Sistema de subministrament de combustible. Sistemes d'injecció, descripció i principi de funcionament

2024 Autora: Erin Ralphs | [email protected]. Última modificació: 2024-02-19 12:51

El sistema de subministrament de combustible és necessari per al subministrament de combustible des del dipòsit de gas, la seva posterior filtració, així com la formació d'una barreja d'oxigen-combustible amb la seva transferència als cilindres del motor. Actualment, hi ha diversos tipus de sistemes de combustible. El més comú al segle XX era el carburador, però avui el sistema d'injecció és cada cop més popular. També hi havia una tercera injecció única, que era bona només perquè permetia reduir lleugerament el consum de combustible. Mirem més de prop el sistema d'injecció i entenem el seu principi de funcionament.

Disposicions generals

La majoria dels sistemes de combustible de motor moderns són similars. La diferència només pot estar en l'etapa de la barreja. El sistema de combustible inclou els components següents:

1. El dipòsit de combustible és un producte compacte que té una bomba i un filtre per netejar partícules mecàniques. L'objectiu principal és l'emmagatzematge de combustible.
2. Les línies de combustible formen un complex de mànegues i tubs per traslladar el combustible del dipòsit al sistema de mescla.
3. Dispositiuformació de mescles. En el nostre cas, parlarem de l'injector. Aquesta unitat està dissenyada per obtenir una emulsió (mescla aire-combustible) i subministrar-la als cilindres a temps amb el motor.
4. Unitat de control del sistema de formació de mescles. S'instal·la només en motors d'injecció, la qual cosa es deu a la necessitat de controlar sensors, injectors i vàlvules.
5. Bomba de combustible. En la majoria dels casos, s'utilitza l'opció submergible. És un motor elèctric de baixa potència que està connectat a una bomba de líquid. La lubricació es realitza amb combustible, i l'ús prolongat del vehicle amb menys de 5 litres de combustible pot provocar una fallada del motor elèctric.

En resum, un injector és un subministrament puntual de combustible a través d'un broquet. El senyal electrònic prové de la unitat de control. Tot i que l'injector té una sèrie d'avantatges significatius sobre el carburador, fa molt de temps que no s'utilitza. Això es va deure a la complexitat tècnica del producte, així com a la baixa capacitat de manteniment de les peces que van fallar. Actualment, els sistemes d'injecció puntual han substituït pràcticament el carburador. Vegem més de prop per què l'injector és tan bo i quines són les seves característiques.

Característiques dels equips de combustible

El cotxe sempre ha estat objecte d'atenció dels ecologistes. Els gasos d'escapament s'alliberen directament a l'atmosfera, que està plena de contaminació. Els diagnòstics del sistema de combustible van mostrar que la quantitat d'emissions amb formació de mescles incorrectes augmenta significativament. Per aquesta senzilla raó, es va decidirinstal·lar un convertidor catalític. No obstant això, aquest dispositiu només va mostrar bons resultats amb una emulsió d' alta qualitat i, en cas de desviacions, la seva eficiència va disminuir significativament. Es va decidir substituir el carburador per un sistema d'injecció més precís, que era l'injector. Les primeres opcions incloïen un gran nombre de components mecànics i, segons les investigacions, aquest sistema empitjorava progressivament a mesura que s'utilitzava el vehicle. Això va ser molt natural, ja que components importants i peces de treball es van embrutar i van fallar.

Per tal que el sistema d'injecció es pugui corregir, es va crear una unitat de control electrònic (ECU). Juntament amb la sonda Lamba integrada, que es troba davant del convertidor catalític, això va donar un bon rendiment. Es pot dir amb seguretat que els preus dels combustibles avui són força elevats i que l'injector és bo només perquè estalvia gasolina o gasoil. A més, hi ha els següents avantatges:

1. Augment del rendiment motor. En particular, s'ha augmentat la potència entre un 5 i un 10%.
2. Millora el rendiment dinàmic del vehicle. L'injector és més sensible als canvis de càrrega i ajusta per si sol la composició de l'emulsió.
3. La mescla òptima de combustible i aire redueix la quantitat i la toxicitat dels gasos d'escapament.
4. El sistema d'injecció s'engega fàcilment independentment de les condicions meteorològiques, la qual cosa és un avantatge important respecte als motors de carburació.

