Iniksyon ng gasolina sa mga makina ng gasolina. Mga kalamangan, kawalan at posibleng mga problema

Tinutukoy ng uri ng sistema ng pag-iniksyon ang mga parameter ng engine at mga gastos sa pagpapatakbo. Nakakaapekto ito sa dynamics, pagkonsumo ng gasolina, mga emisyon ng tambutso at mga gastos sa pagpapanatili ng kotse.

Ang kasaysayan ng praktikal na aplikasyon ng iniksyon ng gasolina sa isang panloob na combustion engine sa transportasyon ay nagsimula noong panahon bago ang Unang Digmaang Pandaigdig. Kahit noon pa man, ang aviation ay apurahang naghahanap ng mga bagong solusyon na maaaring mapabuti ang kahusayan ng mga makina at mapagtagumpayan ang mga problema sa kapangyarihan sa iba't ibang posisyon ng sasakyang panghimpapawid. Ang fuel injection, na unang lumitaw sa 8 French V1903 aircraft engine, ay napatunayang kapaki-pakinabang. Noong 1930 lamang nag-debut ang fuel-injected na Mercedes 1951 SL, na malawak na itinuturing na isang nangunguna sa larangan. Gayunpaman, sa bersyon ng sports, ito ang unang kotse na may direktang iniksyon ng gasolina.

Unang ginamit ang electronic fuel injection sa 300 sa isang Chrysler engine noong 1958. Nagsimulang lumabas ang multipoint petrol injection sa mga kotse noong 1981s, ngunit kadalasang ginagamit ito sa mga luxury model. Ang mga high-pressure na electric pump ay ginagamit na upang matiyak ang tamang presyon, ngunit ang kontrol ay responsibilidad pa rin ng mga mekaniko, na nawala lamang sa limot noong 600 sa pagtatapos ng produksyon ng Mercedes. Ang mga sistema ng pag-injection ay mahal pa rin at hindi nagbago sa mura at sikat na mga kotse. Ngunit kapag naging kinakailangan sa mga XNUMX na mag-install ng mga catalytic converter sa lahat ng mga kotse, anuman ang kanilang klase, isang mas murang uri ng iniksyon ang kailangang bumuo.

Ang pagkakaroon ng isang katalista ay nangangailangan ng mas tumpak na kontrol sa komposisyon ng pinaghalong kaysa sa maibibigay ng mga carburetor. Sa gayon ay nilikha ang single-point injection, isang maliit na bersyon ng "multi-point", ngunit sapat para sa mga pangangailangan ng murang mga kotse. Mula noong huling bahagi ng nineties, nagsimula itong mawala sa merkado, na pinalitan ng mga multi-point injector, na kasalukuyang pinakasikat na fuel system sa mga automotive engine. Noong 1996, ang direktang iniksyon ng gasolina ay ginawa ang karaniwang pasinaya nito sa Mitsubishi Carisma. Ang bagong teknolohiya ay nangangailangan ng malubhang pagpapabuti at sa una ay nakahanap ng ilang mga tagasunod.

Gayunpaman, sa harap ng lalong mahigpit na mga pamantayan ng tambutso ng gas, na mula pa sa simula ay may malakas na impluwensya sa pag-unlad sa mga sistema ng gasolina ng automotive, ang mga designer sa kalaunan ay kailangang lumipat sa direktang iniksyon ng gasolina. Sa pinakabagong mga solusyon, hanggang ngayon kakaunti ang bilang, pinagsasama nila ang dalawang uri ng iniksyon ng gasolina - hindi direktang multi-point at direkta.    

Indirect Single Point Injection

Sa mga single point injection system, ang makina ay pinapagana ng isang solong injector. Ito ay naka-install sa pasukan ng intake manifold. Ang gasolina ay ibinibigay sa ilalim ng presyon ng halos 1 bar. Ang atomized na gasolina ay humahalo sa hangin sa harap ng mga intake port ng mga channel na humahantong sa mga indibidwal na cylinder.

