Впръскване на гориво и история на системите за управление на двигателя - Система за впръскване на гориво

Какво представлява инжекцията?

Инжектиране (от английското „впръскване“) днес е интегрирана система за управление, която осигурява оптимална работа на двигателя с цел намаляване на токсичността на отработените газове, увеличаване на мощността и икономичността на двигателя.

Следните компоненти могат да бъдат разграничени в системата за управление на двигателя:
- контролер (от английския „control“ - „control“) - това е мозъкът на системата, оценяващ информацията от сензорите за текущия режим на работа на двигателя, извършващ доста сложни изчисления и управляващ изпълнителните механизми;

- сензори - очите на системата, информираща контролера за случващото се с двигателя и автомобила като цяло в момента;

- задвижващи механизми системни ръце, които изпълняват команди на контролера -.

За да работи двигателят нормално, трябва:

  • определете оптималното количество гориво и момента, в който то трябва да бъде подадено към цилиндъра;
  • определят оптималния момент, когато е необходимо да се подаде искра към цилиндъра;
  • подайте въздушно-горивната смес в правилното съотношение към цилиндъра и осигурете искра.
    Първите две задачи се решават от тандема "сензори-контролер", третата - "контролери-изпълнителни механизми".

Историята на системите за управление на двигателя

Първите механични системи, които използват принципа на подаване на гориво към цилиндър с помощта на бутална помпа, се появяват още в зората на автомобилната индустрия. Но те не можеха да се конкурират с по-евтини карбуратори и поради това бяха принудени да излязат от пазара на серийни автомобили за дълго време.

Ерата на карбураторните двигатели може да продължи много дълго време, ако не и за затягане на екологичните изисквания. За един век паркингът в света е нараснал толкова много, че във всяка от развитите страни проблемът с намаляването на емисиите на отработени газове в околната среда се е превърнал в общонационален проблем и за решаването му е била необходима държавна намеса.

Производителите на автомобили са били задължени да произвеждат автомобили, които отговарят на стандартите за съдържанието на вредни вещества в отработените газове. За да се осигури безболезнен преход на автомобилните заводи към производството на по-екологични автомобили, затягането на стандартите се извършваше на етапи. Петролните кризи породиха опасения за ефективността на горивата. По този начин автомобилните производители бяха принудени да подобрят системите за управление на двигателите и двигателите, използвайки най-новите постижения в науката и технологиите, за да запазят правото да продават автомобилите си.

Еволюцията на системите за управление на двигателя може да се види на примера на Европа.

До 1993 г. в Европа бяха в сила стандарти за токсичност, при които карбураторните двигатели, както и двигателите с механично впръскване без преобразувател на отработени газове, бяха свободно монтирани. През 1993 г. Европа прие по-строги изисквания за емисии, наречени „Евро-1“ (цифрата „1“ символизира първата стъпка към по-чисти двигатели). Заедно с рязкото ограничение на съдържанието на вредни вещества в отработените газове (като азотни оксиди NOx, въглеводороди CH и въглероден оксид CO), има ограничение за изпаряване на горивата от системите на превозните средства. В същото време колата трябваше да се съобрази с изискванията на стандарта през първите 80 000 км пробег.

От всички варианти за решаване на проблема с намаляването на вредните емисии, най-ефективно е използването на каталитичен конвертор, в който в резултат на химическа реакция с кислород в присъствието на катализатор, СН въглеводороди, въглероден окис CO и азотните оксиди NOx се превръщат във вода H2O, въглероден диоксид CO2 и азот N2. Особеността на неутрализатора е, че за да се борят ефективно и с трите вредни компонента, горивото трябва да се подава към цилиндъра в строго съотношение с въздуха (т.нар. Стехиометричен състав на сместа).

Механичният карбуратор не успя да осигури точно дозиране на горивото и беше заменен от електронен карбуратор. Механично впръскване, заменено електронно впръскване: централно (едноточково) и разпределено (многоточково). Датчик за кислород (ламбда сонда) се превърна в неразделна част от системи с неутрализатор. За борба с изпаренията на гориво на автомобила е инсталирана система за регенериране на бензинови пари.

През 1996 г. в Европа влезе в сила нов стандарт за токсичност, Euro-2, който е по-строг от предишния. Единствената система, която даде възможност да се отговори на тези изисквания с голям запас, беше системата с разпределено впръскване на гориво. Ерата на карбураторите приключи.

Следващата стъпка, Евро-3, беше направена през 2000 г. Затягането на стандартите за токсичност в този стандарт се допълва от изискването за постоянно наблюдение на работоспособността на основните компоненти на системата, чийто отказ води до увеличаване на вредните емисии. Контролерът получи допълнителна задача - да провери правилната работа на системата и да информира водача за неизправности.