Sistema d'injecció de combustible i el seu dispositiu

En primer lloc, val la pena assenyalar el fet que els motors d'injecció moderns estan equipats amb broquets, el nombre dels quals és igual al nombre de cilindres. Entre ells, els broquets estan connectats per una rampa. Allà, el combustible es troba sota una lleugera pressió i és creat per un dispositiu elèctric: una bomba de gasolina. La quantitat de combustible injectat depèn directament de la durada de l'obertura del broquet, que està determinada per la unitat de control. Per a això, es prenen indicadors de diversos sensors instal·lats per tot el vehicle. Ara tindrem en compte els principals:

1. Sensor de flux d'aire. Serveix per determinar la plenitud dels cilindres amb aire. En cas d'avaria, les lectures s'ignoren i les dades tabulars es prenen com a indicadors principals.
2. El sensor de posició de l'accelerador reflecteix la càrrega del motor, que es deu a la posició de l'accelerador, el cicle de l'aire i la velocitat del motor.
3. Sensor de temperatura del refrigerant. Amb l'ajuda d'aquest controlador, s'implementa el control del ventilador elèctric i la correcció del subministrament de combustible, així com l'encesa. En cas d'un mal funcionament, no és necessari un diagnòstic immediat del sistema de combustible. La temperatura es pren en funció de la durada del motor de combustió interna.
4. El sensor de posició del cigonyal (cigonyal) és necessari per sincronitzar el sistema en conjunt. El controlador calcula no només la velocitat del motor, sinó també la seva posició en un moment determinat. Com que es tracta d'un sensor polar, si falla, no es pot fer servir més el vehicle.
5. SensorL'oxigen és necessari per determinar el percentatge d'oxigen dels gasos emesos a l'atmosfera. La informació d'aquest controlador es transmet a l'ECU, que, en funció de les lectures, corregeix l'emulsió.

Val la pena parar atenció al fet que no tots els vehicles amb injector estan equipats amb un sensor d'oxigen. Només en tenen els cotxes equipats amb un convertidor catalític amb normes de toxicitat Euro-2 i Euro-3.

Tipus de sistemes d'injecció: injecció d'un sol punt

Actualment, tots els sistemes s'utilitzen activament. Es classifiquen en funció del nombre de broquets i del lloc de subministrament de combustible. Hi ha tres sistemes d'injecció en total:

• punt únic (injecció única);
• multipunt (distribució);
• immediat.

Primer, mirem els sistemes d'injecció d'un sol punt. Es van crear immediatament després dels de carburador i es consideraven més avançats, però ara estan perdent popularitat per moltes raons. Hi ha diversos avantatges innegables d'aquests sistemes. Els principals són un important estalvi de combustible. Atès que els preus dels combustibles són força elevats avui dia, aquest injector és rellevant. Curiosament, aquest sistema conté una mica menys d'electrònica, de manera que és més fiable i estable. Quan la informació dels sensors es transmet a l'element de control, els paràmetres d'injecció es canvien immediatament. És molt interessant que gairebé qualsevol motor de carburació es pugui convertir a injecció d'un sol punt sense significatiucanvis estructurals. El principal desavantatge d'aquests sistemes és la baixa resposta de l'accelerador del motor de combustió interna, així com la deposició d'una quantitat important de combustible a les parets del col·lector, tot i que aquest problema també era inherent als models de carburador.

Com que només hi ha un broquet en aquest cas, es troba al col·lector d'admissió en lloc del carburador. Com que el broquet estava en un bon lloc i estava constantment sota un corrent d'aire fred, la seva fiabilitat era al màxim nivell i el disseny era extremadament senzill. El rentat del sistema de combustible amb injecció d'un sol punt no va trigar molt de temps, ja que n'hi havia prou amb bufar només un broquet, però l'augment dels requisits ambientals va portar al desenvolupament d' altres sistemes més moderns.

Sistemes d'injecció multipunt

La injecció distribuïda es considera més moderna, complexa i menys fiable. En aquest cas, cada cilindre està equipat amb un broquet aïllat, que es troba al col·lector d'admissió molt a prop de la vàlvula d'admissió. Per tant, el subministrament de l'emulsió es realitza per separat. Com s'ha indicat anteriorment, amb aquesta injecció, la potència del motor de combustió interna es pot augmentar fins a un 5-10%, cosa que es notarà quan es condueix per la carretera. Un altre punt interessant: aquest sistema d'injecció de combustible és bo perquè el broquet es troba molt a prop de la vàlvula d'admissió. Això minimitza l'acumulació de combustible a les parets del col·lector, la qual cosa comporta un estalvi de combustible important.

Hi ha diversos tipusinjecció multipunt:

1. Simultània: tots els broquets s'obren al mateix temps.
2. Parell-paral·lel: obertura de broquets per parells. Un injector s'obre a la carrera d'admissió i l' altre abans de la carrera d'escapament. Actualment, aquest sistema només s'utilitza en el moment de l'arrencada d'emergència del motor de combustió interna en cas de fallada de fase (sensor de posició del cigonyal).
3. En fases: cada broquet es controla per separat i s'obre abans de la carrera d'admissió.

