Распределенный, непосредственный или комбинированный впрыск
Молодое поколение водителей уже и не знает, что раньше инжекторных моторов не было – почти все бензиновые силовые агрегаты были карбюраторные. Но экология и развитие технологий вытеснили их, сегодня системы подачи топлива сплошь компьютерные. Но их развитие не остановилось. Современный автомобиль с бензиновым мотором может быть оборудован тремя типами впрыска – распределенным, непосредственным или комбинированным. Чем они отличаются и какой из них лучше рассмотрим в этой статье.
На фото — распределенный впрыск топливаРаспределенный впрыск (MPI)
Формально это не первый вид впрыска, и не он пришел на смену карбюратору. Был еще так называемый моновпрыск – топливо во впускной коллектор подавала одна форсунка. Несмотря на то, что управление у нее было электронным, по сигналам с датчиков, заметного преимущества моновпрыск перед карбюратором не дал: основная проблема с оседанием топлива на стенках коллектора сохранилась.
Моновпрыск популярности не получил, а автомобильные инженеры сразу перешли к впрыску распределенному.
Основная его особенность – наличие индивидуальной форсунки на каждый цилиндр. Впрыск топлива происходит во впускной коллектор, в нем происходит смесь с воздухом. Форсунки расположены около впускных клапанов, топливу не нужно блуждать по недрам коллектора, смесь получается стабильной. Уже этот факт позволил снизить расход, повысить мощность и улучшить экологичность. Кроме того, система распределенного впрыска получилась недорогой – форсунки простые, бензонасос дешевый, все отточено и хорошо работает. Неудивительно, что распределенный впрыск до сих пор остается самым популярным, особенно на недорогих автомобилях, для которых себестоимость производства и цена владения имеют важное значение.
Схема распределенного впрыска топливаМинус у распределенного впрыска сегодня один – он достиг потолка по эффективности. Инженеры уже выжали максимум, дальше ни расход топлива снижать, ни мощность увеличить невозможно, поэтому конструкторам приходится искать новые варианты, чтобы укладываться во все более строгие экологические рамки и удовлетворять запросы покупателей, которые постоянно хотят более экономичные и более мощные автомобили.
Непосредственный впрыск (GDI)
Довольно очевидно, что главное направление улучшения характеристик – образование топливо-воздушной смеси прямо в цилиндре. Да, по сравнению с карбюратором и моновпрыском, потери топлива на проход по коллектору у распределенного впрыска заметно меньше, но они все равно есть. Что-то остается на коллекторе, что-то на впускных клапанах. Всего этого можно избежать если подавать бензин прямо в цилиндр. Так и происходит на моторах с непосредственным впрыском.
Слева распределенный впрыск MPI, справа непосредственный GDIТо, что это работает, хорошо видно по характеристикам. GDI-моторы мощнее и экономичнее собратьев с распределенным впрыском. Прибавка составляет порядка 5-10%, что не так уж и мало. Такой результат достигается не только за счет меньшей потери топлива, но и за счет гибкости, которую инженеры получают в настройке впрыска. Например, они могут «играть» с так называемым стехиометрическим числом – соотношением бензина и воздуха в смеси.
Обедненные смеси, в которых мало бензина, но много воздуха, на распределенном впрыске невозможны – они просто напросто не смогут воспламениться по законам физики. У непосредственного впрыска эта проблема решена очень элегантно, бензин распыляется около свечи зажигания, рядом с ней смесь богатая, но по всему остальному цилиндру – бедная. Получается, что и с воспламенением проблем нет, и топлива используется меньше.
Еще одна перспективная тема для непосредственного впрыска – управлением моментом подачи топлива. В зависимости от нагрузки на мотор, топливо можно подавать на разных циклах движения поршня (например, на сжатии или на впуске) и получать нужный результат по соотношению мощность/экономичность. Эта сфера еще не до конца исследована и оставляет инженерам большой простор для улучшения показателей моторов.
Вид на двигатель GDI сверхуКазалось бы, непосредственный впрыск намного лучше распределенного и должен был бы его уже вытеснить. Но оказалось все не так просто. У GDI-моторов нашлись и серьезные минусы.
