Что такое моновпрыск на авто: Что такое моновпрыск в автомобиле, какие у него достоинства и недостатки

Что такое моновпрыск в автомобиле, какие у него достоинства и недостатки

Содержание

Многие автолюбители даже не знают, как выглядит моновпрыск, ведь сейчас используются карбюраторные и инжекторные двигатели. Но и эта система подачи топлива в цилиндры существовала, и даже сейчас может встречаться на автомобилях старого выпуска. Она была переходной между карбюраторными и инжекторными двигателями. Её еще называют моноинжектором.

Такая система применялась на немецких автомобилях 80-х годов выпуска, а также на многих японских. Встретить их сейчас сложно, но возможно.

Как и всякое устройство, двигатель с такой подачей топлива имеет свои преимущества и недостатки, но современные конструкции его вытеснили. Причина в основном в экологических требованиях, которые стали гораздо строже.

Что такое моновпрыск в автомобиле

Главная особенность этой системы, из-за чего и произошло название – использование всего одной форсунки. Топливная смесь впрыскивается в общую камеру, а уже из неё попадает в тот цилиндр, в котором открыт клапан.

Сейчас автомобили, работающие на бензине, используют распределённую подачу, когда в каждый цилиндр подача смеси происходит индивидуально, отдельной форсункой. Но так расходуется больше топлива.

Устройство моновпрыска

Устройство и принцип работы этой системы довольно сложны и отличаются от других, более популярных. Её работа поддерживается большим количеством датчиков, регулирующим подачу топлива, но это позволяет легко запускать холодный двигатель.

Единственная форсунка устанавливается над дроссельной заслонкой, которой регулируется подача воздуха. Топливо впрыскивается между корпусом и заслонкой, и этот процесс синхронизирован с зажиганием.

Схема устройства

Для дозирования топлива на разных режимах работы двигателя используются датчики. Открытие форсунки происходит под управлением электронного контроллера, а его количество дозируется электромагнитным клапаном. В цилиндры смесь из общей камеры поочерёдно попадает при открытии соответствующих клапанов, где и воспламеняется.

Принцип работы

В общем, разобраться, как работает моновпрыск, несложно. Процесс состоит из нескольких этапов.

1. Датчики, в зависимости от режима работы двигателя, регулируют количество топлива, которое выдаст форсунка.
2. Топливо поступает через форсунку в общую камеру, где смешивается с воздухом.
3. Готовая смесь поступает в первый открывшийся цилиндр.
4. Лишнее неиспользованное топливо по обратной магистрали возвращается назад.

Форсунка имеет распылительное сопло и запорный клапан. Подача топлива происходит в импульсном режиме, под управлением электромагнита. Подача воздуха регулируется дроссельной заслонкой, которая, в свою очередь, управляется с помощью механического или электрического привода.

Схема работы моновпрыск регулятор топлива

Но в реальности моновпрыск требует тщательной регулировки и синхронизации. К тому же, такое устройство сложно ремонтировать, и это важные причины, почему такая схема не получила распространения.

Чем моновпрыск отличается от инжектора и карбюратора

Основное, чем отличается моновпрыск от обычного инжектора – использование единственной форсунки, в остальном разница небольшая. Но и это влечёт за собой много последствий, главное из которых – снижение ресурса двигателя.

Если топливная смесь будет некачественной из-за проблем с форсункой, то она попадёт во все цилиндры, и вызовет их одновременный повышенный износ. Использование отдельных форсунок для каждого цилиндра позволяет минимизировать последствия – в крайнем случае пострадает один цилиндр. Этим обычная инжекторная система лучше моновпрыска. В остальном отличия инжектора и моновпрыска чисто конструктивные.

А вот по сравнению с карбюраторными двигателями такое решение имеет больше отличий:

• Двигатель легче запускается, особенно холодный.
• Расход топлива меньше, и остаётся постоянным. Карбюратор периодически надо настраивать, иначе расход сильно возрастает.
• Ручной настройки не требуется, при поездке всё регулируется датчиками.
• Двигатель работает в наиболее оптимальных условиях, что хорошо сказывается на его характеристиках.