En aquest cas, el sistema és força complex i es basa completament en la precisió de l'electrònica. Per exemple, rentar el sistema de combustible trigarà molt més, ja que s'ha de rentar cada injector. Ara seguim endavant i mirem un altre tipus d'injecció popular.

Injecció directa

Els cotxes d'injecció amb aquests sistemes es poden considerar els més respectuosos amb el medi ambient. L'objectiu principal d'introduir aquest mètode d'injecció és millorar la qualitat de la mescla de combustible i augmentar lleugerament l'eficiència del motor del vehicle. Els principals avantatges d'aquesta solució són els següents:

• atomització acurada de l'emulsió;
• formació d'una mescla d' alta qualitat;
• ús efectiu de l'emulsió en les diferents etapes del funcionament de l'ICE.

A partir d'aquests avantatges, podem dir que aquests sistemes estalvien combustible. Això es nota especialment quan es condueix tranquil·lament en zones urbanes. Si comparem dos cotxes amb la mateixa mida del motor però diferents sistemes d'injecció, per exemple, directe i multipunt, llavors notablementel millor rendiment dinàmic serà en el sistema directe. Els gasos d'escapament són menys tòxics i la capacitat dels litres consumits serà lleugerament superior a causa de la refrigeració per aire i del fet que la pressió al sistema de combustible augmenta lleugerament.

Però hauríeu de parar atenció a la sensibilitat dels sistemes d'injecció directa a la qualitat del combustible. Si tenim en compte els estàndards de Rússia i Ucraïna, el contingut de sofre no hauria de superar els 500 mg per 1 litre de combustible. Al mateix temps, les normes europees impliquen que el contingut d'aquest element és de 150, 50 i fins i tot 10 mg per litre de gasolina o dièsel.

Si considerem breument aquest sistema, es veu així: els broquets es troben a la culata. En base a això, la injecció es realitza directament als cilindres. Val la pena assenyalar que aquest sistema d'injecció és adequat per a molts motors de gasolina. Com s'ha indicat anteriorment, s'utilitza alta pressió al sistema de combustible, sota la qual l'emulsió es subministra directament a la cambra de combustió, sense passar pel col·lector d'admissió.

Sistema d'injecció de combustible: funcionament magre

Una mica més amunt vam examinar la injecció directa, que es va utilitzar per primera vegada als cotxes Mitsubishi, que tenien l'abreviatura GDI. Fem una ullada ràpida a un dels modes principals: funcionar amb una barreja magra. La seva essència rau en el fet que el vehicle en aquest cas funciona amb càrregues lleugeres i velocitats moderades fins a 120 quilòmetres per hora. La injecció de combustible es realitza mitjançant una torxaetapa final de compressió. Reflectit pel pistó, el combustible es barreja amb l'aire i entra a la zona de la bugia. Resulta que la barreja a la cambra s'esgota significativament, però, la seva càrrega a la zona de la bugia es pot considerar òptima. Amb això n'hi ha prou per encendre-la, després de la qual cosa també s'encén la resta de l'emulsió. De fet, aquest sistema d'injecció de combustible garanteix el funcionament normal del motor de combustió interna fins i tot amb una relació aire/combustible de 40: 1.

Aquest és un enfocament molt eficient que estalvia molt de combustible. Però val la pena parar atenció al fet que el problema de neutralitzar els gasos d'escapament s'ha tornat agut. El fet és que el catalitzador és ineficient, ja que es forma òxid de nitrogen. En aquest cas, s'utilitza la recirculació de gasos d'escapament. Un sistema especial ERG permet diluir l'emulsió amb gasos d'escapament. Això redueix una mica la temperatura de combustió i neutralitza la formació d'òxids. Tanmateix, aquest enfocament no us permetrà augmentar la càrrega del motor. Per resoldre parcialment el problema, s'utilitza un catalitzador d'emmagatzematge. Aquest últim és extremadament sensible als combustibles amb un alt contingut de sofre. Per aquest motiu, cal una inspecció periòdica del sistema de combustible.

Mescla homogènia i funcionament en 2 etapes

Mode d'alimentació (mescla homogènia): ideal per a la conducció agressiva en zones urbanes, avançaments, així com per a la conducció per autopistes i autopistes. En aquest cas, s'utilitza una torxa cònica, que és menys econòmica que la versió anterior. Injeccióes realitza en la carrera d'ingesta, i l'emulsió resultant sol tenir una proporció de 14,7:1, és a dir, propera a l'estequiomètrica. De fet, aquest sistema de subministrament automàtic de combustible és exactament el mateix que el de distribució.

