ДИАЛЕКТИКА ВПРЫСКА
ТЕХНИКА
Обозрение
ДИАЛЕКТИКА ВПРЫСКА
Чтобы по окончании недлинного щелчка стартера движок получил, необходимо, как минимум, ввести в цилиндры горючее. Это азбучная правда.
Алексей ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ
В принципе, бензин может попасть в цилиндр либо под действием разрежения на такте всасывания, либо принудительно, за счет лишнего давления в топливной магистрали на протяжении такта сжатия. Это превосходно осознавал еще отец-основатель ДВС Николаус Аугуст Отто в дальнем 1877 году. Вот тогда ему пришла идея… самого современнейшего на этот сутки конкретного впрыска в цилиндры.
И, в случае если поразмыслить, в этом ответе задачки в лоб не было ничего необыкновенного: нужен бензин в камере сгорания — необходимо его в том направлении впрыснуть. Гладко, но, выходит на бумаге. В действительности же появляются сложные технические трудности: горючее должно попадать в цилиндры в подходящем количестве в нужное время и быть превосходно распыленным и перемешанным с воздухом.
По другому либо оборотные удары, либо нет вспышек. Техника XIX века не имела возможности найти применимых ответов, и прогресс свернул на тропу карбюраторов. Так выяснилось несложнее.
Не задумайтесь, но, что всему виной было отсутствие в то время электроники с ее микрочипами и датчиками, которыми щедро увешан современный мотор. Топливная аппаратура дизеля применима и для впрыска бензина при понижении давления (эта возможность, кстати, не прошла мимо внимания конструкторов, но о ней чуток ниже).
Добавим еще, что вводить горючее возможно не только только прямо в цилиндр, минуя клапаны, да и во впускной коллектор, наряду с этим также по-различному. В несложном случае при помощи одной-единственной форсунки (это помой-му аналог карбюратора), тогда и мы возьмём так именуемый одноточечный или центральный впрыск. А лучше применять по одной форсунке на цилиндр — управление мотором будет более эластичным, вся совокупность действеннее и надежней.
Такой вариант, как ясно, взял заглавие многоточечного или распределенного впрыска. Самый же новомодный способ — конкретный впрыск.
Не достаточно кто знает и не забывает, что применительно к автомобилю он был реализован одержимым данной мыслью Гансом Шеренбергом еще в первой половине 50-ых годов XX века на неизвестной компании Гутброд. При помощи собственного мотора конструктор собирался ни мало ни большое количество составить конкурентнсть самому Фольксвагену! В сентябре того года из цехов мастерской (заводом предприятие, пожалуй, именовать было нельзя) выкатился автомобиль с претенциозным заглавием Супериор 700 Е.
Малая двухместная машинка была к тому же и… переднеприводная, так что ее с полным правом возможно отнести к вершинам послевоенной технической мысли. Двухцилиндровый двухтактный мотор водяного остывания рабочим количеством 663 смз выдавал 30 л. с. и разгонял 700-килограммовый автомобильчик до 115 км/ч. Однако Супериор наслаждался 4,8 л бензина на 100 км и его бака хватало на 850 верст.
В случае если сопоставить характеристики с теми, что имеет Ока, нечайно появится вопрос, из-за чего Гутброд через три года… разорилась, а не стала широко известным автомобильным концерном. Гансу Шеренбергу, вобщем, удалось перейти в Мерседес-Бенц и воплотить собственную впрысковую идею на известной гоночной Серебряной стреле, а позднее на более известном 300 SL.
В последнем было 6 цилиндров, четыре лошадиных сил 215 и такта, да лишь ломался данный чудо-двигатель не в пример почаще собственного надежного прародителя на Супериоре. В итоге впрыск, тем паче конкретный, навечно сошел со сцены, уступив место все более утонченным карбюраторам.
на данный момент самое время отыскать в памяти отечественный намек на схожесть конструкции аппаратуры впрыскового дизеля и бензинового мотора, что превосходно обходится безо всякой не то что электроники — электрики. Конкретно это сходство побудило русских конструкторов поставить распределенный впрыск на… серийный автомобиль . Такая попытка была предпринята, да не на одном, а на полутора тыщах (!) москвичей-412.
Не знаем, просматривали ли инженеры ЦНИИТА и харьковского завода ФЭД о работах Шеренберга, но личный чисто механический впрыск они сделали. Да так успешный, что пара таких автомобилей бегают и поныне (три экспериментальные волги ГАЗ-21 экзамена временем не выдержали). Совокупность складывалась из четырехплунжерного рядного ТНВД, выдававшего до 100 атм.