Во-первых, сильно усложнилась конструкция. Форсунки более дорогие и сложные, обычного насоса в баке уже не хватает, требуется использовать дополнительный ТНВД, который повышает себестоимость системы. Кроме того, очень сильно возрастают требования к качеству топлива. Форсунки и ТНВД сильнее страдают от некачественного бензина, а ремонт оказывается очень дорогим. Неудивительно, что на дешевых машинах непосредственный впрыск встречается нечасто – он реально дороже в обслуживании чем распределенный.
ТНВД двигателя 4G93Во-вторых, обнаружились и технические проблемы. То, что бензин не проходит через впускные клапана обратилось не только в плюсы, но и в минусы для самих клапанов. Они больше не смазываются и не охлаждаются бензином. Из-за этого на машинах с непосредственным впрыском на впускных клапанах часто образуется нагар, а это приводит к неправильной работе всего мотора. Яркий пример – двигатель ЕP6 (Prince), о котором мы уже рассказывали.
Нагар на клапанахНе удивительно, что в России первые GDI-моторы получили так сказать «плохую прессу», с российским «серным» бензином ТНВД и форсунки служили недолго, а их замена всегда была дорогой.
Сейчас качество топлива чуть выросло, да и агрегаты постепенно избавляются от детских болезней, но до сих пор нужно признать, что распределенный впрыск в целом чуть более надежный чем непосредственный.
Нельзя сказать, что перечисленные недостатки ставят крест на непосредственном впрыске, но то, что они сдерживают его развитие, это точно.
Комбинированный впрыск
Популярная тема последних 5-6 лет – использование на одном моторе обоих типа инжектора. То есть у машины есть два комплекта форсунок – один установлен перед клапанами во впускном коллекторе, а второй – прямо в цилиндрах. В зависимости от настройки ЭБУ, в разных режимах может работать как одна форсунка, так другая, или вообще обе сразу – тут тоже непаханное поле для экспериментов и улучшений. Обычно в простых режимах движения используются форсунки в коллекторе, а когда нужно поднажать и от мотора требуется максимум, то подключаются форсунки в цилиндрах. Может быть и чуть иначе, настройки у каждого мотора свои.
Комбинированный впрыск топливаОбъединение впрысков помогает решить технические проблемы.
Если часть бензина идет из коллектора, то впускные клапана нормально охлаждаются и смазываются. Жизнь форсунок тоже по идее должна увеличиться, ведь они теперь используются по очереди. При этом все эксперименты с бедной смесью и временем впрыска на комбинированной системе тоже возможны.
Однако проблему сложности и долговечности комбинированный впрыск не решает. У него все равно есть ТНВД, дополнительные форсунки и очень замороченная настройка. Своими силами ремонтировать такие машины очень сложно. Есть и другие заморочки в обслуживании таких машин, например, при установке ГБО, уже есть «газовые» решения, которые могут работать и с комбинированным впрыском, но они дорогие и сложные в настройке и установке.
Двигатель 2.5 Smartstream с комбинированным впрыском топлива Kia K5На сегодняшний момент с разными типами инжекторов сложилась понятная ситуация – есть отработанная и проверенная технология (мы имеем в виду распределенный впрыск), которая за годы использования избавилась от проблем, дешева и надежна, но которая исчерпала резервы к улучшению и уже не всегда устраивает по эффективности.
И есть более перспективные технологии, сложные, пока менее надежные и заметно более дорогие, но дающие лучший результат и в целом более прогрессивные. Наверное, когда-то распределенный впрыск тоже будет отправлен на свалку истории, но у нынешних покупателей машин есть выбор – либо предпочесть надежность и дешевизну, либо мощность и экономию топлива. И не факт, какой из этих выборов лучше.
Чем отличается Инжектор от Карбюратора — Autodromo
Для наполнения рабочего объёма цилиндров двигателя внутреннего сгорания горючей смесью существуют разные способы. По принципу смешивания бензина с воздухом их можно условно разделить на карбюраторные и инжекторные. Между ними есть принципиальные различия, хотя результат работы примерно тот же, но есть и количественные отличия в точности дозирования.
