Содержание [скрыть]
Возможности двигателя зависят от характеристик бензина, газа или дизельного топлива. Вот только под капотом сгорает не чистый бензин, а топливно-воздушная смесь. Это происходит внутри цилиндров. При этом система впрыска для дизеля и бензинового аналога имеет существенные отличия.
Изменение соотношения топлива и воздуха позволяет сделать рывок и быстро набрать скорость или же заехать на крутой подъём. За процесс сублимации воздуха и топлива в машине отвечает множество датчиков, они берут контрольные показатели и посылают их в блок управления.
Управление системой впрыска топлива на следующем видео:
Что собой представляет система впрыска
Система впрыска реализует подачу топливно-воздушной смеси в цилиндры. Она состоит из множества датчиков, а её работа регулируется блоком управления. За подачу воздуха в этом узле отвечает дроссельная заслонка. Перед тем как разделиться на потоки, смесь скапливается в ресивере. Именно он измеряет расход воздуха.
Объём ресивера должен быть достаточным для того, чтобы в системе не было недостатка воздуха. Также он помогает сглаживать пульсацию при запуске. Огромную роль в конструкции играют форсунки. Они устанавливаются вблизи клапанов.
Датчики системы впрыска
Есть целый ряд датчиков, которые обеспечивают нормальную подачу топливно-воздушной смеси внутрь цилиндров, к основным из них можно причислить:
- Датчик кислорода — он отвечает за содержание этого элемента в выхлопных газах. Также его называют лямбда-зондом. В продвинутых системах возможно использование двух таких датчиков.
- ДПК — нужен для синхронизации системы. Отвечает за расчёт оборотов двигателя и положение коленчатого вала.
- ДМРВ позволяет в зависимости от выбранного цикла наполнять цилиндры мотора сбалансированной топливно-воздушной смесью.
- ДПДЗ — с его помощью становится возможным определить положение дросселя. Главная задача детали рассчитывать нагрузку, которая приходится на мотор.
Естественно, в современных машинах намного большее количество датчиков, и далеко не все они связаны с подачей топливно-воздушной смеси. Но без этих четырёх работа бы всей системы стала невозможной.
Общие понятия о топливно-воздушной смеси
Движение поршней в цилиндрах происходит благодаря микровзрыву. В результате этого вырабатывается механическая энергия, которая впоследствии преобразуется в энергию движения.
Топливно-воздушная смесь может быть как однородной, так и состоять из нескольких слоёв. Всё зависит от степени нагрузки и заданных параметров. В некоторых случаях состав меняется ради обеспечения большей экономии топлива. Естественно, что мощность двигателя из-за этого падает.
Состав топливно-воздушной смеси зависит от множества факторов. Одним из ключевых в последнее время становится содержание окиси азота в выхлопных газах. Современные лямбда-зонды способны проанализировать структуру выхлопных газов. Это необходимо для того, чтобы не наносить вред окружающей среде.
Какой бывает ТВС
Обогащённая и обеднённая
Топливно-воздушная смесь может быть обогащённой и обеднённой. Если же говорить о стандарте, то это 14,7 кг воздуха на 1 кг топлива. Данный параметр может отклоняться в любую сторону.
Если включение воздуха больше, то это значит, что воздушно-топливная смесь обеднённая. В случае, когда количество воздушных включений меньше — субстанция называется обогащённой.
За создание топливно-воздушной смеси отвечает карбюратор. Тем не менее, если брать во внимание последние тенденции автомобилестроения, то он практически вытеснен инжекторами.
Если во внимание брать традиционную науку автомобилестроения, то принято считать, что лучшую топливно-воздушную смесь способен создать барботажный карбюратор. Субстанция представляет собой смесь пара и воздуха. Она даёт максимальный КПД. При этом расход бензина находится на максимально низком уровне.
К сожалению, применения барботажного карбюратора ограниченно. Всё из-за его громоздкости. К тому же устройство не отличается безопасностью эксплуатации. Мало того, пропорция воздуха и горючего во многом зависит от внешних условий, таких как температура.
Оптимальное использование обогащённой и обеднённой ТВС
Многими автомобильным компаниями принимались целые комплексы мер, чтобы добиться уменьшенного расхода топлива, и если посмотреть эволюцию потребления, то, можно сказать, что им многого удалось добиться.
Большую роль в уменьшение расхода топлива на данный момент сыграла точная регулировка системы впрыска. Но этот процесс простым не назовёшь. Малейшая ошибка может вызвать противоположный ожидаемому результат.
Дело в том, что повышенная температура внутри системы негативно сказывается на стенках цилиндров. О снижении мощности двигателя здесь даже говорить не приходится. Мало того, с ростом нагрузки начинают наблюдаться неожиданные провалы мощности. В результате траектория движения становится дёрганной. Поэтому подняться на крутое возвышение становится невозможно. Как только соотношение достигает отметки 30 к 1 — двигатель глохнет.
Также стоит признать, что возможности обогащённой топливно-воздушной смеси не бесконечны. Её использование не позволит вашей машине превратиться в «феррари», но она повысит мощностные показатели. Но это при условии, что соотношение отвечает параметрам двигателя, который установлен в авто. В противном случае в работе мотора возникнут перебои, и упадёт мощность. Мало того, расход топлива возрастёт.
Гомогенная и слоистая
Однородная топливно-воздушная смесь считается оптимальной, когда нужно обеспечить стабильную работу ДВС. Она подходит практически для всех режимов. Главное достоинство функционирования двигателя на этом веществе заключается в стабильной теплоотдаче. Это позволяет достичь максимальной мощности. При этом давление и температура находятся в допустимых пределах.
К сожалению, без недостатков обойтись не удалось. Несмотря на все видимые причины, гомогенная топливно-воздушная смесь имеет один существенный минус. Она сильно загрязняет выхлопные газы. Подобное происходит из-за микрочастиц, которые не сгорают внутри цилиндров.
В случае со слоистой топливно-воздушной смесью всё происходит по-другому. Внутрь цилиндра подаётся заранее обеднённое вещество. Но его структура составляется в зависимости от конкретного режима работы двигателя. Это позволяет максимально рационально использовать имеющиеся в наличии ресурсы.
К сожалению, слоистая топливно-воздушная смесь имеет весомый недостаток: системе не всегда удаётся контролировать наличие воздуха в общей структуре вещества. Если этот параметр слишком большой, то воспламенения не произойдёт. Также одним из побочных эффектов является нестабильное горение. Из-за этого падает мощность, а двигатель может периодически глохнуть.
При использовании слоистой топливно-воздушной смеси огромную роль играют датчики и блок управления. Общая работа этих элементов позволяет создать оптимальную структуру вещества, которая будет отлично подходить для выбранного режима работы.
В большинстве ДВС для того чтобы запустить реакцию окисления, для начала впрыскивается обогащённая топливно-воздушная смесь. Чтобы это стало возможным, в карбюраторных двигателях устанавливают ещё один впускной клапан. Инжекторные двигатели для этой цели используют форсунки.
Заключение
От качества топливно-воздушной смеси зависит работоспособность двигателя. Изменение содержания топлива или воздуха позволяет увеличить мощность или добиться большей экономии.
Для регулировки состава топливно-воздушной смеси в современных системах впрыска используются датчики, которые отслеживают десятки процессов в машине и посылают данные в блок управления, и на их основе происходит регулировка.