Для конкретного впрыска этого более чем достаточно. Управлялась подача горючего пилообразной рейкой. Впрысковые москвичи прибавили в вращающем моменте на 12%, в мощности — на 10%, а количество СО в выхлопных газах сократилось на одну пятую. Как обидно бы это не звучало, в те годы никого это не заинтересовывало, как, вобщем, и умопомрачительная легкость запуска зимний период и отсутствие подсоса.
Главным доводом против была увеличившаяся на 400 баксов (не гарантируем точность пересчета в запрещенную тогда валюту) цена мотора, и проект был похоронен в гаражах немногих радостных хозяев.
Для обеспеченного Запада такая сумма не показалась неподъемной и исходя из этого впрыск пришел к нам оттуда совместно с кучей заморочек по диагностике, обслуживанию и ремонту незнакомой заокеанской техники. Мы все еще обсуждаем, какую машину брать — с карбюратором или с впрыском, в то время как в остальном мире это с покон веков решено совсем совершенно верно.
Мы примеряем отечественные моторы к уровню сервиса и существующему качеству бензина, а в том месте повелители нефтебизнеса и сервисмены подтягивают уровень собственной продукции и одолжений к появляющимся новинкам. И вот уже минула эра первых механических джетроников, завершается время распределенного впрыска и больше компаний устремляется по пути, проложенному японским Мицубиси. Или все таки Шеренбергом?
Из-за чего на данный момент одолевает конкретный впрыск? Ключевую роль тут сыграли экономичности и требования экологии. В итоге, конструкторы вознамерились заставить мотор трудиться на неописуемо бедной консистенции.
Одна часть бензина в ней приходится на 40, в противном случае и на 50 частей воздуха! (Ну и воздух-то обильно обогащен выхлопными газами, поступающими в цилиндр по второму кругу.) Такую смесь не поджечь искровым разрядом и исходя из этого главная забота разработчиков так распределить топливный заряд, чтобы около свечки была смесь богатая, а в остальном количестве — бедная. Организовать такой процесс весьма тяжело.
Тут играются огромную роль геометрические характеристики камеры сгорания: обоюдное размещение клапанов, форсунки, свечки, форма дна поршня, факела распыляемого горючего… С 1997 года, в то время, когда Мицубиси представила личный 1-ый GDI (Gasoline Direct Injection), компании без утомились патентуют другие варианты. До недавнешнего времени основных было четыре (см. рис.), но германский врач Ульрих Шпихер из университета в Карлсруэ нашёл личный, 5-ый.
Тут свеча запрятана в малеханькой форкамере, бензин впрыскивается в углубление поршня и, в то время, когда последний подымается к ВМТ, забрасывается к искровому промежутку. Дальше — по обрисованному чуть повыше принципу.
Бедная смесь весьма приглянулась разработчикам, но у зеленоватых к новым моторам показались собственные претензии. Да, конечно, с СО тут все в порядке. Вот лишь быстро выросли выбросы окислов азота NOx. На их также нашли управу — особенный накопительный катализатор. Действительно, он неимеетвозможности постоянно копить, временами его нужно очищать.
И эта неувязка решена: процесс управляется компом. В последней разработке Боша и Фольксвагена — Мотроник MED7 — движок может трудиться в 3-х режимах. При частичной нагрузке (а это довольно часто видящийся случай) употребляется обрисованный чуть повыше послойный заряд горючим с втрое обедненной консистенцией (l = 3).
В таком режиме экономия горючего получает 40%. При насыщенном разгоне или перемещении с громаднейшей скоростью смесь делается однородной с верным составом l = 1. И в итоге, в то время, когда датчик катализатора докладывает о его переполнении азотистыми соединениями, мотор кратковременно приобретает мало переобогащенную смесь с l = 0,8. Температура выхлопных газов однако возрастает до вредности 600 и нужных градусов выгорают.
Переключением режимов ведает особенная заслонка во впускном коллекторе, изменяющая нрав потока воздуха.
В целом в стандартном цикле удается достигнуть экономии горючего около 15% и выполнить твёрдые нормы будущего Евро IV. Но… при условии, в случае если в бензине не будет не только только свинца, да и серы. Последняя кроме того в малых количествах отравляет новый катализатор и сводит на нет все усилия конструкторов.
На Западе кооперативный напор экологов и двигателистов уже стал причиной происхождению особенных, очищенных от серы видов бензина, каковые, кстати, дороже обыденных лишь на 1,5 цента за литр.