Ang pinaghalong gasolina-hangin ay sinisipsip sa mga channel nang walang tiyak na dosing ng pinaghalong para sa bawat silindro. Dahil sa mga pagkakaiba-iba sa haba ng mga channel at ang kalidad ng kanilang mga pagtatapos, ang supply ng kuryente sa mga cylinder ay hindi pantay. Ngunit mayroon ding mga benepisyo. Dahil ang landas ng pinaghalong gasolina na may hangin mula sa nozzle patungo sa silid ng pagkasunog ay mahaba, ang gasolina ay maaaring sumingaw nang maayos kapag ang makina ay uminit nang maayos. Sa malamig na panahon, ang gasolina ay hindi sumingaw, ang mga bristles ay nagpapalamig sa mga dingding ng kolektor at bahagyang napupunta sa silid ng pagkasunog sa anyo ng mga patak. Sa form na ito, hindi ito maaaring ganap na masunog sa ikot ng trabaho, na humahantong sa mababang kahusayan ng engine sa yugto ng warm-up.

Ang kinahinatnan nito ay ang pagtaas ng pagkonsumo ng gasolina at mataas na toxicity ng mga maubos na gas. Ang single point injection ay simple at mura, hindi nangangailangan ng maraming bahagi, kumplikadong mga nozzle at advanced na mga sistema ng kontrol. Ang mababang gastos sa produksyon ay nagreresulta sa mas mababang presyo ng sasakyan, at madali ang pag-aayos gamit ang single point injection. Ang ganitong uri ng iniksyon ay hindi ginagamit sa mga modernong makina ng pampasaherong sasakyan. Matatagpuan lamang ito sa mga modelong may paatras na disenyo, bagama't ginawa sa labas ng Europa. Ang isang halimbawa ay ang Iranian Samand.

pribilehiyo

- Simpleng disenyo

– Mababang gastos sa produksyon at pagpapanatili

– Mababang toxicity ng mga maubos na gas kapag mainit ang makina

mga depekto

– Mababang katumpakan ng dosing ng gasolina

– Medyo mataas na pagkonsumo ng gasolina

– Mataas na toxicity ng mga maubos na gas sa warm-up phase ng engine

– Mahina ang pagganap sa mga tuntunin ng dynamics ng engine

Hindi direktang multipoint injection

Ang extension ng single-point indirect injection ay multi-point indirect injection na may injector sa bawat intake port. Inihahatid ang gasolina pagkatapos ng throttle, bago ang intake valve. Mas malapit ang mga injector sa mga cylinder, ngunit sapat pa rin ang haba ng pinaghalong air/fuel para mag-vaporize ang gasolina sa mainit na makina. Sa kabilang banda, ang yugto ng pag-init ay may mas kaunting tendensiyang mag-condense sa mga dingding ng intake port, dahil ang distansya sa pagitan ng nozzle at cylinder ay mas maikli. Sa mga multi-point system, ang gasolina ay ibinibigay sa isang presyon ng 2 hanggang 4 bar.

Ang isang hiwalay na injector para sa bawat silindro ay nagbibigay sa mga designer ng ganap na bagong mga posibilidad sa mga tuntunin ng pagtaas ng dynamics ng engine, pagbabawas ng pagkonsumo ng gasolina at pagbabawas ng mga emisyon ng tambutso. Sa una, walang advanced na control system ang ginamit, at lahat ng mga nozzle ay sumusukat ng gasolina nang sabay-sabay. Ang solusyon na ito ay hindi pinakamainam, dahil ang sandali ng pag-iniksyon ay hindi nangyari sa bawat silindro sa pinakakapaki-pakinabang na sandali (kapag natamaan nito ang saradong intake valve). Tanging ang pag-unlad ng electronics ang naging posible upang makabuo ng mas advanced na mga sistema ng kontrol, salamat sa kung saan ang iniksyon ay nagsimulang gumana nang mas tumpak.

Sa una, ang mga nozzle ay binuksan sa mga pares, pagkatapos ay isang sunud-sunod na sistema ng iniksyon ng gasolina ay binuo, kung saan ang bawat nozzle ay bubukas nang hiwalay, sa pinakamainam na sandali para sa isang naibigay na silindro. Ang solusyon na ito ay nagpapahintulot sa iyo na tumpak na piliin ang dosis ng gasolina para sa bawat stroke. Ang isang serial multi-point system ay mas kumplikado kaysa sa isang single-point system, mas mahal sa paggawa at mas mahal sa pagpapanatili. Gayunpaman, pinapayagan ka nitong makabuluhang taasan ang kahusayan ng makina na may mas kaunting pagkonsumo ng gasolina at mas kaunting toxicity ng mga maubos na gas.