- 1 Принцип работы карбюраторного двигателя
- 2 Особенности работы инжекторной системы
- 3 Достоинства карбюратора
- 4 Преимущества инжектора
- 5 Как отличить инжекторный авто от карбюраторного
Более подробно о достоинствах и недостатках бензиновой системы питания двигателей рассмотрим ниже.
Содержание
Принцип работы карбюраторного двигателя
Для того, чтобы создать в цилиндре условия для горения, бензин надо смешать с воздухом. В составе атмосферы содержится кислород, нужный для окисления углеводородов бензина с выделением большого количества тепла.
Горячие газы имеют значительно больший объём, чем исходная смесь, стремясь к расширению они повышают давление на поршень, который толкает кривошип коленчатого вала и заставляет его вращаться. Таким образом химическая энергия топлива преобразуется в механическую, приводящую автомобиль в движение.
Карбюратор нужен для мелкодисперсного распыления бензина и смешивания его с поступающим в цилиндр воздухом. Одновременно происходит дозирование состава, поскольку для нормального розжига и горения нужен достаточно строгий её массовый состав.
Это интересно: Что такое сайлентблоки и зачем они нужны в подвеске машины
Для этого в карбюраторах помимо собственно распылителей есть несколько дозирующих систем, каждая из которых отвечает за определённый режим работы двигателя:
- главная дозирующая;
- система холостого хода;
- пусковое устройство, обогащающее смесь на холодном двигателе;
- насос-ускоритель, добавляющий бензин при разгоне;
- эконостат мощностных режимов;
- регулятор уровня с поплавковой камерой;
- переходные системы многокамерных карбюраторов;
- различные экономайзеры, регулирующие и ограничивающие вредные выбросы.
Чем сложнее карбюратор, тем больше в нём этих систем, обычно они имеют гидравлическое или пневматическое управление, хотя в последние годы развития стали применяться электронные устройства.
Но основной принцип сохранился – топливная эмульсия, образованная совместной работой воздушного и топливного жиклёров, втягивается в поток воздуха, всасываемого поршнями, через распылители в соответствии с законом Бернулли.
Особенности работы инжекторной системы
Основным отличием инжекторов или точнее, систем впрыска топлива, стала подача бензина под давлением.
Роль топливного насоса уже не ограничивается наполнением поплавковой камеры, как это было в карбюраторе, а стала основой для дозирования количества бензина, подаваемого через форсунки во впускной коллектор или даже непосредственно в камеры сгорания.
Существуют механические, электронные и смешанные системы впрыска, но принцип у них один – количество топлива на один цикл работы рассчитывается и строго отмеряется, то есть связь между скоростью воздушного потока и цикловым расходом бензина в непосредственном виде отсутствует.
Сейчас применяются исключительно электронные системы впрыска, где всеми подсчётами занимается микрокомпьютер, имеющий несколько датчиков и непрерывно регулирующий время впрыска. Давление насоса поддерживается стабильным, поэтому состав смеси однозначно зависит от времени открытия электромагнитных клапанов форсунок.
Достоинства карбюратора
Преимуществом карбюратора является его простота. Даже самые примитивные конструкции на старых мотоциклах и автомобилях исправно выполняли свою роль по питанию двигателей.
Камера с поплавком для стабилизации напора на топливном жиклёре, воздушный канал эмульгатора с воздушным жиклёром, распылитель в диффузоре и всё. По мере увеличения требований к моторам конструкция усложнялась.
Читайте также: Что такое трансмиссия, виды и признаки неисправностей
Однако принципиальная примитивность давала настолько важное достоинство, что и до сих пор карбюраторы кое-где сохранились, на тех же мотоциклах или внедорожной технике.
Это надёжность и ремонтопригодность. Сломаться там нечему, единственной проблемой может стать засорение, но разобрать и прочистить карбюратор можно в любых условиях, запчасти не потребуются.
Преимущества инжектора
Но целый ряд недостатков подобных распылителей постепенно привёл к появлению инжекторов. Началось всё с проблемы, возникающей в авиации, когда при перевороте самолётов или даже глубоких кренах карбюраторы отказывались нормально работать. Ведь их способ поддержания заданного давления на жиклёрах основан на гравитации, а эта сила всегда направлена вниз. Давление топливного насоса системы впрыска от пространственной ориентации не зависит.
