальний режим роботи двигуна з метою зниження токсичності відпрацьованих газів, підвищення потужності та економічності двигуна.

У системі керування двигуном можна виділити такі складові частини: -контролер (від англійського "control" - "управління") - це мозок системи, що оцінює інформацію від датчиків про поточний режим роботи двигуна, що виконує досить складні обчислення та керуючий виконавчими механізмами;

-датчики - очі системи, що інформують контролер про те, що відбувається з двигуном та автомобілем в цілому в даний момент;

-виконавчі механізми - руки системи, що виконують команди контролера.

Для того, щоб двигун нормально працював, необхідно:

  • визначити оптимальну кількість палива та момент, коли його необхідно подати в циліндр;
  • визначити оптимальний момент, коли потрібно подати в циліндр іскру;
  • доставити в циліндр паливоповітряну суміш у потрібній пропорції та забезпечити іскру. Перші дві задачі вирішує тандем "датчики-контролер", третє - "контролер-виконавчі механізми".

Історія виникнення систем керування двигуном

Перші механічні системи, що використовували принцип подачі палива в циліндр за допомогою плунжерного насоса, з'явилися вже на зорі автомобілебудування. Але вони не могли конкурувати з дешевшими карбюраторами і тому надовго були витіснені з ринку серійних автомобілів.

Епоха карбюраторних двигунів могла б продовжуватися дуже довго, якби не посилення вимог до екологічності. За сторіччя автомобільний парк у світізріс настільки, що в будь-якій з розвинених країн проблема зниження викидів газів, що відпрацювали, в довкілля стала загальнонаціональною, а для її вирішення знадобилося втручання держави.

Автовиробників зобов'язали випускати автомобілі, які відповідають нормам щодо вмісту шкідливих речовин у газах, що відпрацювали. Щоб забезпечити безболісний перехід автозаводів на випуск екологічніших автомобілів, посилення норм проводилося поетапно. Нафтові кризи змусили замислитись і про паливну економічність. Таким чином, автовиробники були змушені вдосконалювати системи керування двигуном і самі двигуни, використовуючи новітні досягнення науки та техніки, щоб зберегти право продавати свої автомобілі.

Еволюцію систем управління двигуном можна розглянути на прикладі Європи.

До 1993 року в Європі діяли стандарти токсичності, в які вільно укладалися карбюраторні двигуни, а також двигуни з механічним упорскуванням без нейтралізатора газів, що відпрацювали. У 1993 році в Європі були прийняті жорсткіші вимоги до токсичності, названі Євро-1 (цифра 1 символізує перший крок на шляху до екологічно чистих двигунів). Поряд із різким обмеженням вмісту шкідливих речовин у вихлопних газах (таких, як оксиди азоту NOx, вуглеводні CH та оксид вуглецю СО) з'явилося обмеження щодо випарів палива із систем автомобіля. При цьому автомобіль мав укладатися у вимоги стандарту протягом перших 80 000 км пробігу.

З усіх варіантів вирішення проблеми зниження шкідливих викидів найефективнішим виявилося використання каталітичного нейтралізатора, в якому в результаті хімічної реакції з киснем у присутності каталізатора вуглеводні СН, оксид вуглецю СО та оксиди азоту NOxперетворюються на воду H2О, двоокис вуглецю СО2 та азот N2. Особливість нейтралізатора полягає в тому, що для ефективної боротьби з усіма трьома шкідливими компонентами паливо повинно подаватися в циліндр у суворій пропорції з повітрям (так званий склад стехіометрії суміші).

Механічний карбюратор виявився не в змозі забезпечувати точне дозування палива, і йому на зміну прийшов електронний карбюратор. Механічний упорскування змінив упорскування електронне: центральне (одноточкове) і розподілене (багатточкове). Невід'ємною частиною систем із нейтралізатором став датчик кисню (лямбда-зонд). Для боротьби з випарами палива на автомобіль встановили систему уловлювання парів бензину.

У 1996 році в Європі набув чинності новий стандарт токсичності - "Євро-2", більш жорсткий порівняно з попереднім. Єдиною системою, яка дозволяла вкладатися в ці вимоги з великим запасом, була система з розподіленим упорскуванням палива. Епоха карбюраторів завершилася.

Наступний крок – “Євро-3” – було зроблено у 2000 році. Посилення норм токсичності в цьому стандарті доповнюється вимогою постійного контролю працездатності основних компонентів системи, несправність яких призводить до збільшення шкідливих викидів. Контролеру було поставлено додаткове завдання – перевіряти правильність роботи системи та інформувати водія про несправності.

У 2005 році всі автовиробники Європи розпочинають випуск автомобілів, що відповідають нормам "Євро-4".

Для виконання вимог щодо екологічності та покращення споживчих якостей автомобіля:

  • удосконалюються алгоритми керування двигуном, нейтралізатор переноситься ближче до двигуна або забезпечується спеціальним підігрівачем;
  • використовується система рециркуляціївідпрацьованих газів;
  • додається система подачі вторинного повітря;
  • збільшується кількість клапанів на циліндр;
  • впускні труби стають довжини, що змінюється;
  • фази газорозподілу змінюються залежно від режиму роботи двигуна;
  • упорскування палива здійснюється безпосередньо в циліндр;
  • намічається тенденція переходу на комбіновані силові установки;
  • провідні автогіганти проводять активні роботи у галузі альтернативних джерел енергії тощо.