El mode de dues etapes implica la injecció de combustible a la carrera de compressió, així com l'arrencada. La tasca principal és un fort augment del motor. Un exemple sorprenent del funcionament efectiu d'aquest sistema és el moviment a baixes velocitats i una forta pressió sobre l'accelerador. En aquest cas, la probabilitat de detonació augmenta significativament. Per aquesta senzilla raó, en comptes d'una etapa, la injecció es fa en dues.

A la primera etapa, s'injecta una petita quantitat de combustible en la carrera d'admissió. Això us permet reduir lleugerament la temperatura de l'aire al cilindre. Podem dir que el cilindre contindrà una mescla extra magra en una proporció de 60: 1, per tant, la detonació és impossible com a tal. En l'etapa final de la carrera de compressió, s'injecta un raig de combustible, que porta l'emulsió a una altra rica en una proporció d'aproximadament 12:1. Avui podem dir que aquest sistema de combustible del motor només es va introduir per als vehicles del mercat europeu. Això es deu al fet que les altes velocitats no són inherents al Japó, per tant, no hi ha càrregues elevades al motor. A Europa, hi ha un gran nombre d'autopistes i autopistes, de manera que els conductors estan acostumats a conduir ràpid, i això suposa una gran càrrega per al motor de combustió interna.

Alguna cosa més interessant

Val la pena parar atenció al fet que, a diferència dels sistemes de carburador, la injecció requereix que hi hagi una revisió regular del sistema de combustible. Això es deu al fet que un gran nombre d'electrònica complexa pot fallar. Com a resultat, això comportarà conseqüències indesitjables. Per exemple, l'excés d'aire al sistema de combustible provocarà una violació de la composició de l'emulsió i una proporció de mescla incorrecta. En el futur, això afectarà el motor, apareixerà un funcionament inestable, fallaven els controladors, etc. De fet, l'injector és un sistema complex que determina quan cal aplicar una espurna als cilindres, com lliurar una mescla d' alta qualitat als cilindres. bloc de cilindres o col·lector d'admissió, quan obrir els injectors i quina proporció d'aire i gasolina hauria d'haver a l'emulsió. Tots aquests factors afecten el funcionament sincronitzat del sistema de combustible. L'interessant és que sense la majoria dels controladors, la màquina pot funcionar correctament sense desviacions importants, ja que hi ha registres i taules d'emergència que s'utilitzaran.

L'eficiència del motor de combustió interna en el nostre cas ve determinada per la correcció de les dades rebudes dels controladors. Com més precises siguin, menys possibles diferents mal funcionaments del sistema de combustible. La velocitat del sistema en el seu conjunt també juga un paper important. A diferència dels carburadors, aquí no es requereix un ajust manual, i això elimina errors durant el treball de calibratge. En conseqüència, aconseguirem una combustió més completa de la mescla i un millor sistema en termes d'ecologia.

Conclusió

En conclusió, val la pena explicar una mica les mancances inherents als sistemes d'injecció. El principal desavantatge és l' alt cost dels motors de combustió interna. Peren general, el cost d'aquestes unitats serà superior al voltant d'un 15%, la qual cosa és important. Però també hi ha altres inconvenients. Per exemple, una vàlvula fallida del sistema de combustible en la majoria dels casos no es pot reparar a causa d'una fuita, de manera que només cal canviar-la. Això també s'aplica al manteniment de l'equip en general. Alguns components i peces són molt més fàcils de comprar nous que gastar diners en la seva reparació. Aquesta qualitat no és inherent als vehicles amb carburador, on podeu classificar tots els components importants i restaurar-ne el rendiment sense gastar molt de temps i esforç. Sense cap mena de dubte, el sistema electrònic de subministrament de combustible s'està reparant amb un gran esforç i mitjans. És poc probable que es repari l'electrònica sofisticada a la primera estació de servei disponible.

Bé, hem parlat amb tu sobre què són els sistemes d'injecció. Com podeu veure, aquest és un tema de conversa molt interessant. Podeu parlar molt més sobre quins bons broquets i la capacitat d'ajustar el motor a l'instant. Però ja hem parlat dels punts principals. Recordeu que el sistema de combustible d'un motor de gasolina s'ha de revisar periòdicament per detectar possibles defectes. Per exemple, a causa de la baixa qualitat del combustible, que en realitat és inherent al nostre país, els broquets sovint s'obstrueixen. A causa d'això, el motor comença a funcionar de manera intermitent, la potència baixa, la mescla es torna massa magra, o viceversa. Tot això té un efecte molt dolent en el conjunt del cotxe, per la qual cosa cal un seguiment constant i regular. A més, proveu d'omplir només amb la gasolina recomanada pel fabricant del vostre vehicle.