Кривошипно-шатунный механизм
Скачать 2.3 Mb.
|
6.3. Электронные системы впрыскивания топлива Применение и принцип работы систем впрыска топлива. Преде лом обеднения смеси является неравномерность распределения ее по цилиндрам. В двигателях с карбюраторным питанием неравно мерность состава смеси может достигать 10... 15 %. Этот недоста ток может быть устранен применением систем впрыска топлива. В этом случае улучшаются равномерность распределения топлива по цилиндрам, газодинамические характеристики впускного трак та, обеспечивается более высокий коэффициент наполнения ци линдров свежим зарядом, появляется возможность применения топлива с более низким октановым числом и т.д. При примене нии систем впрыска топлива мощность двигателя повышается в среднем на 10... 12 %, улучшается топливная экономичность, сни жается токсичность отработавших газов. Система электронного впрыска топлива включает в себя топлив ный насос с электроприводом и регулятор давления, поддерживаю щий постоянное рабочее давление в Системе до 0,17...0,20 МПа.  Рис. 6.10. Электромагнитная форсунка: а — принципиальная схема; б - схема расположения электромагнитной фор сунки на впускном газопроводе; 1 - корпус; 2 - игольчатый клапан; 3 - мем брана; 4 — соленоид; 5 — распределительное устройство; 6 - отверстие- 7 — топливная магистраль; 8 - факел топлива; 9 - сливной канал; 10 - клапан-' 11 -электромагнитная форсунка; 12 - распиливающий конус; 13 - газопровод Впрыск топлива во впускные каналы цилиндров осуществляется электромагнитными форсунками, время открытия которых зависит от давления во впускной системе двигателя и частоты вращения коленчатого вала. Принципиальная схема электромагнитной форсунки для впрыс ка топлива показана на рис. 6.10, а. В корпусе 1 форсунки располо жены игольчатый клапан 2, нагруженный усилием мембраны 3 и соленоид 4. ' Когда игла прижата к седлу распылителя, поступающее из топ ливной магистрали 7 топливо проходит через корпус форсунки на слив. В соответствии с электрическим сигналом от распредели тельного устройства 5 соленоид 4 освобождает мембрану 3, в этом случае сливной канал 9 закрывается, а игла 2 под давлением топ лива поднимается. На выходе из сопла форсунки факел топлива 8 получает вра щательное движение и впрыскивается в виде широкого конуса. Часть топлива, просочившаяся между иглой и корпусом, удаляет ся через отверстие 6ъ сливную магистраль. Максимальный подъем иглы составляет 0,15... 0,17 мм, а продолжительность подъема иглы колеблется в пределах 1,5... 6,5 мс. Расположение электромагнитной форсунки 11 показано на рис. 6.10, б. Она закрепляется на впускном газопроводе 13, а ее распыливающий конус 12 при а> впрыскивании топлива направлен в зону проходного отверстия 0'8 впускного клапана 10. Особенностью электронной топливовпрыскивающей системы является то, что она функ ционирует во взаимосвязи с электронным блоком управле ния, а в качестве главного уп равляющего параметра для регулирования подачи топлива используется величина расхода воздуха, поступающего в цилиндры двигателя. Количество топ лива, впрыскиваемого в надклапанные пространства, зависит от массовой скорости воздушного потока и его объема во впуск ном тракте. На снятой с двигателя легкового автомобиля характеристике (рис. 6.11) показаны усредненные показатели, характеризующие эффективный удельный расход топлива ge и среднее эффективное давление ре. Испытания проведены соответственно при встроен ной системе впрыска топлива (сплошные линии) и при работе двигателя с классической (карбюраторной) системой питания (пунктирные линии). Количественная оценка этих кривых во всем диапазоне частот вращения коленчатого вала показывает реаль ное преимущество системы впрыска топлива, как по экономи ческим, так и по динамическим показателям. Наряду с этим основным препятствием более широкого рас пространения систем впрыска топлива является их более высокая стоимость по сравнению с карбюраторами, а также то, что систе мы впрыскивания топлива сложнее систем топливоподачи с ис пользованием карбюраторов из-за большого числа подвижных пре цизионных механических элементов и электронных устройств и требуют более квалифицированного обслуживания в эксплуата ции. Современные системы впрыскивания топлива. По мере развития" систем впрыскивания топлива на автомобили устанавливались механические, электронные, аналоговые и цифровые системы. К настоящему времени структурные схемы систем впрыскивания топлива стабилизировались и в основном классифицируются на два вида: распределенное и центральное впрыскивание топлива. При распределенном впрыскивании топливо подается в зону впускных клапанов каждого цилиндра отдельной форсункой вответствующих впускных клапанов цилиндров (согласованное впрыскивание), или группами форсунок без согласования