pribilehiyo

– Mataas na katumpakan ng dosing ng gasolina

- Mababang pagkonsumo ng gasolina

– Maraming mga posibilidad sa mga tuntunin ng dynamics ng engine

– Mababang toxicity ng mga maubos na gas

mga depekto

- Makabuluhang pagiging kumplikado ng disenyo

– Medyo mataas na gastos sa produksyon at pagpapanatili

Direktang iniksyon

Sa solusyon na ito, ang injector ay naka-install sa silindro at direktang nag-inject ng gasolina sa combustion chamber. Sa isang banda, ito ay lubhang kapaki-pakinabang, dahil ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang mabilis na palitan ang fuel-air charge sa itaas ng piston. Bilang karagdagan, ang medyo malamig na gasolina ay nagpapalamig nang maayos sa korona ng piston at mga dingding ng silindro, kaya posible na taasan ang ratio ng compression at makakuha ng mas mataas na kahusayan ng engine nang walang takot sa masamang pagkatok ng pagkasunog.

Ang mga direct injection engine ay idinisenyo upang magsunog ng napakaliit na air/fuel mixture sa mababang karga ng engine upang makamit ang napakababang pagkonsumo ng gasolina. Gayunpaman, ito ay naging sanhi ng mga problema sa labis na nitrogen oxides sa mga maubos na gas, upang maalis kung saan kinakailangan na mag-install ng naaangkop na mga sistema ng paglilinis. Ang mga taga-disenyo ay nakikitungo sa mga nitrogen oxide sa dalawang paraan: sa pamamagitan ng pagdaragdag ng boost at pagbabawas ng laki, o sa pamamagitan ng pag-install ng isang kumplikadong sistema ng mga two-phase nozzle. Ipinapakita rin ng pagsasanay na sa direktang iniksyon ng gasolina, ang hindi kanais-nais na kababalaghan ng mga deposito ng carbon sa mga duct ng intake ng mga cylinder at sa mga stem ng balbula ng intake (pagbaba sa dinamika ng engine, pagtaas sa pagkonsumo ng gasolina).

Ito ay dahil sa ang katunayan na ang parehong mga intake port at ang mga intake valve ay hindi namumula sa pinaghalong air-fuel, tulad ng sa hindi direktang iniksyon. Samakatuwid, hindi sila nahuhugasan ng mga butil ng pinong langis na pumapasok sa sistema ng pagsipsip mula sa sistema ng bentilasyon ng crankcase. Ang mga dumi ng langis ay tumitigas sa ilalim ng impluwensya ng temperatura, na lumilikha ng lalong makapal na layer ng hindi gustong sediment.

pribilehiyo

– Napakataas na katumpakan ng dosing ng gasolina

– Posibilidad ng pagsunog ng mga lean mixtures

– Napakahusay na dynamics ng engine na may mababang pagkonsumo ng gasolina

mga depekto

- Lubhang kumplikadong disenyo

– Napakataas na gastos sa produksyon at pagpapanatili

– Mga problema sa labis na nitrogen oxide sa mga maubos na gas

- Mga deposito ng carbon sa sistema ng paggamit

Dual injection - direkta at hindi direkta

Sinasamantala ng pinaghalong disenyo ng sistema ng pag-iniksyon ang hindi direkta at direktang iniksyon. Gumagana ang direct injection kapag malamig ang makina. Direktang dumadaloy ang pinaghalong gasolina-hangin sa ibabaw ng piston at hindi kasama ang condensation. Kapag ang makina ay mainit at tumatakbo sa ilalim ng magaan na pagkarga (patuloy na bilis ng pagmamaneho, makinis na acceleration), ang direktang pag-iniksyon ay hihinto sa paggana at ang multi-point na hindi direktang iniksyon ay pumapalit sa papel nito. Ang gasolina ay sumingaw nang mas mahusay, ang napakamahal na direktang iniksyon na mga injector ng sistema ay hindi gumagana at hindi napuputol, ang mga balbula ng paggamit ay hinuhugasan ng pinaghalong gasolina-hangin, kaya hindi nabubuo ang mga deposito sa kanila. Sa mataas na pag-load ng engine (malakas na acceleration, mabilis na pagmamaneho), ang direktang iniksyon ay inililipat muli, na nagsisiguro ng napakabilis na pagpuno ng mga cylinder.

pribilehiyo

- Napakatumpak na dosis ng gasolina

– Pinakamainam na paghahatid ng engine sa lahat ng mga kondisyon

– Napakahusay na dynamics ng engine na may mababang pagkonsumo ng gasolina

– Walang carbon deposits sa intake system

mga depekto

- Malaking pagiging kumplikado ng disenyo

– Napakataas na gastos sa produksyon at pagpapanatili