В настоящее время на автомобилях используются различные системы впрыска топлива. Система впрыска (инжекторная система, от injection – впрыск) - обеспечивает впрыск топлива.
Система впрыска топлива используется как на бензиновых, так и дизельных двигателях. Однако, конструкция и работа систем впрыска бензиновых и дизельных двигателей существенным образом различаются.
В бензиновых двигателях с помощью впрыска образуется однородная топливно-воздушная смесь, которая принудительно воспламеняется от искры.
В дизельных двигателях впрыск топлива производится под высоким давлением, порция топлива смешивается со сжатым горячим воздухом и почти мгновенно воспламеняется. Давление впрыска определяет величину порции впрыскиваемого топлива и соответственно мощность двигателя. Чем больше давление впрыска, тем выше мощность двигателя.
Система впрыска является основной частью топливной системы автомобиля. Рабочим органом любой системы впрыска является форсунка рис.1.
Системы впрыска бензиновых двигателей
В зависимости от способа образования топливно-воздушной смеси различают следующие системы:
- центрального впрыска,
- распределенного впрыска,
- непосредственного впрыска.
Системы центрального и распределенного впрыска являются системами предварительного впрыска, т.е. впрыск в них производится не доходя до камеры сгорания - во впускном коллекторе.
Центральный впрыск (моновпрыск)
Осуществляется одной форсункой, устанавливаемой во впускном коллекторе. По сути это карбюратор с форсункой. В настоящее время системы центрального впрыска не производятся, но все еще встречаются на легковых автомобилях. Преимуществами данной системы являются простота и надежность, а недостатками - повышенный расход топлива, низкие экологические показатели.
Система распределенного впрыска (многоточечная система впрыска)
Предполагает подачу топлива на каждый цилиндр отдельной форсункой. Образование топливно-воздушной смеси происходит во впускном коллекторе. Является самой распространенной системой впрыска бензиновых двигателей. Ее отличает умеренное потребление топлива, низкий уровень вредных выбросов, невысокие требования к качеству топлива.
Система непосредственного впрыска
Впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Система позволяет создавать оптимальный состав топливно-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя, повысить степень сжатия, тем самым обеспечивает полное сгорание смеси, экономию топлива, повышение мощности двигателя, снижение вредных выбросов. С другой стороны ее отличает сложность конструкции, высокие эксплуатационные требования (очень чувствительна к качеству топлива, особенно к содержанию в нем серы).
Системы впрыска бензиновых двигателей могут иметь механическое или электронное управление. Наиболее совершенным является электронное управление впрыском, обеспечивающее значительную экономию топлива и сокращение вредных выбросов.
Системы впрыска дизельных двигателей
Впрыск топлива в дизельных двигателях может производиться двумя способами:
- в предварительную камеру,
- непосредственно в камеру сгорания.
Двигатели с впрыском в предварительную камеру отличает низкий уровень шума и плавность работы. Но в настоящее время предпочтение отдается системам непосредственного впрыска. Несмотря на повышенный уровень шума, такие системы имеют высокую топливную экономичность.
Основным конструктивным элементом системы впрыска дизельного двигателя является топливный насос высокого давления (ТНВД) - Рис.2.
На легковые автомобили с дизельным двигателем устанавливаются различные конструкции систем впрыска: с рядным ТНВД, с распределительным ТНВД, насос-форсунками, Сommon Rail.
Прогрессивные системы впрыска - насос-форсунки и система Сommon Rail.
Система впрыска насос-форсунками
Функции создания высокого давления и впрыска топлива объединены в одном устройстве – насос-форсунке. Насос-форсунка имеет постоянный (неотключаемый) привод от распределительного вала двигателя, поэтому подвержена интенсивному износу.
Система впрыска Common Rail
Основана на подаче топлива к форсункам от общего аккумулятора высокого давления – топливной рампы (в переводе common rail - общая рампа). Другое название системы - аккумуляторная система впрыска. Для снижения уровня шума, улучшения самовоспламенения и снижения вредных выбросов в системе реализован многократный впрыск топлива - предварительный, основной и дополнительный.
Системы впрыска дизельных двигателей могут иметь механическое или электронное управление. В механических системах регулирование давления, объема и момента подачи топлива производится механическим способом. Электроника образует систему управления дизелем.