на данный момент, пожалуй, не осталось жёстких компаний, не предложивших движков с конкретным впрыском горючего или, по последней мере, не трудящихся над такой конструкцией. Остановимся подробнее на только-только представленном Пежо HPi — так именуемом движке с впрыском наибольшего давления. По сути высочайшее оно лишь по сопоставлению с простыми впрысковыми моторами, где к форсункам горючее подводится при 3-3,5 атмосферы.
Новый мотор Пежо употребляет 30-100 атм, как и подобные моторы соперников. Но имеется и у французов ноу-хау, связанное опять же с геометрией: воздушное пространство поступает в цилиндр сверху, фактически вертикально, ударяется о углубление в днище поршня и интенсивно завихряется. В конце такта сжатия мелко распыленное горючее вводится в данный вихрь и благодаря умело подобранному комплексу черт распределяется в камере сгорания так, что около свечки состав консистенции фактически стехиометрический (l = 1), а в остальном количестве бензина в 30 раз меньше, чем воздуха. (Последний, кстати, на 30% разбавлен выхлопными газами, что понижает температуру горения и тормозит образование окислов азота.)
За всеми процессами бдительно наблюдает электрический блок с процессором, оперативно изменяя давление подачи бензина. Педаль — в насос и пол выдает громаднейшие 100 атм, холостой движение — давление понижается до 70. В переходных режимах при плавном сбросе или прибавлении газа давление падает до 30 воздухов.
Совокупность зажигания более хитрецкая: зависимо от режима процессор изменяет напряжение и энергию разряда. При послойном заряде цилиндра, в то время, когда в главном количестве смесь обедненная, энергия велика (100 мДж), при однородном рассредотачивании с l = 1 она меньше (70 мДж при частичной нагрузке и 50 — при полной).
Собственной собственной судьбой живет в этом моторе и дроссельная заслонка, соединенная с шаговым электродвигателем. Педаль акселератора тут лишь орган, принимающий желание водителя. А как поступить с заслонкой, примет решение компьютер. Так, при послойном заряде воздуха должно быть большое количество и заслонка обширно открыта. На холостом ходу угол ее открытия около 20° — вдвое больше принятого. В то время, когда какой заряд употребляется?
Послойный применяется в основном в черте города, в то время, когда нагрузка не превосходит 50%, а обороты не выше 3500 об/мин. Чем плавнее водитель движется, тем больше он может сберечь горючего, в эталоне — до 21%. Ну а за Подвескаивные наклонности, как в большинстве случаев, нужно будет рассчитываться у бензоколонки.
Конструкторы Пежо убеждают, что кроме того обыденный на данный момент европейский бензин с содержанием серы до 150 частей на миллион не иПодвескаит катализатор, а лишь принудит компьютер почаще прибегать к регенерации (просматривай — обогащать смесь) и тем уменьшит экономичность автомобиля.
Что все-таки в конечном счете? Совокупности впрыска развиваются в полном согласовании с законами диалектики. Придуманные во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века и реализованные в 50-х, они навечно уступили место карбюраторам. Позднее настал черед впрыска во впускной коллектор, и в этом выслеживается карбюраторное наследство.
В итоге, на следующем пределе столетий все возвратилось к начальной идее — лишь прямо в цилиндр, но уже на отменно новеньком, электронно-компьютерном уровне.
Супермашина Супериор 700 Е и ее мотор.
Впрысковый УЗАМ под капотом Москвича-412.
Так размещались форсунка и свеча в моторе с конкретным впрыском. На автомобиль он так и не попал (а), а эти железяки (б) подменяли электронику.
5-ая форкамерная схема институтского врача из Карлсруэ.
Четыре схемы смесеобразования при конкретном впрыске.
Так заполняют цилиндр французы.
Фото Дениса БОРОВИЦКОГО
Случайные статьи:
Тандемный принцип деятельности
Статьи по теме:
-
НОВЫЕ ГРАНИ ВПРЫСКА ТЕХНИКА /СЛОВА, СЛОВА… НОВЫЕ ГРАНИ ВПРЫСКА Авто НЕОЛОГИЗМЫ ПОСЛЕДНИХ ЛЕТ ТЕКСТ / Миша ГЗОВСКИЙ НЬЮ ЭЙДЖ КАК МАСТЕРСТВО Авто ОГРАНКИ…
-
Диагностика характеристики впрыска ваз-2110. допрос с пристрастием
ДИАГНОСТИКА: чёрта впрыска ВАЗ-2110. Допрос с пристрастием При всей привлекательности авто разработок середины ХХ века отказ от их закономерен….
-
РОДИНКИ ВПРЫСКА КЛУБ Автовладельцев Не спутай! РОДИНКИ ВПРЫСКА Они весьма похожи — совокупности управления движков самар и дюжина , волг различной…