Вторым важным свойством инжектора стала высокая точность дозирования состава смеси в любых режимах. Карбюратор на это не способен, как бы его не усложняли, а требования экологии росли с каждым годом, смесь должна была сгорать полностью и максимально эффективно, чего требовала также экономичность.
Особую значимость точность приобрела с появлением каталитических нейтрализаторов, служащих для дожигания вредных веществ в выхлопе, когда некачественное регулирование топлива приводит к выходу их из строя.
Высокая сложность и связанное с этим снижение надёжности системы компенсировалось стабильностью и долговечностью электронных компонентов, не содержащих изнашивающихся деталей, а современные технологии позволяют создать достаточно надёжные насосы и форсунки.
Как отличить инжекторный авто от карбюраторного
В салоне сразу можно отметить наличие ручки управления пусковой системой карбюратора, называемой ещё подсосом, хотя существуют и автоматы пуска, где эта ручка отсутствует.
Блок моновпрыска очень легко спутать с карбюратором, внешне они очень похожи. Отличием является расположение топливного насоса, у карбюратора он расположен на двигателе, а у инжектора утолен в бензобаке, но моновпрыски уже не применяются.
Традиционный многоточечный впрыск топлива определяется по отсутствию общего модуля подачи топлива, здесь имеется только воздушный ресивер, подводящий воздух от фильтра к впускному коллектору, а на самом коллекторе стоят электромагнитные форсунки, по одной на цилиндр.
Примерно аналогично устроен прямой впрыск топлива, только там форсунки стоят на головке блока, подобно свечам зажигания, а топливо подводится через дополнительный насос высокого давления. Очень похоже на систему питания дизельных двигателей.
Для водителя инжекторная система питания является несомненным благом. Не надо дополнительно проводить манипуляции с пусковой системой и педалью газа, за смесь в любых условиях отвечает электронный мозг и делает это безошибочно.
Для остальных важна экологичность инжектора, из выхлопной системы в окружающую среду выделяется практически только относительно безвредный углекислый газ и водяные пары, поэтому карбюраторы на автомобилях безвозвратно ушли в прошлое.
MONO Automatic Injector — Mono оборудование
«Мы купили один из них для нашего фермерского магазина Rumwell, и он изменил наши правила игры благодаря количеству пончиков, которые мы продаем в магазине. Мы также используем ножной переключатель, который значительно упрощает работу!» Пекарь Боб, Румвелл, Сомерсет
«MONO всегда готова помочь в любых вопросах.
Молодцы все в MONO. Я определенно рекомендую их любому бизнесу!» Shiraz Masters, Simply Donuts Ltd , Блэкберн
НОВЫЙ автоматический инжектор MONO Equipment был разработан для последовательного и точного заполнения пончиков и пирожных различными начинками.
Автоматический инжектор с НОВЫМ цветным OLED-экраном с разрешением 65 000 пикселей может хранить до 85 изображений и до 99 изображений.Численные программы. Auto Injector поставляется с предварительно загруженным рядом красочных значков, на которых изображены одни из самых популярных наполнителей, доступных на рынке; другие графические значки также могут быть добавлены для расширения в соответствии с вашими конкретными потребностями, если это необходимо. Однако, если вы предпочитаете использовать цифровой или ручной режимы, переключение на выбранный вами режим легко выполняется одним нажатием кнопки.
Новый контроллер также включает в себя настройки переменной скорости и обратного всасывания, которые можно установить для каждой программы, чтобы обеспечить исключительную точность.
Новая функция непрерывного режима позволяет автоинжектору производить непрерывный поток наполнения до тех пор, пока пользователь не остановит его.
Автоматический инжектор оснащен двумя иглами для инъекций, которые обеспечивают чистое и точное введение в широкий ассортимент продуктов без беспорядка и отходов. Начинки можно быстро и легко изменить, просто заменив бункеры.
Все бункеры изготовлены из легко моющегося армированного пластика, а их конструкция позволяет легко контролировать уровень заполнения внутри.