момента впрыскивания с процессами впуска в каждый цилиндр (несогла сованное впрыскивание). Системы распределенного впрыскивания топлива позволяют повысить безотказность пуска, ускорить прогрев и увеличить мощ-ностные показатели двигателя, а также дают возможность приме нения газодинамического наддува, расширяют возможности со здания различных конструкций впускного газопровода. При центральном впрыскивании топливо подается одной фор сункой, устанавливаемой на участке до разветвления впускного газопровода. В этом случае конструкция двигателя не имеет суще ственных изменений. Система центрального впрыскивания прак тически взаимозаменяема с карбюратором и может применяться на уже эксплуатируемых двигателях. При центральном впрыски вании по сравнению с карбюратором обеспечивается большая точность и стабильность дозирования топлива. Система распределенного впрыскивания топлива. На рис. 6.12 представлена система распределенного впрыскивания топлива L-Jetronic. Электрический топливный насос 1 подает топливо из бака 3 через фильтр 2 в топливный коллектор 4, в котором с помощью стабилизатора 5 поддерживается постоянный перепад давлений на входе и выходе топлива из форсунок 13. Стабилиза тор перепада давлений поддерживает постоянное давление впрыс кивания и обеспечивает возврат избыточного топлива обратно в * бак. Этим обеспечивается циркуляция топлив в системе и исклю чается образование паровых пробок. Из коллектора топливо по ступает к рабочим форсункам, которые подают его в зону проход ных отверстий впускных клапанов. Количество впрыскиваемого топлива задается электронным блоком управления 6 (ЭБУ) в за висимости от температуры, давления и объема поступающего воздуха, частоты вращения коленчатого вала и нагрузки двигате ля. В процессе работы системы впрыскивания ЭБУ взаимодейству ет также с датчиком-распределителем 17 системы зажигания. Объем поступающего воздуха является основным параметром, определяющим дозирование топлива. Воздух поступает в цилинд ры через измеритель 8 расхода воздуха и впускной газопровод. Воз душный поток, поступающий в двигатель, отклоняет напорно-измерительную заслонку 7 измерителя расхода воздуха на опреде ленный угол. При этом с помощью потенциометра электрический сигнал, пропорциональный углу поворота заслонки, подается в блок управления, который определяет необходимое количество топлива и выдает импульсы управления моментом подачи топлива. Электронная схема управления впрыскивания топлива получает питание от аккумуляторной батареи 19 и начинает работать при включении зажигания и системы впрыскивания выключателем 20.  Рис. 6.12. Электронная система впрыскивания топлива L-Jetronic: 1 — топливный насос; 2 — фильтр; 3 — топливный бак; 4 — топливный коллек тор; 5 — стабилизатор перепада давлений; 6 — электронный блок управления; 7 — напорно-измерительная заслонка; 8 — измеритель расхода воздуха; 9 — дроссельная заслонка; 10 — датчик положения дроссельной заслонки; 11 — регу лировочный винт системы холостого хода; 12 — пусковая форсунка; 13 — фор сунка с электронным управлением; 14 — датчик кислорода; 15, 16 — регистри рующие датчики; 17 — датчик-распределитель; 18 — регулятор расхода воздуха на холостом ходу; 19 — аккумуляторная батарея; 20 — выключатель зажигания и системы впрыскивания Независимо от положения впускных клапанов, форсунки впрыс кивают топливо за один или два оборота коленчатого вала двига теля. Если впускной клапан в момент впрыскивания топлива фор сункой закрыт, то топливо накапливается в пространстве перед' клапаном и поступает в цилиндр при следующем его открытии одновременно с воздухом. Регулирование количества поступающего к цилиндрам двига теля воздуха производится дроссельной заслонкой 9, управляе мой из салона педалью. В системе предусмотрен регулятор 18 рас хода воздуха на холостом ходу, расположенный около дроссель ной заслонки. Он обеспечивает дополнительную подачу воздуха при пуске и прогреве двигателя. По мере прогрева двигателя, на чиная с температуры охлаждающей жидкости 50...70°С, регулятор прекращает подачу дополнительного воздуха. После этого при закрытой дроссельной заслонке воздух поступает только через верх ний байпасный (обводной) канал, сечение которого можно из менять регулировочным винтом 11, что обеспечивает возможность регулирования частоты вращения в режиме холостого хода. Стабилизатор 5 перепада давлений поддерживает постоянное избыточное давление топлива относительно давления воздуха в впускном газопроводе. В этом случае цикловая подача топлива форсункой 13 зависит от времени, в течение которого открыт ее клапан. Следовательно, основной принцип электронного управ ления впрыскиванием топлива заключается в изменении (моду ляции) электрического импульса, управляющего форсункой при поддержании постоянного