Поэтому моновпрыск и стал дальнейшим развитием карбюраторной системы. Но инжекторная, с распределённой подачей топлива, оказалась еще перспективнее.

Плюсы и минусы системы

Двигатель с моновпрыском в своё время решал множество проблем, так как обладал явными преимуществами перед карбюраторным:

• Автовладельцу необязательно было даже знать устройство двигателя, так как его работа регулируется автоматически с помощью датчиков. Это увеличило число обладателей автомобилей, простых в обслуживании – заправился и поехал.
• Расход топлива меньше, а КПД двигателя больше, причём как при движении в разных режимах, так и на холостом ходу.
• По сравнению с карбюраторными двигателями уменьшено количество вредных выбросов в атмосферу.
• Простая конструкция.
• Быстрый запуск двигателя в любых условиях.

Однако такая конструкция была вытеснена более совершенным инжекторным двигателем. И причинами для этого стали:

• Сложности с ремонтом и настройкой – требуется специальное оборудование. Дома в гараже это не делается.
• Запчасти не только редкие, но и дорогие.
• Требуется качественный бензин. Если смесь недостаточно хороша, мотор начинает «капризничать». Для отечественных условий это особенно важно, так как качество бензина не гарантируется ни на одной автозаправке, и оно обычно не очень соответствует требованиям.
• Цилиндры находятся на разном расстоянии от форсунки, и смесь попадает в них за разное время. Поэтому бензин прогорает не полностью, а его расход увеличивается.
• Для работы требуется электричество, тогда как карбюратору нужна искра только при старте, а потом топливо подаётся механическим путём. Если аккумулятор некачественный или имеет слабый заряд, запустить мотор не получится.

Конструкция инжекторного двигателя

Именно поэтому современные инжекторы и потеснили моновпрыск, так как обладают его преимуществами, но лишены его недостатков.

Какие могут возникнуть поломки в работе моновпрыска

Так как в системе используется всего одна форсунка и множество электронных датчиков и узлов управления, владельца могут поджидать разные неприятности:

• Проблемы с запуском мотора – не заводится или заводится с трудом, сразу глохнет.
• Неустойчивая работа на холостом ходу.
• Нарушения в динамике, при движении. Может увеличиться расход топлива, ухудшиться тяга при разгоне, появляются перебои в работе мотора.

Всё это требует диагностики, и провести её сейчас можно с помощью ноутбука и специального программного обеспечения. Делать это лучше специалисту, тем более, что и настраивать своими руками ничего не надо, не обладая специальными знаниями. Неверные настройки могут еще ухудшить работу мотора или он вообще перестанет запускаться.

Использование одной форсунки также не является хорошим вариантом. Стоит ей выйти из строя или засориться, и машина тут же встанет. В этом плане распределенная подача гораздо надёжнее и безопаснее, так как доехать до места в крайнем случае можно и без одного работающего цилиндра.

Стоит иметь в виду, что эта система устаревшая и с большим количеством электроники, которая тоже имеет свойство ломаться. Учитывая, что используется моновпрыск на старых машинах, проблемы с электронной частью тоже вполне вероятны.

Моновпрыск

Моновпрыск — переходное звено эволюции между карбюраторами и системами распределенного впрыска

Двигатель

Моновпрыск  – разновидность электронной системы впрыска. Служил переходной моделью на пути от карбюратора к инжектору. 

Первый моновпрыск был разработан для самолетов как альтернатива карбюратору и средство борьбы с перебоями в подаче топлива при исполнении «мертвой петли» и других фигур высшего пилотажа

По сути, моновпрыск — усовершенствованный карбюратор с контролируемой микропроцессором подачей топлива и одной форсункой. 

