Бензин қозғалтқыштарында жанармай бүрку. Артықшылықтары, кемшіліктері және мүмкін проблемалар

Инъекциялық жүйенің түрі қозғалтқыштың параметрлерін және пайдалану шығындарын анықтайды. Ол динамикаға, отын шығынына, пайдаланылған шығарындыларға және автомобильдің техникалық қызмет көрсету шығындарына әсер етеді.

Көлікте іштен жанатын қозғалтқышта бензинді бүрку практикалық қолдану тарихы Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейінгі кезеңнен басталады. Сол кезде де авиация қозғалтқыштардың тиімділігін арттыратын және ұшақтың әртүрлі позицияларындағы қуат мәселелерін жеңе алатын жаңа шешімдерді жедел іздестірді. Алғаш рет 8 жылы француз V1903 ұшақ қозғалтқышында пайда болған жанармай бүрку пайдалы болды. 1930 жылға дейін жанармай құйылған Mercedes 1951 SL дебют жасады, ол осы саладағы алдыңғы қатарлы деп танылды. Дегенмен, спорттық нұсқада бұл тікелей жанармай бүркуі бар алғашқы көлік болды.

Электронды отын бүрку 300 жылы Chrysler қозғалтқышында алғаш рет 1958-де қолданылған.Көп нүктелі бензин бүрку 1981 жылдары автомобильдерде пайда бола бастады, бірақ ол көбінесе люкс модельдерде қолданылды. Тиісті қысымды қамтамасыз ету үшін жоғары қысымды электр сорғылары қазірдің өзінде қолданыста болды, бірақ басқару әлі де механиктердің жауапкершілігі болды, олар 600 жылы Мерседес өндірісінің аяқталуымен ұмытылып кетті. Инъекциялық жүйелер әлі де қымбат болды және арзан және танымал автомобильдерге ауыспады. Бірақ ХNUMX-те каталитикалық түрлендіргіштерді олардың класына қарамастан барлық автомобильдерге орнату қажет болғанда, инъекцияның арзан түрін жасау керек болды.

Катализатордың болуы қоспаның құрамын карбюраторлардың қамтамасыз ете алатынына қарағанда дәлірек бақылауды талап етті. Осылайша, бір нүктелі инъекция жасалды, «көп нүктенің» аз нұсқасы, бірақ арзан автомобильдердің қажеттіліктеріне жеткілікті. Тоқсаныншы жылдардың аяғынан бастап ол нарықтан жоғала бастады, оның орнына көп нүктелі инжекторлар ауыстырылды, олар қазіргі уақытта автомобиль қозғалтқыштарында ең танымал отын жүйесі болып табылады. 1996 жылы тікелей отын бүрку Mitsubishi Carisma-да өзінің стандартты дебютін жасады. Жаңа технология елеулі жетілдіруді қажет етті және алдымен бірнеше ізбасарлар тапты.

Дегенмен, ең басынан бастап автомобиль отын жүйелеріндегі прогреске күшті әсер еткен пайдаланылған газ стандарттарының барған сайын қатал болуы жағдайында дизайнерлер ақырында бензинді тікелей айдауға көшуге мәжбүр болды. Соңғы шешімдерде, әзірге саны аз, олар бензинді бүркудің екі түрін біріктіреді - жанама көп нүктелі және тікелей.    

Жанама бір нүктелі инъекция

Бір нүктелі бүрку жүйелерінде қозғалтқыш бір инжектордан қуат алады. Ол қабылдау коллекторының кірісіне орнатылады. Жанармай шамамен 1 бар қысыммен беріледі. Атомизацияланған отын жеке цилиндрлерге апаратын арналардың қабылдау порттарының алдында ауамен араласады.

Отын-ауа қоспасы әр цилиндрге қоспаның нақты дозалануынсыз каналдарға сорылады. Арналардың ұзындығы мен олардың әрлеу сапасының айырмашылығына байланысты цилиндрлерді қоректендіру біркелкі емес. Бірақ пайдасы да бар. Отынның ауамен қоспасының саптамадан жану камерасына дейінгі жолы ұзақ болғандықтан, қозғалтқыш дұрыс қызған кезде отын жақсы булануы мүмкін. Суық мезгілде отын буланбайды, қылшықтар коллектор қабырғаларында конденсацияланады және ішінара тамшылар түрінде жану камерасына түседі. Бұл пішінде ол жұмыс циклінде толығымен жанып кете алмайды, бұл қыздыру кезеңінде қозғалтқыштың төмен тиімділігіне әкеледі.