Україна теж стала на шлях боротьби за чистоту газів, що відпрацювали, викидаються автомобілями в атмосферу. Формально у нашій країні вже сьогодні діють норми токсичності, що відповідають рівню Євро-2.

Як до всього цього ставитись?

Простий приклад – прогрів двигуна. Якщо в системі з карбюраторним живленням водій був змушений користуватися повітряною заслінкою для регулювання обертів холостого ходу двигуна, то зараз для цього нічого не треба робити — система має спеціальну функцію підтримки обертів залежно від температури двигуна.

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем управління двигуном та Вприскування палива та

Ще статті по темі Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном коротко. Що таке впорскування? Упорскування від англійського “injection” сьогодні комплексна система управління, що забезпечує оптимальний режим роботи двигуна з метою зниження токсичності газів, що відпрацювали, підвищення потужності та економічності двигуна. У системі керування двигуном можна виділити.Уприскування палива та історія

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Основні принципи

Ще статті на тему Основні принципи роботиінжекторного двигуна коротко. Такти і порядок роботи Найбільше застосування автомобілебудування знайшов так званий двигун Отто двигун внутрішнього згоряння з примусовим запалюванням, яким енергія, що виділяється згорянні палива, перетворюється на механічну енергію поступального руху поршня. В цьому.Основні принципи роботи

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Система живлення

Ще статті на тему Система живлення впорскувального двигуна коротко. Паливна система Паливна система автомобілів з електронним упорскуванням має ряд особливостей у порівнянні з системою карбюраторного двигуна: паливо бака подається під високим тиском освіта паливоповітряної суміші відбувається у впускній трубі безпосередньо перед впускним.Система живлення упорскового

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Електронна

Ще статті на тему Електронна система запалювання коротко. Щоб спалахнути паливоповітряну суміш, потрібний момент циліндр має бути подана електрична іскра. Це завдання виконує електронна система запалювання, яка є складовою системи управління двигуном. Електронна система запалювання має ряд істотних відмінностей.Електронна система

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Датчики системи

Ще статті на тему Датчики системи керування двигуном коротко. Датчики системи керування двигуном дозволяють контролеру визначати, що відбувається з двигуном та автомобілем загалом конкретний момент часу. За сигналами датчикоконтроллер проводить складні розрахунки, після чого видає керуючі сигнали на виконавчі механізми датчик положення.Датчикисистеми управління

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Системи,

Ще статті на тему Системи, що відповідають екологічним нормам “Євро-2” та “Євро-3” коротко. Датчик нерівної дороги Датчик нерівної дороги ДНД, рис. 1 є єдиним датчиком системі, який не має прямого впливу на процес керування двигуном. Він виконує суто захисну функцію: за сигналом цього датчика контролер може на якийсь час переривати розпізнавання пропусків.Системи, відповідні

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Контролер

Ще статті на тему Контролер системи керування двигуном коротко. Головна частина системи упорскування контролер системи керування двигуном. Його іноді ще називають "мозками", як би підкреслюючи важливість тієї роботи, яку він виконує. Контролер від англійського control “управління” є комунікаційним та обчислювальним центром системи залежності.Контролер системи

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем управління двигуном та Самодіагностика

Ще статті на тему Самодіагностика системи керування двигуном коротко. Основне завдання упорскування управління робочим процесом двигуна. Для цього складу системи управління входять контролер СУД, датчики і виконавчі механізми. За сигналами датчикоконтроллер визначає оптимальну кількість палива і момент, коли його необхідно подати циліндр, визначає.Самодіагностика системи

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Справне та

Ще статті на тему Справний та несправний стан системи керування двигуном коротко. Вивчаючи роботу системи керування двигуном СУД ми розглядалисправний стан кожного компонента, що входить до складу системи управління, а справний стан самого двигуна. Іншими словами, ідеалізована модель системи, і нам було важливо розібратися з основними принципами.Справне та несправне

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Устаткування для

Ще статті на тему Устаткування для діагностики упорскування коротко. Однією з найважливіших завдань бортової діагностики системи управління двигуном є забезпечення зв'язку з діагностичним обладнанням. Про наявність несправності роботи системи контролер інформує водія за допомогою діагностичної лампи. Далі система бортової діагностики має.Устаткування для діагностики

Стаття Уприскування палива та історія виникнення систем керування двигуном та Датчик

Ще статті на тему Датчик кисню коротко. Принади автомобілізації безперечні, як і пов'язані з цим глобальним явищем проблеми. У відпрацьованих газах бензинового двигуна можна знайти чимало різноманітних токсичних компонентів, але верховодить традиційна тріада: СО - окис вуглецю, чадний газ СН - вуглеводні, що не згоріли, NOх.Датчик