Также доступна ножная педаль, что означает, что автоинжектор можно активировать с помощью удобного педального переключателя вместо лотка активатора; идеально подходит, если вы вводите большие объемы продукта.
Вскоре будет доступен ряд принадлежностей для инструментов, которые еще больше расширят возможности использования автоинъектора.
— Для получения гарантии нажмите здесь
- Характеристики
- Технические характеристики
- Брошюры
- Видео
- Руководства пользователя
- Запасные части
— оснащен НОВЫМ цветным OLED-экраном 65K – Доступны пользовательские режимы: графический, числовой, ручной,  0004— Функция переменной скорости — Может хранить до 99 числовых и 85 графических программ — теперь с программируемой функцией обратного всасывания — Производительность до 1200 штук в час — Начинки можно быстро и легко заменить, заменив бункер | — Исключительная точность пломб — Большая емкость бункера 9,1 кг — Вмещает начинки весом от 9,5 до 907 г — Устраняет беспорядок и потери — Однофазный 13-амперный Plug & Play — при необходимости также доступна ножная педаль вместо использования лотка активатора — Доступен ряд аксессуаров — При заказе укажите тип вилки (см. технические характеристики)
|
| Технические характеристики | Автоматический глушитель |
|---|---|
| Высота с бункером (мм) | 480 (18 3/4″) |
| Глубина (мм) | 364 (14 1/4″) |
| Ширина (мм) | 401 (15 3/4″) |
| Вес базового блока — в упаковке (кг) | 8 (17,63 фунта) |
| Грузовой бункер — в упаковке (кг) | 1,9 (4,18 фунта) |
| Производительность в час | 1 200 |
| Уровень шума | Менее 85 дБ |
| Электрика * | |
Источник питания * Перед установкой и вводом печи в эксплуатацию электрическая розетка должна быть защищена устройством защитного отключения типа А (УЗО) на 30 мА. | Одна фаза, максимальная нагрузка 13 А |
| Варианты заглушек и номера деталей: | |
Британская вилка | В842-06-037 |
Европейская вилка | В842-06-038 |
Американская вилка | B842-06-039 |
Японская вилка | B842-06-040 |
Австралийская вилка | B842-06-041 |
Нажмите на ссылку ниже, чтобы просмотреть руководство по автоматическому блокировщику помех:
Руководство по автоматическому инжектору MONO (GB)
Руководство по автоматическому инжектору MONO (PL)
Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть краткое руководство по установке автоматических помех:
Краткое руководство по началу работы с автоматическим инжектором/глушилкой MONO
Щелкните ссылку ниже, чтобы просмотреть руководство по запасным частям для автоматических помех:
Запасные части для автоматических помех MONO (ГБ)
Характеристики
Технические характеристики
Брошюры
Видеоролики
Руководства пользователя
Запасные части
Сопутствующие товары.
.. MONO Настольная фритюрница для пончиков
МОНО Фритюрница для пончиков Aztec
Автоматическая фритюрница для пончиков MONO
МОНО Merlin L-Sealer
Основы впрыска топлива | Citroën BX своими руками
Ситроен использовал различные системы двух производителей Bosch и Magneti Marelli. Все эти системы работают по очень схожим принципам, поэтому устранение неполадок включает более или менее одинаковые шаги.
Существуют две основные категории: впрыск топлива (EFI) и управление двигателем (EMS). Системы EFI, как следует из их названия, отвечают только за впрыск топлива, искры зажигания создаются традиционными методами (распределитель без прерывателя). Системы EMS, напротив, сами управляют как впрыском топлива, так и зажиганием.
Сам впрыск топлива можно разделить на две дополнительные категории: многоточечный (где каждый цилиндр имеет свою собственную форсунку, хотя все они работают одновременно, непосредственно перед соответствующим впускным клапаном в коллекторе) или одноточечный (одиночная форсунка, расположенная перед дроссельная заслонка обслуживает все цилиндры).
| Монопоинт | Многоточечный | |
|---|---|---|
| ЭФИ | Бош Моно-Джетроник А2.2 | Бош ЛЭ3-Джетроник |
| Скорая помощь | Magneti Marelli FD Monopoint G5 Magneti Marelli FD Monopoint G6.10 | Bosch Motronic M1.3 Bosch Motronic MP3.1 Bosch Motronic ML4.1 |
Хотя количество систем впрыска на первый взгляд может показаться пугающим, все эти системы в основном похожи друг на друга, поэтому их диагностика и устранение неполадок не так уж и отличаются.