Мұның салдары отын шығынының жоғарылауы және пайдаланылған газдардың жоғары уыттылығы болып табылады. Бір нүктелі инъекция қарапайым және арзан, көптеген бөлшектерді, күрделі саптамаларды және жетілдірілген басқару жүйелерін қажет етпейді. Төмен өндіріс шығындары көлік құралының бағасының төмендеуіне әкеледі және бір нүктелі бүрку арқылы жөндеу оңай. Инъекцияның бұл түрі қазіргі заманғы жеңіл автокөлік қозғалтқыштарында қолданылмайды. Оны Еуропадан тыс жерде шығарылғанымен, артта қалған дизайны бар үлгілерде ғана табуға болады. Бір мысал ирандық Саманд.

артықшылықтар

- Қарапайым дизайн

– Төмен өндірістік және техникалық қызмет көрсету шығындары

– Қозғалтқыш қызған кезде пайдаланылған газдардың төмен уыттылығы

ақаулар

– Жанармай мөлшерлеуінің төмен дәлдігі

– Салыстырмалы түрде жоғары отын шығыны

– Қозғалтқышты қыздыру фазасында пайдаланылған газдардың жоғары уыттылығы

– Қозғалтқыш динамикасы бойынша нашар өнімділік

Жанама көп нүктелі инъекция

Бір нүктелі жанама инъекцияның кеңеюі әр қабылдау портында инжекторы бар көп нүктелі жанама инъекция болып табылады. Жанармай дроссельден кейін, қабылдау клапанының алдында беріледі.Инжекторлар цилиндрлерге жақынырақ, бірақ отынның ыстық қозғалтқышта булануы үшін ауа/отын қоспасының жолы әлі де жеткілікті. Екінші жағынан, қыздыру фазасының қабылдау портының қабырғаларында конденсацияға бейімділігі аз, өйткені саптама мен цилиндр арасындағы қашықтық қысқа. Көп нүктелі жүйелерде отын 2-ден 4 барға дейінгі қысыммен беріледі.

Әрбір цилиндрге арналған жеке инжектор конструкторларға қозғалтқыш динамикасын арттыру, отын шығынын азайту және пайдаланылған шығарындыларды азайту тұрғысынан мүлдем жаңа мүмкіндіктер береді. Бастапқыда жетілдірілген басқару жүйелері пайдаланылмады және барлық саптамалар бір уақытта жанармайды өлшейді. Бұл шешім оңтайлы болмады, өйткені бүрку сәті ең тиімді сәтте (жабық қабылдау клапанына соғылған кезде) әрбір цилиндрде бола бермейді. Тек электрониканың дамуы жетілдірілген басқару жүйелерін құруға мүмкіндік берді, соның арқасында инъекция дәлірек жұмыс істей бастады.

Бастапқыда саптамалар жұппен ашылды, содан кейін берілген цилиндр үшін оңтайлы сәтте әрбір саптама бөлек ашылатын дәйекті отын бүрку жүйесі жасалды. Бұл шешім әрбір инсульт үшін жанармай дозасын дәл таңдауға мүмкіндік береді. Тізбектелген көп нүктелі жүйе бір нүктелі жүйеге қарағанда әлдеқайда күрделі, өндіру қымбатырақ және техникалық қызмет көрсету қымбатырақ. Дегенмен, ол аз отын шығыны және пайдаланылған газдардың аз уыттылығымен қозғалтқыштың тиімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.