перепада давления топлива. Длительность имцульсов управления временем впрыскивания топлива форсункой корректируется в зависимости от температу ры охлаждающей жидкости по информации от датчика 15. Вве денный в систему датчик 14 кислорода обеспечивает поддержание необходимого состава горючей смеси. На режимах полного открытия дроссельной заслонки и разгона автомобиля необходимо обогащение горючей смеси, что обеспе чивается ЭБУ по информации от датчика 10 положения дроссель ной заслонки. При открытии заслонки контактная система датчи ка выдает импульсы, которые приводят к обогащению смеси в режиме разгона автомобиля. В датчике 10 положения дроссельной заслонки предусмотрена контактная пара, от замкнутого или разомкнутого состояния кото рой зависит отключение или включение топливоподачи в режиме принудительного холостого хода. Подача топлива прекращается при закрытой дроссельной заслонке, когда частота вращения ко ленчатого вала двигателя более 1000 об/мин, и возобновляется при снижении частоты вращения до 850 об/мин. С целью облегчения пуска холодного двигателя в системе преду смотрена дополнительная пусковая форсунка 12, которая представ ляет собой электромагнитный клапан с вихревым центробежным распылителем. Продолжительность открытия форсунки зависит от температуры охлаждающей жидкости в двигателе, фиксируемой датчиком 16. Система центрального впрыскивания топлива. Типичным при мером центрального впрыскивания топлива является электронная система Mono-Motronic (рис. 6.13). Ее устанавливают на двигателях небольшого рабочего объема автомобилей обычно малого класса, например ВАЗ-21214, -21044. Конструктивно она включает в себя следующие основные устройства: электронный блок управления 13 на базе микропроцессора, смесительную камеру 3 с дроссельной заслонкой и установленным на ней датчиком 8, фиксирующим ее положение, электромагнитную форсунку 6, регулятор 7 давления  Рис. 6.13. Электронная система центрального впрыскивания топлива Mono-Motronic: 1 — катушки зажигания; 2 — распределитель электронного зажигания; 3 — сме сительная камера; 4 — регулятор частоты вращения коленчатого вала в режиме холостого хода; 5 — диффузор с датчиком температуры; 6 — электромагнитная форсунка; 7 — регулятор давления топлива; 8 — датчик положения дроссельной заслонки; 9 — возвратный топливный клапан; 10 — топливный фильтр; 11.— емкость с активированным углем для сбора паров бензина (адсорбер); 12 — элек трический топливный насос; 13 — электронный блок управления; 14 — разъем для диагностики; 75 — датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя; 16— датчик температуры охлаждающей жидкости; 17 — кислородный датчик топлива, электрический топливный насос 12, топливный фильтр 10, датчик 16 температуры охлаждающей жидкости, регулятор 4 час тоты вращения в режиме холостого хода. Действие регулятора частоты вращения коленчатого вала двига теля на холостом ходу основано на изменении положения дроссель ной заслонки или перепуска воздуха в обход дроссельной заслон ки. После обработки информации от датчика частоты вращения микропроцессор формирует управляющий сигнал, подаваемый на исполнительное устройство, в качестве которого в таких системах может быть использован шаговый микроэлектродвигатель, кото рый воздействует на дроссельную заслонку или клапан обводного, канала. Все системы центрального впрыскивания топлива имеют кислородный датчик 17 (А,-зонт), позволяющий поддерживать в оптимальных соотношениях количество воздуха к топливу, обес печивая необходимый (стехиометрический) состав горючей сме си на всех режимах работы двигателя. Система центрального впрыскивания топлива отличается от рассмотренной выше системы впрыска (см. рис. 6.12) следующим: отсутствует распределенный (отдельно для каждого цилиндра) впрыск топлива; процесс топливоподачи происходит с помощью центрального отсека (модуля), в котором установлена одна элек тромагнитная форсунка 6 (см. рис. 6.13), обеспечивающая впрыс кивание топлива; регулировка подачи топдивовоздушной смеси дроссельной заслонкой, а также распределение ее по цилиндрам двигателя происходит по принципу работы карбюраторной си стемы. Наряду с этим в этой системе отсутствует датчик массового расхода воздуха, но в диффузоре 5 установлен датчик поступаю щего воздуха, которого нет в системе распределенного впрыски вания. Состав и функции действия остальных устройств централь ной системы впрыскивания во многом подобны рассмотренной системе распределенного впрыска топлива. Комплексные системы управления двигателем. Комплексная микропроцессорная система управления работой двигателя пред назначена для выработки оптимального состава рабочей смеси, подачи топлива через форсунки в цилиндры двигателя, а также для своевременного его воспламенения с учетом оптимального