Üzemanyag-befecskendező rendszerek benzines motorokhoz
ÜZEMANYAG INJEKCIÓS RENDSZEREK A BENZINMOTOROKHOZ
Kezdjük kiadni cikkeket a modern üzemanyag-befecskendező rendszerekre a benzin belső égésű motorok számára.
1. Előzetes megjegyzések
A modern személyautók benzinmotorainak üzemanyag-ellátása injektálórendszerek alkalmazásával valósul meg. Ezek a rendszerek öt fő csoportra oszthatók az akció alapelve szerint (1. ábra): K, Mono, L, M, D.
2. A befecskendező rendszerek előnyei
Az üzemanyag-levegő keverék (TV-keverék) a porlasztóból a belső égésű motor (ICE) hengereihez kerül a szívócső hosszú csövek mentén. Ezeknek a csöveknek a hossza a különböző motorhengerekre nem ugyanaz, és a kollektorban a falak egyenetlen melegítése, még egy teljesen felmelegített motoron is (2. ábra).
Ez azzal a ténnyel jár, hogy a karburátorban létrehozott homogén TV-keverékből az ICE különböző palackjaiban különböző tüzelőanyag-levegő töltetek alakulnak ki. Ennek eredményeképpen a motor nem adja meg a számított teljesítményt, a nyomaték elveszett, az üzemanyag-fogyasztás és a káros gázok kémiai anyagok mennyisége nő.
Nagyon nehéz küzdeni ezt a jelenséget a karburátoros motorokban. Meg kell jegyezni azt is, hogy a modern porlasztó a porlasztás elvén működik, amelyben a benzin permetezése a hengerekbe szívó levegő sugárban történik. Ebben az esetben elég nagy mennyiségű tüzelőanyag-csepp keletkezik (3a.
amely nem nyújt jó keveréket a benzin és a levegő. A rossz keverés és a nagy cseppek megkönnyítik a benzin ülepedését a szívócsatorna falaira és a hengerek falaira a TV-keverék bevitele során. De ha a benzin nyomás alatt van a kalibrált fúvóka fúvókáján keresztül, a tüzelőanyag-részecskék sokkal kisebbek lehetnek, mint a porlasztás során a benzin permetezése során (3b. Ábra). Különösen hatékonyan, a benzint nagynyomású keskeny sugárral permetezzük (3. ábra, c).
Megállapítható, hogy ha a benzint a 15-20 μm-nél kisebb átmérőjű részecskékre permetezzük, a levegő oxigénnel történő keverése nem a részecskék mérésénél, hanem molekulaszinten történik. Ezáltal a TV keveréke jobban ellenáll a hőmérséklet és nyomás változásainak a hengerben és a szívócsonk hosszú csövekben, ami hozzájárul a komplett égetéséhez.
Így született az ötlet helyett a mechanikai tehetetlenséget permetező fúvókákat karburátor központi inertialess befecskendezőfúvóka (FVC), amely megnyitja egy előre meghatározott ideig a villamos impulzus jelet a vezérlőegység az elektronikus automatizálás. Ráadásul a kiváló minőségű permetezés és a benzin levegőjének hatékony összekeverése mellett a belső égésű motor minden lehetséges működési módjában könnyű a TV-keverékben történő adagolás nagyobb pontosságát elérni.
Így a tüzelőanyag-befecskendező rendszer benzinbefecskendezéssel történő alkalmazása miatt a modern személygépkocsik motorjai nem rendelkeznek a fent említett hátrányokkal, amelyek a karburátoros motorokban rejlenek. gazdaságosabbak, nagyobb fajlagos teljesítményük van, állandó forgatónyomatékot tartanak a forgási sebességek széles körében, és a káros gázok kibocsátásának minimális a kipufogógázok a légkörbe.
3. A "Mono-Jetronic" benzin befecskendező rendszere
A személygépkocsik benzinmotorainak központi egypontos impulzus-befecskendező rendszerét először 1975-ben alakította ki a BOSCH. Ezt a rendszert Mono-Jetronicnak hívták (Monojet - single jet), és egy "Volkswagen" autóra szerelték.
Az 1. ábrán. A 4. ábra a "Mono-Jetronic" rendszer központi befecskendezőegységét mutatja. Az ábrából látható, hogy a központi befecskendezőfúvóka (CFV) egy szokásos szívócsonkra van szerelve egy hagyományos karburátor helyett.