История создания моновпрыска

Основой для создания системы моновпрыска стал традиционный механический карбюратор, применявшийся для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания с 1893 года. Самые серьезные сложности с карбюраторами возникали у летчиков, так как подача топлива самотеком, предусмотренная в карбюраторе, крайне затрудняла выполнение маневров, подразумевающих переворот фюзеляжа на 90 или 180 градусов. При таком положении самолета перебои в подаче топлива были неизбежным явлением.

Первым  прообразом механического моновпрыска можно считать систему впрыска топлива под давлением, которой было оснащен авиационный двигатель 1916 года русских конструкторов Стечкина и Микулина. Система была признана удачной, и во время Второй мировой устройствами подобного типа оснащались, к примеру, авиационные двигатели Daimler-Benz и BMW.

Покупка подержанного автомобиля с моновпрыском в конце 90-х была сопряжена со специфическими сложностями для российских автолюбителей — найти мастера по их ремонту было практически невозможно

В автомобилестроении обычные карбюраторы прослужили значительно дольше, так как необходимости менять положение двигателя относительно горизонта не возникало никогда. Поэтому настоящий электронно-контролируемый моновпрыск появился лишь в 70-е годы, когда перед производителями автомобилей во весь рост встала проблема экономии топлива. Пионерами внедрения моновпрыска были японские производители (например, Honda с PGM-Carb) и американский концерн GM (система GM Multec Central).  На тот же период пришлось появление первых относительно дешевых микропроцессоров, позволивших создать на базе карбюраторов электронные инжекторные системы, обладающие огромным преимуществом — простотой настройки и стабильностью работы. В дальнейшем однофорсуночные системы, бывшие лишь переходной ступенью между карбюратором и системой распределенного в впрыска, исчезли с рынка по причине технического несовершенства.

Устройство и принцип работы моновпрыска

Моновпрыск – существенно модифицированный карбюратор, отличающийся от классического наличием компьютерного контроля подачи и расхода топлива, электрической форсункой и бензонасосом. От классического карбюратора моновпрыск унаследовал многое — корпус, точку крепления к двигателю, систему камер и периферийных устройств (систему прогрева двигателя и тп). В отличие от карбюраторной системы подачи, в топливной магистрали двигателя с моновпрыском поддерживается постоянное относительно высокое давление топлива (как правило, в районе 1 бара). Для создания давления используется электрический топливный насос. Для поддержания — регулятор давления топлива. Так же, как в инжекторных системах, через форсунку проходит ровно столько топлива, сколько нужно для однократного наполнения камеры сгорания, а избыток возвращается в топливный бак по системе обратной подачи.

Появление моновпрыска стало логическим продолжением усовершенствования карбюраторов. Последнее поколение карбюраторов фирмы Hitachi уже оснащалось электронными блоками управления

Примечательно, что в моновпрыске применялась схема подачи топлива в камеру сгорания, в которой использовались особенности карбюратора. Если в системе распределенного впрыска форсунки распыляют топливо в полости впускного коллектора, то в моновпрыске смешение капель топлива с воздухом происходит внутри классической карбюраторной камеры, а затем смесь под воздействием разрежения втягивается в коллектор, и далее, в камеру сгорания.

По сути, электронный блок управления контролирует лишь процесс дозировки топлива. По сигналу от датчика положения дроссельной заслонки, лямбда-зонда, датчика температуры на впуске и расходомера он вычисляет необходимое к подаче количество и подает команду на открытие форсунки. Длительность периода открытия, а значит, необходимая доза, также вычисляется по сигналам от датчиков. Чем выше обороты двигателя, тем дольше остается открытой форсунка.

Достоинства и недостатки моновпрыска

С появлением моновпрыска двигатели стали значительно лучше работать на переходных режимах – при разгоне и торможении, то есть когда происходит значительная смена оборотов. Ранее, в карбюраторных системах эту проблему пытались решать, более или менее успешно, но реакция двигателя на резкое открытие дроссельной заслонки всегда была заторможенной. Моновпрыск помог решить эту проблему и ряд других. К примеру, с его появлением появились и первые эффективные системы дожига выхлопных газов на основе катализатора, так как вместе с электронным управлением в систему впрыска пришли лямбда-зонды, измеряющие остаток кислорода в выхлопе.