Топливо забирается из бака постоянно работающим топливным насосом, транспортируется через фильтр к форсункам, а затем обратно в бак. В контуре также есть регулятор давления, чтобы поддерживать давление топлива на постоянном уровне выше давления во впускном коллекторе. Поскольку перепад давления между двумя сторонами форсунок постоянен, количество впрыскиваемого топлива зависит исключительно от времени открытия форсунок.
Форсунки и регулятор расположены на топливной рампе в верхней части двигателя в многоточечных системах, а в одноточечных они объединены в один блок.
Форсунки представляют собой электромагнитные клапаны, которые при открытии пропускают топливо из источника питания во впускной коллектор, направляемый на заднюю часть впускного клапана соответствующего цилиндра (многоточечные) или во впускное отверстие для воздуха еще до дроссельной заслонки (одноточечные ) в виде мелкодисперсной топливной струи. Будь то одноточечный или многоточечный, ECU рассчитывает половину требуемого топлива за цикл двигателя и впрыскивает его при каждом обороте двигателя, то есть дважды за цикл.
Количество впрыскиваемого топлива, а также точное время образования искры рассчитываются электронным блоком управления (ЭБУ). Обычным термином является «вычисление», но это не более сложно, чем поиск в сохраненной таблице. Вы можете легко представить это как большую таблицу со строками и столбцами. Например, строки могут представлять различные значения частоты вращения двигателя, а столбцы могут обозначать различные значения нагрузки на двигатель (грубо говоря, положение педали газа).
В таких таблицах хранятся предварительно рассчитанные возвращаемые значения, соответствующие заданным входным сигналам. И поскольку они реализованы в программируемых ПЗУ, отсюда и возможность настройки микросхемы: замена таблиц тщательно модифицированными может привести к другому поведению двигателя, включая производительность, ускорение, расход топлива и выбросы.
Системы EFI
Двумя основными входными сигналами ЭБУ EFI являются зажигание (сигнал, поступающий от распределителя) и фактическая нагрузка двигателя (представленная количеством воздуха, всасываемого двигателем). Импульсы зажигания, попадая в ЭБУ, проходят через схему формирования и деления пополам, которая формирует правильные прямоугольные импульсы, частота которых составляет половину частоты зажигания.
Требуемое количество топлива будет впрыскиваться двумя порциями. Этот сигнал служит временной базой для форсунок, и частота остается неизменной на протяжении всего расчета.
Ширина отдельных прямоугольных импульсов рассчитывается (или, как мы уже объяснили, просматривается в сохраненной таблице) на основе частоты вращения двигателя (частоты зажигания) и нагрузки двигателя (количества воздуха, всасываемого двигателем). Для измерения этой секунды могут использоваться различные датчики. В более ранних системах (Bosch Jetronic) использовался датчик расхода воздуха (AFS): когда воздух проходит через датчик, он отклоняет заслонку, соединенную с потенциометром. Следовательно, сопротивление счетчика пропорционально количеству воздуха, проходящего через него. В более поздних системах (как от Bosch, так и от Magneti Marelli) вместо этого использовался датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP), который функционирует как простой датчик давления (точно так же, как датчик давления масла в двигателе).
Более простые системы EFI — Bosch Mono-Jetronic, устанавливаемые на более поздние двигатели объемом 1380 куб. см — вообще не используют измерение нагрузки двигателя. Чтобы уменьшить количество компонентов и затраты, эти системы полагаются на положение педали газа как на вспомогательный вход. Это менее точно, чем фактическое измерение количества воздуха, поступающего в двигатель, но гораздо проще.
Используя эти два основных входных сигнала, ЭБУ определяет базовую ширину импульса (t p ). Этого прямоугольного импульсного сигнала было бы достаточно для управления двигателем в идеальных условиях. Однако условия работы двигателя редко бывают столь благоприятными, поэтому ЭБУ должен выполнять дополнительные расчеты для изменения базовой ширины импульса в соответствии с некоторыми особыми требованиями.