De ellentétben a karburátorral, amelyben az automata keverék mechanikai vezérléssel valósul meg, tisztán elektronikus vezérlést alkalmaznak az injektáló mono rendszerben.
Az 1. ábrán. Az 5. ábra a "Mono-Jetronic" rendszer egyszerűsített funkcionális diagramját mutatja.
Az elektronikus vezérlőegység (ECU) 1-7 bemeneti érzékelőkkel működik, amelyek rögzítik az aktuális állapotot és a motor működési módját. Ezekből az érzékelőkből származó jelek kombinálásával és a háromdimenziós injektálási jellemzőből származó információk felhasználásával az ECU kiszámítja a 15 központi injektor nyitott állapotának kezdetét és időtartamát.
Alapján számított adatok a számítógép által előállított vezérlő jel S electro az FVC. Ez a jel hat a 8 tekercs a mágneses szolenoid befecskendező, a zárószelep 11 amely úgy nyit és a szórófej 12 kényszerül alatt gáznyomás 1,1 bar a üzemanyag-tápvezeték 19 permetezzük a szívócsőbe keresztül a fojtószelepet 14 nyitott.
Adott nyílás mérete és a kalibrált fojtási keresztmetszete a permetezőfúvóka a mennyisége továbbított légtömeg által meghatározott henger kinyitási fok a fojtószelep és a tömeges mennyiségű injektált levegőáramot a benzin - időtartama nyitott állapotának az injektor és a nyomásfokozó (működési) a nyomást a tüzelőanyag-tápvezeték 19.
• A benzin teljes és leghatékonyabb égetéséhez a benzin és a levegő tömegét a TV-keverékben szigorúan meg kell határozni 1 / 14,7 (nagy oktánszámú benzin esetén). Ezt a kapcsolatot sztöchiometrikusnak nevezik, és megfelel az egység egységével megnövelt légköri tényezőnek. Az a = Mg / M0 koefficiens, ahol M0 az a gázmennyiség, amely elméletileg szükséges egy adott benzin teljes égetéséhez, és Mg a ténylegesen égett levegő tömege.
Ennélfogva világos, hogy minden üzemanyag-befecskendező rendszerben feltétlenül a szívócsőbe be kell engedni a motor hengerébe felvett levegő tömegmérőjét.
• A rendszer „Mono-Jetronic” légtömeg kiszámítani az ECU-ban szerinti jelzések a két érzékelő (lásd a 4. ábrát ..) a beszívott levegő hőmérséklete (DTV) és a fojtószelep-helyzet (DAP). Per vy található, közvetlenül az utat a levegő áramlását a felső része a központi injektor és egy miniatűr termisztor egy félvezető, és a második ellenállás egy potenciométer, amelynek csúszkát ültetett a forgástengely (ETC) fojtószelep.
Mivel a fojtószelep speciális szöghelyzete megfelel az átvitt levegő szigorúan meghatározott térfogatának, a fojtószelep potenciométer egy légmennyiségmérő. A "Mono-Jetronic" rendszerben motorterhelés-érzékelő is.
De a beszívott levegő tömege nagymértékben függ a hőmérséklettől. A hideg levegő sűrűbb, ami nehezebb. A hőmérséklet emelkedésekor csökken a levegő sűrűsége és tömege. A DTV érzékelő a hőmérséklet hatását figyelembe veszi.
A beszívott levegő hőmérsékletének DTV érzékelője, mint például a félvezető termisztor negatív hőmérsékleti ellenállási együtthatóval, 10 és 2,5 kΩ közötti ellenállási értéket változtat a hőmérséklet -30 és +20 ° C között. A DTV érzékelő jelét csak ebben a hőmérséklet-tartományban használják. Ebben az esetben a benzin befecskendezésének alap időtartamát a számítógép 20% -os időközönként állítja be. Ha a beszívott levegő hőmérséklete meghaladja a + 20 ° C-ot, a DTV érzékelő jelzése a számítógépben blokkolódik, és az érzékelő nem működik.
Jeleket a fojtószelep pozíció érzékelő (DAP) és a beszívott levegő hőmérséklet (DTV) azokban az esetekben, kudarcok ismétlődő ECU jelek a fordulatszám-érzékelő (DOD) és a hűtőfolyadék hőmérséklete (DTD) a motor.