Однако моновпрыск обладал и существенными недостатками. Самое серьезное слабое место системы – впрыск топлива в одной точке. Вследствие этого часть топлива оседала на стенках впускного коллектора, где происходил распыл, и смешение с воздухом было недостаточно эффективным. В зимнее время автомобиль мог по этой причине плохо заводиться, и экономия топлива в целом, в сравнении с распределенными системами, была недостаточной.

Вопросы эксплуатации моновпрыска

В процессе работы системы на единственную форсунку выпадает большая нагрузка. Если сравнить с современным распределенным впрыском на каждый цилиндр, легко представить, какое количество топлива проходить через одну форсунку по сравнению с четырьмя или более. В связи с этим возникает серьезный риск засора, и промывать систему, либо ремонтировать (менять) форсунку приходится достаточно часто.

Система впрыска дроссельной заслонки (автомобиль)

9.27.

Форсунка дроссельной заслонки

9. 27.1.

Система Bosch Mono-Jetronic

Системы впрыска Mono-Jetronic и Motronic во многом схожи с L-вариантами Bosch, но существенно отличаются от них. Bosch предлагает версии Motronic M3 и Mono-Motronic. M3 используется с трехкомпонентными каталитическими системами, а последние два представляют собой варианты Mono-Jetronic с цифровым управлением для использования с автоматическим контролем зажигания и без него. Среди других производителей системы одно- и многоточечного впрыска Weber LAW и GM Multec.
Система Bosch Mono-Jetronic (рис. 9.117) является более дешевым вариантом. Одна форсунка периодически впрыскивает топливо в корпус дроссельной заслонки. Угловое положение дроссельной заслонки используется для индикации объемного расхода воздуха, поэтому отпадает необходимость в дополнительном воздушном датчике. Насос низкого давления пластинчатого типа, установленный в топливном баке, подает топливо под давлением 98 кПа через фильтр непосредственно в блок впрыска корпуса дроссельной заслонки. Клапан регулятора давления диафрагменного типа используется в буквенном блоке для поддержания постоянного перепада давления между топливом и воздухом, в который впрыскивается топливо, независимо от количества используемого топлива.

Рис. 9.117. Система впрыска моноджетроник.
Система зажигания подает на контроллер сигнал оборотов двигателя. Среди других датчиков потенциометр дроссельной заслонки вместе с сигналами частоты вращения двигателя и температуры воздуха показывает массу воздушного потока. Датчик температуры воздуха установлен в проходе воздуха через корпус дроссельной заслонки. Потенциометр дроссельной заслонки также сигнализирует об обогащении на холостом ходу, при ускорении и при полной нагрузке и, в сочетании с индикацией частоты вращения двигателя, отключает подачу топлива в режиме холостого хода или, при необходимости, ограничивает частоту вращения двигателя. Датчик, встроенный в рубашку охлаждающей жидкости блока цилиндров, сигнализирует о температуре двигателя до 9°С. 0019 контроллер, используемый для управления холодным пуском, работой сразу после пуска и постепенным прогревом. Напряжение аккумуляторной батареи влияет на время срабатывания клапана форсунки, поэтому компенсация этого предусмотрена в контроллере, который подает сигнал электромагнитному клапану на открытие и закрытие клапана форсунки.

Термопривод регулирует положение упора дроссельной заслонки в системе управления холостым ходом без обратной связи. Потенциометр дроссельной заслонки подает сигнал контроллеру о необходимости подачи дополнительного топлива для поддержания правильного соотношения воздух-топливо. Когда используется замкнутая система управления холостым ходом, термопривод заменяется серводвигателем, который, изменяя открытие дроссельной заслонки в соответствии с частотой вращения двигателя и сигналами температуры, регулирует подачу воздуха в двигатель до
отрегулируйте любое отклонение от значения, необходимого для скорости холостого хода. Обе эти системы не требуют технического обслуживания, так как не требуется ручная регулировка частоты вращения двигателя или состава смеси на холостом ходу, а в случае системы с замкнутым контуром происходит автоматическая компенсация дрейфа из-за износа двигателя или системы впрыска.