артықшылықтар

– Жанармай мөлшерлеуінің жоғары дәлдігі

– Төмен жанармай шығыны

– Қозғалтқыш динамикасы тұрғысынан көптеген мүмкіндіктер

– Пайдаланылған газдардың төмен уыттылығы

ақаулар

- Дизайндың айтарлықтай күрделілігі

– Салыстырмалы түрде жоғары өндірістік және техникалық қызмет көрсету шығындары

Тікелей инъекция

Бұл ерітіндіде инжектор цилиндрге орнатылып, жанармайды тікелей жану камерасына жібереді. Бір жағынан, бұл өте тиімді, өйткені ол поршень үстіндегі отын-ауа зарядын өте жылдам ауыстыруға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, салыстырмалы түрде суық отын поршеньді тәжі мен цилиндр қабырғаларын жақсы салқындатады, сондықтан жану кезінде жағымсыз соққыдан қорықпай, қысу коэффициентін арттыруға және қозғалтқыштың жоғары тиімділігін алуға болады.

Тікелей бүрку қозғалтқыштары өте төмен отын шығынына қол жеткізу үшін қозғалтқыштың төмен жүктемелерінде өте аз ауа/отын қоспаларын жағуға арналған. Дегенмен, бұл пайдаланылған газдардағы азот оксидтерінің артық болуына байланысты проблемаларды тудыратыны белгілі болды, оны жою үшін тиісті тазалау жүйелерін орнату қажет. Дизайнерлер азот оксидтерімен екі жолмен айналысады: күшейтуді қосу және мөлшерін азайту немесе екі фазалы саптамалардың күрделі жүйесін орнату. Тәжірибе көрсеткендей, жанармайды тікелей бүрку кезінде цилиндрлердің қабылдау арналарында және қабылдау клапанының сабақтарында көміртегі шөгінділерінің қолайсыз құбылысы (қозғалтқыш динамикасының төмендеуі, отын шығынының артуы).

Бұл жанама айдау кезіндегідей, қабылдау порттары да, қабылдау клапандары да ауа/отын қоспасымен жуылмайды. Сондықтан олар картер желдеткіш жүйесінен сору жүйесіне түсетін майда май бөлшектерімен жуылмайды. Мұнай қоспалары температураның әсерінен қатайып, қажетсіз тұнбаның барған сайын қалың қабатын жасайды.

артықшылықтар

– Жанармай мөлшерлеуінің өте жоғары дәлдігі

– Майсыз қоспаларды жағу мүмкіндігі

– Төмен отын шығынымен қозғалтқыштың өте жақсы динамикасы

ақаулар

- Өте күрделі дизайн

– Өндіріс пен техникалық қызмет көрсетуге кететін өте жоғары шығындар

– Пайдаланылған газдардағы артық азот оксидтері проблемалары

- қабылдау жүйесіндегі көміртегі шөгінділері

Қосарлы инъекция – тікелей және жанама

Аралас инъекция жүйесінің дизайны жанама және тікелей инъекцияның артықшылықтарын пайдаланады. Тікелей бүрку қозғалтқыш суық болған кезде жұмыс істейді. Отын-ауа қоспасы тікелей поршеньдің үстінен ағып, конденсацияны алып тастайды. Қозғалтқыш жылы және жеңіл жүктемеде жұмыс істегенде (тұрақты жылдамдықты жүргізу, біркелкі үдеу) тікелей бүрку жұмысын тоқтатады және көп нүктелі жанама бүрку оның рөлін алады. Жанармай жақсырақ буланады, өте қымбат тікелей айдау жүйесінің инжекторлары жұмыс істемейді және тозбайды, қабылдау клапандары отын-ауа қоспасымен жуылады, сондықтан оларда шөгінділер пайда болмайды. Қозғалтқыштың жоғары жүктемелерінде (күшті үдеу, жылдам жүргізу) тікелей бүрку қайтадан қосылады, бұл цилиндрлердің өте жылдам толтырылуын қамтамасыз етеді.

артықшылықтар

– Жанармайдың өте дәл мөлшерлемесі

– Барлық жағдайларда қозғалтқышты оңтайлы жеткізу

– Төмен отын шығынымен қозғалтқыштың өте жақсы динамикасы

– Қабылдау жүйесінде көміртегі шөгінділері жоқ

ақаулар

- Үлкен дизайн күрделілігі

– Өте жоғары өндірістік және техникалық қызмет көрсету шығындары