• A központi befecskendezőfúvóka nyitott állapotának előírt (alap) időtartamát az ECU-ban kiszámított légmennyiség és a motor fordulatszám-érzékelő motorfordulatszám-jelének megfelelően határozzák meg.
Mivel a zárójel nyomás Pm a üzemanyag-tápvezeték (PBM) állandó (a „Mono-Jetronic” 1. Pm = 1,1 bar) és a fúvóka átbocsátó kapacitása adott teljes keresztmetszete a szórófej nyílás, míg a nyitott állapotban az injektor egyértelműen meghatározza az összeg befecskendezésű Otto . befecskendezés időzítése (ábrán. 5 UHF jelet a szenzor) általában egyszerre adni a gyújtás jelet a TV keveréket a gyújtásrendszer által (180 ° főtengely forgási DIC).
Így, ha az elektronikus vezérlő keverésének folyamata nagy pontosságú dózisa a befecskendezett üzemanyag mennyiségét a mért légtömeg egy könnyen megoldható problémát, és, végső soron, az adagolási pontosság nem határozza meg az elektronikus automatizálás és a pontosság a gyártás és működésbiztos bemeneti érzékelők és a befecskendező fúvóka.
• Az 1. ábrán. A 6. ábra a "Mono-Jetronic" rendszer - a befecskendezés központi befecskendezője (CFV) - fő részét mutatja.
A központi befecskendező fúvóka egy gázszelep, amelyet egy elektromos impulzus nyit meg az elektronikus vezérlőegységtől. Erre a célra, a fúvóka 8 van egy elektromágneses működtetésű egy mozgatható mágneses ütést 14. A fő probléma létrehozásában pulzáló befecskendező szelepek a szükségességét, hogy a nagy sebességű működtetésekor a reteszelő szerkezetet 9, mint a szelep nyitási és zárási. Az oldatot úgy érjük el egy gravírozott mágneses magja a mágnesszelep, az áram növelésével a pulzus vezérlőjel, a kiválasztás a rugalmassága a visszatérő 13 rugó, és a lefektetett felületek alkotják a szórófej 10.
Az injektor fúvóka (6. Ábra, a) kapilláris tubulus harang formájában készül, amelynek száma általában nem kevesebb, mint hat. A csengő tetején lévő szöget a tölcsér alakú befecskendezőnyílás nyitja meg. Ezzel az űrlappal a benzin sugara még a kis nyíláson sem esik le a fojtószelepen, de a nyitás résénél két vékony, félholdon át repül.
A "Mono-Jetronic" rendszer központi fúvóka megbízhatóan biztosítja a 11 szórófej nyitott állapotának minimális időtartamát 1 ± 0,1 ms-ig. Ilyen ideig és 1 bar üzemi nyomáson körülbelül egy milligramm benzint injektálunk a permetező fúvókán keresztül, amelynek területe 0,08 mm2. Ez 4 l / h üzemanyag-fogyasztásnak felel meg a felmelegített motor minimális üresjárati fordulatszáma (600 fordulat / perc) mellett. A hideg motor indításakor és felmelegedésekor a fúvóka hosszabb időre nyit (legfeljebb 5,7 ms). Másrészt a maximális időtartama üzemanyag befecskendezés a motor meleg (nyitott állapotának a fúvóka) korlátozza határfrekvencia jelen a főtengely forgása belső égésű motor (6500. 7000 min-1) a teljes fojtószelep módban, és nem lehet több, mint 4 ms. Ebben az esetben a fúvóka-reteszelő berendezés működési frekvenciája üresjárati fordulatszámon legalább 20 Hz, teljes terhelés esetén - legfeljebb 200. 230 Hz.
• Különös gonddal járjon el a fojtószelep (fojtószelep potenciométer) fojtószelep helyzetérzékelőjének a sz. 7. A motor forgatására való érzékenységének meg kell felelnie a 13 fojtószelep ± 0,5 szögelfordulásának követelménye. A fojtószelep tengelyének szigorú szöghelyzetében meghatározzák a motor két üzemmódjának kezdetét: üresjárat (3 ± 0,5 °) és teljes terhelés (72,5 ± 0,5 °).
A nagy pontosság és megbízhatóság érdekében a potenciométer ellenállási útjai, amelyek közül négy szerepel a 2. ábrán bemutatott rendszerben. 7, b és a potenciométer csúszkájának tengelye (a kétkomponensű motor) csúszásmentes Teflon csúszó csapágyakkal van felszerelve.