Первым важным фактором реальной жизни является температура воздуха, поступающего в двигатель. Чем холоднее воздух, тем он плотнее. Чтобы компенсировать эту разницу, корпус AFS также включает датчик температуры воздуха (ATS).
В системах на основе MAP используется автономный датчик — в зависимости от его местоположения он может измерять температуру либо чистого воздуха, либо воздушно-топливной смеси. Основываясь на значениях, полученных от этого датчика, ЭБУ может принять решение об увеличении ширины импульса, чтобы позволить большему количеству топлива и более богатой смеси попасть в двигатель.
Аналогичным образом, экстремальные условия эксплуатации, такие как холостой ход или работа с полной нагрузкой, требуют более богатой топливной смеси. Переключатель положения дроссельной заслонки или потенциометр (TS/TP) информирует ЭБУ о том, полностью ли нажата педаль дроссельной заслонки, полностью отпущена или находится где-то в среднем положении.
Запуск двигателя в холодную погоду представляет собой еще более особую ситуацию. Часть топлива конденсируется на холодных деталях двигателя, следовательно, для запуска двигателя требуется более богатая смесь. ЭБУ контролирует как положение ключа зажигания, так и датчик температуры охлаждающей жидкости (CTS).
Если CTS показывает, что охлаждающая жидкость горячая (другими словами, теплый пуск), нет необходимости в более длительных периодах впрыска.
Как только ключ зажигания возвращается в нормальное положение, ЭБУ начинает 30-секундный период прогрева. В первую секунду ЭБУ добавляет около 50% нормального количества топлива. До конца этого начального периода прогрева этот излишек падает примерно до 25%. С этого момента избыток топлива определяется температурой прогрева двигателя, как это диктует CTS. Для стабилизации оборотов холостого хода в еще холодном двигателе с управлением Jetronic дроссельная заслонка перепускается через клапан вспомогательного воздуха (AAV). Этот клапан полностью открыт, когда двигатель еще холодный, но при повышении температуры он начинает закрываться. На прогретом двигателе он полностью блокирует байпас. Воздух, проходящий через байпас, измеряется AFS, таким образом, он обманывает ЭБУ, заставляя его подавать больше топлива. Это устройство нагревается электрически, следовательно, оно через какое-то время закроется независимо от того, какая температура у теплоносителя.
Более поздние системы имеют аналогичный байпас вокруг дроссельной заслонки, но вместо простого механического клапана в них используется электромагнитный клапан с электрическим приводом, управляемый блоком управления двигателем, который определяет количество воздуха, проходящего через дроссельную заслонку.
Все эти дополнительные поправочные коэффициенты — температура воздуха, холостой ход или полная нагрузка, пуск, прогрев — складываются в дополнительную ширину импульса (t m ). Но мы еще не закончили. Работа соленоидов форсунок сильно зависит от подаваемого на них напряжения аккумуляторной батареи. Чтобы компенсировать более низкие напряжения, период времени впрыска должен быть увеличен на t с .
Общая ширина плюса (также называемая рабочим циклом форсунки) рассчитывается путем суммирования трех полученных нами значений, ширины основания, различных поправочных коэффициентов и поправки по напряжению: t i = t p + t m + т с .
Если число оборотов превышает указанный предел (около 1200 в минуту) и дроссельная заслонка закрыта — это называется замедлением — импульса автомобиля достаточно, чтобы двигатель вращался через опорные колеса. В целях экономии топлива впрыск отключен. Как только обороты двигателя падают ниже предела или открывается дроссельная заслонка, впрыск возобновляется.
Наконец, во избежание длительной работы на оборотах, превышающих спецификацию двигателя, впрыск отключается выше максимальной частоты вращения двигателя (6000-7000 об/мин, в зависимости от двигателя).
Модели, оснащенные каталитическим нейтрализатором, используют кислородный датчик (также называемый лямбда-зондом) для измерения содержания кислорода в выхлопных газах, чтобы отрегулировать топливную смесь для достижения идеального лямбда-соотношения.