угла опережения зажигания. Примерная структурная схема комплексной системы управ ления двигателем прказана на рис. 6.14. В соответствии с этой схемой блок управления работает в совокупности с датчиками и исполнительными устройствами. Основным элементом блока управления является электронный микропроцессор* который про изводит обработку всех необходимых данных, обеспечивающих работу двигателя, и предназначен для: формирования момента и длительности импульсов электрического тока при работе электро магнитных форсунок; формирования импульса электрического т,ока для работы катушек зажигания с учетом необходимого угла опере жения зажигания; управления работой регулятора добавочного воздуха; включения электрического бензонасоса (через реле); уп равления работой двигателя в резервном режиме (в случае отказа отдельных элементов системы). Примером внедрения комплексной системы является двига тель ЗМЗ-4062, устанавливаемый на автомобиле»ГАЗ-3110 и его модификациях. Кроме того на базе этого двигателя ведется разра ботка дизельного двигателя, с электронным управлением впрыска топлива для легковых автомобилей ГАЗ и грузовых — семейства «ГАЗель». Сущность работы комплексной системы управления двигате лем ЗМЗ-4062 заключается в следующем. При включении зажига ния на панели приборов загорается и гаснет контрольная лампа. Это означает, что система исправна и готова к работе. Блок управ ления выдает команду на включение через реле электробензона соса, который создает давление бензина в топливопроводе фор сунок. При вращении вала двигателя в процессе его пуска старт вращения коленчатого вала и данные, заложенные в его память. Для каждого конкретного режима работы двигателя блок управ ления выдает свои данные по оптимальному количеству топлива и углу опережения зажигания в зависимости от показаний, полу ченных от всех датчиков и оперативной памяти. Блок управления непрерывно корректирует выходные данные по изменяющимся сигналам датчиков. Таким образом, управлением работой двигателя с помощью комплексной системы достигается более экономичная работа дви гателя при повышении его мощностных показателей, а также вы полнение норм по токсичности отработавших газов. |
Похожие:
 | Лабораторная работа №1 Тема 3 «Кривошипно-шатунный механизм» Цель работы: закрепить теоретические знания по назначению и устройству неподвижной группы деталей кривошипно-шатунных механизмов... | | Газораспределительный механизм. Газораспределительный механизм в двигателе внутреннего сгорания предназначен для своевременного впуска горючей смеси в цилиндры и... |
 | Назначение и устройство кривошипно-шатунного механизма двигателя трактора Начертите схему и выполните монтаж электрической цепи с элементами управления, защиты и параллельным соединением потребителей | | Практических экзаменационных (квалификационных) работ по профессии... Выполнить техническое обслуживание кривошипно-шатунного и газораспределительного механизма |
| План открытого урока По производственному обучению Профессия «Автомеханик»... Цель урока: научить разборке кшм (кривошипно-шатунного механизма) в двигателе внутреннего сгорания | | Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными... Механизм когерентности обобщенного кольцевого гиперкуба с непосредственными связями |
| 4. Механизм разрешения споров в рамках Всемирной торговой организации Слайд 2: причины возникновения торговых споров в рамках вто; в вто существует механизм разрешения торговых споров | | С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских... Рецензия на книгу: С. А. Остроумов "Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод: элементы теории и приложения" (Москва,... |
| Организационно-методическая работа как механизм совершенствования... Организационно-методическая работа как механизм совершенствования управления в дерматовенерологии | | Реферат Временные декреты Президента Республики Беларусь. Механизм... Временные декреты Президента Республики Беларусь. Механизм их принятия и юридическая сила. 3 |
| Организационно-экономический механизм развития общественного самоуправления... | | Урок №50 «Зрительный анализатор» Задачи Рассмотреть механизм проектирования изображения на сетчатке глаза и его регуляцию |
| Вопросы по анатомии к экзамену. Приложение №1 Нервный механизм физиологической регуляции (строение нейрона, синапсы, рефлексы) | | Протокол профсоюзного собрания Директора школы Сапронову Л. А., изложившую основной механизм нормативного подушевоего финансирования |
| Сибирская государственная геодезическая академия Раскрыть механизм функционирования рыночной системы, дать анализ ее достоинств и недостатков | | Реферат на тему: "Наследственные болезни человека и возможности их лечения" Причины наследственных заболеваний и механизм развития нарушений |
