Из всех выпускаемых во всем мире легковых автомобилей, а это около 1800 моделей, впрыск топлива применяется на 76%, а с учетом дизелей, на 90% машин. Если не принимать во внимание выпускаемые устаревшие типы двигателей, а взять только самые новые, то почти 100 % современных автомобилей имеют либо двигатели с впрыском бензина, либо дизельного топлива. Причина этому — повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Так, например, средний расход топлива автомобиля BMW 528i с двигателем рабочим объемом 2,8 л и мощностью 193 л. с. равен 10-12 л на 100 км пробега автомобиля, т. е. примерно на уровне расхода топлива автомобиля «Волга», имеющего двигатель мощностью вдвое меньше.
Двигатели с непосредственным впрыском топлива, более сложны в изготовлении и эксплуатации, чем карбюраторные из-за наличия большого числа прецизионных пар и электронных элементов и требуют более квалифицированного технического обслуживания.
Двигатели с системой впрыска топлива классифицируют по различным признакам:
- по месту подвода топлива (центральный одноточечный, распределенный, непосредственный в цилиндры);
- по способу подачи топлива (непрерывный и прерывистый);
- по типу узлов, дозирующих топливо (плунжерные насосы, распределители, форсунки, регуляторы давления);
- по способу регулирования количества горючей смеси (пневматическое, механическое, электронное);
- по основным параметрам регулирования состава смеси (разрежению во впускной системе, углу поворота дроссельной заслонки, расходу воздуха).
Впрыск топлива обеспечивает более точное его распределение по цилиндрам. При распределенном впрыске состав горючей смеси в разных цилиндрах может отличаться только на 6-7%, а при питании от карбюратора — на 11-17%.
Отсутствие добавочного сопротивления потоку воздуха на впуске, которое возникает при наличии карбюратора и диффузора, обеспечивает более высокий коэффициент наполнения цилиндров и вследствие этого большую мощность двигателя.
При впрыске возможно большее перекрытие клапанов (открыты одновременно оба клапана) для лучшей продувки камеры сгорания чистым воздухом, а не горючей смесью.
Лучшая продувка камеры сгорания и хорошая равномерность распределения состава горючей смеси в цилиндре снижают температуру стенок цилиндра, днища поршня и выпускных клапанов, что в свою очередь позволяет снизить октановое число топлива на две-три единицы, т. е. увеличить степень сжатия не опасаясь детонации. Кроме того, снижается образование оксидов азота при сгорании и улучшаются условия смазывания зеркала цилиндра.
Несмотря на все вышеперечисленные преимущества, состав горючей смеси при впрыске должен соответствовать режиму работы двигателя так же, как и при карбюраторном двигателе. Другими словами, для оптимальной работы двигателя стехиометрическое соотношение бензина и воздуха может выдерживаться только в определенном диапазоне частичных нагрузок, а при пуске двигателя, на режиме холостого хода, при малых и максимальных нагрузках, резком открытии дроссельной заслонки необходимо обогащение горючей смеси.
Соотношение в горючей смеси бензина и воздуха оценивается коэффициентом избытка воздуха а — отношением действительного количества воздуха, участвующего в процессе сгорания, к количеству воздуха, теоретически необходимому для полного сгорания смеси. При стехиометрическом соотношении бензина и воздуха а = 1, в режиме холостого хода и малых нагрузок коэффициент избытка воздуха соответственно от 0,6 до 0,8 (богатая смесь), при частичных нагрузках — от 1,0 до 1,15, при максимальных (полных) нагрузках — от 0,8 до 0,9.
Исходный текст опубликован на: mazbook
Количество подводимого воздуха постоянно измеряется расходомером, а количество впрыскиваемого топлива строго пропорционально (1:14,7) количеству поступающего воздуха (за исключением ряда режимов работы двигателя, таких как пуск холодного двигателя, работа под полной нагрузкой и т.д.) и регулируется дозатором-распределителем топлива. Дозатор-распределитель или регулятор состава и количества горючей смеси состоит из регулятора количества топлива и расходомера воздуха. Регулирование количества топлива обеспечивается распределителем, управляемым расходомером воздуха и регулятором управляющего давления. В свою очередь воздействие регулятора управляющего давления определяется величиной подводимого к нему разрежения во впускном трубопроводе и температурой охлаждающей жидкости системы охлаждения двигателя.
Для того чтобы установить требуемое соотношение между количеством поступающего воздуха и количеством впрыскиваемого бензина используется расходомер воздуха с напорным диском и дозатор-распределитель топлива.
В действительности же расходомер не замеряет расход воздуха, просто величина перемещения его напорного диска пропорциональна расходу воздуха. Расходомер воздуха управляет подачей топлива и представляет собой прецизионный механизм.