Эксплуатация и управление.

Цифровой блок управления обрабатывает входные сигналы, а затем вычисляет продолжительность впрыска при постоянном давлении, чтобы указать количество топлива, которое должно быть впрыснуто за цикл двигателя. Блок управления состоит из аналого-цифрового преобразователя, микрокомпьютера, памяти программ и данных. Для расчета базового периода впрыска используется карта характеристик двигателя, содержащая 15 точек угла поворота дроссельной заслонки и 15 точек частоты вращения двигателя, что составляет в общей сложности 225 точек данных для поддержания соотношения воздух-топливо на уровне лямбда 1,0 при работе с частичной нагрузкой. Адаптивная карта, содержащая точки данных 8×8, накладывается на эту карту 15×15. Если соотношение воздух-топливо отличается от заданных пределов, алгоритм адаптации записывает в него корректирующие значения. Это также компенсирует отклонения в работе двигателя или системы впрыска из-за износа в процессе эксплуатации.
Импульсы впрыска рассчитаны по времени относительно сигналов от системы зажигания. Обогащение для холодного пуска, послепуска и прогрева, полной нагрузки и ускорения выполняется в ответ на сигналы, как описано выше. Поскольку все цилиндры питаются через одну форсунку, объем впрыскиваемого за цикл велик, поэтому устройство с одним отверстием может быть неадекватным. Таким образом, шесть расположенных под углом радиальных отверстий в наконечнике форсунки (рис. 9.118) создают коническую струю. Он разделен на два сегмента, направленных по одному в каждое из отверстий серповидной формы, открытых между краями дроссельной заслонки и отверстием ее корпуса. Характеристики распыления оптимизируются за счет комбинации эффектов дефлектора и завихрения.

Рис. 9.118. Клапан впрыска топлива низкого давления в сборе.

впрыск — неисправности, принцип работы и свойства

Моновыстрел — сложное техническое устройство, входящее в систему впрыска топлива. Эта деталь устанавливается практически на все современные автомобили зарубежного и отечественного производства, в том числе и на ВАЗ Приора. Есть и моновпрыск на «Ауди-80». Главное, что отличает его от «средневекового» карбюратора, это возможность впрыска топлива прямо в цилиндр с помощью специальных форсунок. И все автомобили, которые оснащены этой деталью, имеют исключительно инжекторный тип мощности.

Таким образом, моновпрыск представляет собой одноточечную систему с электронным управлением, которая подает топливо в цилиндры под чрезвычайно низким давлением. Как уже отмечалось выше, отличительной чертой этой детали является наличие насадки. Этот элемент управляется специальным электромагнитным клапаном и является составной частью такой детали, как моновпрыск.

Неисправности

Как известно, отечественный бензин насыщен всякими посторонними примесями в виде серы, грязи и тому подобных материалов. Так что неисправности моновпрыска могут возникнуть именно из-за некачественного топлива. Еще одна причина выхода из строя – сильно загрязненный топливный фильтр, что приводит к перебоям в работе ДВС.

Почему сломался моновпрыск?

Неисправности этой детали возникают по одной простой причине — форсунка впускного коллектора начинает поглощать много грязи и тем самым засоряет всю систему моновпрыска.

От чего зависит эта часть?

В целом техническое состояние этой детали зависит от частоты вращения коленчатого вала, а также угла открытия дроссельной заслонки. Такие детали как моновпрыск неисправности могут возникнуть именно из-за неправильной частоты вращения коленчатого вала и неисправности демпфера. Еще одной важной характеристикой, существенно влияющей на состояние этой детали, является оптимальное соотношение горючей смеси перед ее поступлением в камеру сгорания.

Как устранить неисправность такой системы, как моновпрыск?

Неисправности этой детали не могут возникнуть только при штатном слежении за дроссельной заслонкой.