Теоретически смесь, сгорающая в двигателе, должна содержать воздух и топливо в соотношении 14,7 частей к 1 для достижения идеального сгорания. Лямбда-коэффициент — это просто отношение фактической смеси к идеальной.
Значение лямбда 1 означает идеальную смесь, значения ниже 1 означают богатую, выше 1 бедную. Измеряя содержание кислорода в выхлопных газах, компьютер может решить, как отрегулировать смесь, чтобы поддерживать значение лямбда около 1. Основной причиной этого является катализатор, эффективность которого сильно зависит от соотношения лямбда подаваемого на него газа. Если лямбда чуть меньше 1, выбросы CO резко возрастают, а чуть более 1 резко возрастает выброс NOx. При холодном пуске, ускорении или полном газе компьютер выбирает другую смесь, но в нормальных условиях работы он придерживается 1, при условии, что все остальное в системе работает нормально. Датчик не начинает работать, пока не достигнет температуры 350 °C.
Собственно, это и является причиной повышенного расхода топлива у автомобилей с нейтрализатором. Лямбда 1 идеальна для преобразователя, а также идеальна с научной точки зрения, однако она, конечно, не идеальна, когда речь идет об экономии топлива или динамике движения.
В системе есть конечный предохранительный контур. Во время аварии, когда двигатель уже остановился, топливо, выбрасываемое из системы впрыска, может легко вызвать возгорание. Следовательно, реле форсунок управляется ЭБУ, позволяя впрыскивать топливо только при наличии сигнала зажигания.
Все системы, за исключением Jetronic, имеют подсистемы самодиагностики, которые постоянно контролируют сигналы от датчиков двигателя и при наличии неисправности регистрируют код ошибки во внутренней памяти. При более серьезных ошибках также загорается контрольная лампа на приборной панели, чтобы сообщить водителю о неисправности. Коды ошибок можно извлечь либо с помощью специального диагностического инструмента, либо с помощью простого алгоритма. Всякий раз, когда ЭБУ обнаруживает неисправность незначительного датчика, он пропускает сигналы, поступающие от этого датчика, и заменяет фиксированное значение по умолчанию. Это значение характерно для горячего двигателя, поэтому холодный пуск и период прогрева могут быть неудовлетворительными, однако в нормальных условиях работы двигатель может действительно работать достаточно хорошо.
Большинство систем также могут адаптироваться к изменяющимся рабочим характеристикам или износу двигателя. Если некоторые из компонентов были заменены, ЭБУ следует повторно откалибровать, то есть дать ему возможность повторить процесс обучения. Отсоедините мультиразъем ЭБУ примерно на 15 минут (при выключенном зажигании это крайне важно!), за это время ЭБУ сбрасывается на значения по умолчанию. Снова подсоедините разъем и запустите двигатель, пока он не достигнет нормальной рабочей температуры.
Системы EMS
Подсистема впрыска топлива систем EMS работает так, как мы уже описали в предыдущем разделе. Единственное существенное отличие состоит в том, что эти системы сами генерируют сигналы зажигания, поэтому они не могут одновременно полагаться на эти сигналы как на вход. Вместо сигнала, поступающего от распределителя, они используют датчик угла поворота коленчатого вала (CAS), индуктивный магнит, установленный рядом с маховиком, на периферии которого установлены стальные штифты.
В остальном то же самое: базовая ширина импульса tp рассчитывается на основе датчиков CAS и AFS/MAP. Поправочные коэффициенты — температура воздуха, холостой ход или полная нагрузка, пуск, прогрев — по показаниям датчиков ATS, CTS, TS складываются в дополнительную длительность импульса tm. Напряжение батареи также учитывается как поправочный коэффициент t s .
Кроме того, те же входные сигналы (AFS, CAS, CTS и TS/TP) используются для другого расчета (или поиска в таблице), что дает правильное время задержки и опережение опережения зажигания. Период задержки остается довольно постоянным, но рабочий цикл меняется в зависимости от частоты вращения двигателя. Сигнал зажигания усиливается и отправляется на распределитель, содержащий только вторичные высокотемпературные компоненты: он не создает сигнал зажигания, а только направляет высокотемпературный ток на каждую свечу зажигания в порядке зажигания.