A potenciométert és a számítógépet egy négyvezetékes kábel csatlakoztatja a csatlakozón keresztül. A csatlakozások megbízhatóságának növelése érdekében a csatlakozón és a potenciométer chipen lévő érintkezőket aranyozják. Pins 1 és 5 ellátására használják referencia feszültség 5 ± 0,01 VA Pins 1 és 2 - eltávolítására a jelfeszültség bekapcsolásával a fojtószelep szög 0 és 24 ° (0. 30 - tétlen; 3. 24 ° - az alacsony motorterhelés módja). 1. és 4. kapcsoló - a jelfeszültség eltávolítása a fojtószelep 18-90 ° -os szögben történő elfordításakor (18 72,5 ° - átlagos terhelés, 72,5 ° 90 ° - teljes terhelésű motor).
Ezenkívül a fojtó potenciométerről származó jelfeszültséget használják:
a TV-keverék gazdagítása az autó felgyorsulása alatt (a jelerősség-váltás sebességét feljegyzik);
a TV-keverék gazdagítása teljes terhelés üzemmódban (a jel értékét a potenciométerről rögzítik, miután a fojtószelep 72,5 ° -kal elfordul a növekedés irányában);
megállítani a tüzelőanyag befecskendezése az utánfutási módba (regisztrált potenciométer jelet, ha a nyitott állapotának a fojtószelep szöge kisebb, mint 3 ° Frekvencia W motor forgási egyidejűleg ellenőrzött :. ha W> 2100 min-1, akkor az üzemanyag-ellátás leáll, és újra helyreáll amikor W 1) , akkor a kipufogógázokban az oxigén koncentrációja kissé magasabb, mint a névleges koncentráció (a = 1). A CD érzékelője alacsony feszültséget (kb. 0,1 V) ad, és az ECU ezzel a jelzéssel állítja be a benzin befecskendezésének időtartamát. Az együttható ismét az egységhez közelít. Ha a motor egy gazdag keverékben működik, az oxigénérzékelő kb. 0,9 V feszültséget produkál és fordított sorrendben működik.
Érdekes megjegyezni, hogy az oxigénérzékelő csak a motor működési módjaiban vesz részt a keverékképződés folyamatában, ahol a TB keverék dúsulását 0,9-nél nagyobb mértékben korlátozzák. Ezek olyan módok, mint az alacsony és közepes sebességű terhelés és a felmelegített motor alapjárata. Ellenkezõ esetben a KD érzékelõ ki van kapcsolva (blokkolva) a számítógépben, és a tv-keverék összetétele nincs korrigálva a kipufogógázok oxigén koncentrációjához. Ez például a hideg motor beindításának és felmelegedésének módjaira és kényszerített módjaira (gyorsulás és teljes terhelés) történik. Ezekben a módokban a TV-keverék jelentős gazdagodása szükséges, ezért itt elfogadhatatlan az oxigénérzékelő működése ("a" együttható együtthatója "megnyomása).
• Az 1. ábrán. A 10. ábra a "Mono-Jetronic" befecskendező rendszer funkcionális diagramját mutatja be valamennyi komponensével.
A tüzelőanyag-ellátás alrendszerében lévő minden befecskendező rendszer szükségszerűen egy zárt felső gyűrűt tartalmaz, amely a gáztartályból indul és ott végződik. Ezek közé tartozik: a tüzelőanyag-tartály BB elektrobenzonasos Ibn, finom üzemanyagszűrő FTOT elosztó RT tüzelőanyag (Rendszer „Mono-Jetronic” - egy központi injektor), és a nyomásszabályozó RD, elven működő, a légtelenítő szelepet, amikor túllép egy meghatározott üzemi nyomás a zárt gyűrű (a "Mono-Jetronic" rendszerhez 1,1 1,1 bar).
A zárt tüzelőanyaggyűrű három funkcióval rendelkezik:
• a nyomásszabályozó segítségével fenntartja a szükséges állandó üzemi nyomást az üzemanyag-elosztó számára;
• egy rugós diafragma nyomásszabályozó megtartja maradék nyomás (0,5 bar) kikapcsolása után a motor, amelynek kialakulását a gőz nem megengedett, és a légzsákok a üzemanyag-vezetékek, amikor a motor lehűl;