Типы систем впрыска топлива бензиновых двигателей и элементы их топливоподающей части

На различных моделях автомобилей семейства ВАЗ и автомобилях импортного производства в настоящее время обычно используются три типа систем впрыска топлива бензиновых двигателей: центральная однопоточная, с одной механической или электромагнитной форсункой — Моно-Джетроник (топливоподающая часть ВАЗ-2044, ВАЗ 21214); периодически впрыскивающая топливо — L- Джетроник (ВАЗ-21083, ВАЗ-21093, ВАЗ-21099, ВАЗ 21102); комбинированная система управления впрыском топлива и зажиганием — Мотроник

(ВАЗ-21044, ВАЗ-21214, ВАЗ-21083, ВАЗ-21093, ВАЗ-21099, ВАЗ- 21102).

Система впрыска Моно-Джетроник (рис. 17.1) представляет собой электронно-управляемую систему впрыска, в которой топливо впрыскивается во впускной трубопровод электромагнитной форсункой, расположенной перед дроссельной заслонкой.

Распределение топливовоздушной смеси по цилиндрам происходит, как и в случае применения карбюратора, посредством впускного трубопровода.

Рис. 17.1. Схема системы впрыска Моно-Джетроник:

• 1 — топливный бак; 2 — электрический топливный насос; 3 — топливный фильтр; 4 — регулятор давления в системе топливоподачи (0,1 МПа);
• 5 — электромагнитная форсунка впрыска; 6 — датчик температуры всасываемого воздуха; 7— блок управления; 8 — термоавтомат управления дроссельной заслонкой; 9 — датчик положения дроссельной заслонки;
• 10 — лямбда-зонд; 11 — датчик температуры двигателя; 12 — прерыватель- распределитель; 13 — аккумуляторная батарея; 14 — выключатель зажигания; 15 — реле

Всю систему можно разделить на три подсистемы: подачи топлива; определения рабочего режима двигателя; обработки данных.

Подсистема подачи топлива работает следующим образом — топливо подается из бака насосом 2 через фильтр 3 к центральному модулю впрыска, который располагается перед дроссельной заслонкой и состоит из регулятора давления 4 и форсунки 5. Топливный насос с электроприводом представляет собой шиберный насос с рабочими органами в виде роликов, приводимый в действие постоянно работающим электродвигателем. Насос подает топлива больше, чем нужно двигателю, для того чтобы мог надежно работать регулятор давления и обеспечивался бы постоянный слив топлива. Слив необходим для охлаждения элементов системы впрыска и удаления возможных загрязнений.

Насос размещается в баке или вне его и по-разному включается в цепь электрооборудования. На автомобилях, оборудованных системами впрыска, применяется система безопасности, функция которой — прекращать подачу топлива в случае аварии, так как возможно повреждение топливопроводов и попадание топлива на горячий двигатель.

Топливный фильтр задерживает частицы, загрязняющие топливо, которые могут повлиять на работу системы впрыска. Он содержит бумажный фильтрующий элемент, за которым находится дополнительная сетка. Благодаря такой комбинации достигается высокая степень очистки, а срок эксплуатации фильтра может составлять от 30 до 80 тыс. км пробега.

Регулятор давления поддерживает постоянным давление на форсунках вне зависимости от рабочего режима двигателя и давления топлива. Так как топливный насос подает топлива больше, чем нужно двигателю, клапан в регуляторе открывает отверстие, через которое лишнее топливо сливается обратно в бак.

Форсунка впрыска топлива обычно имеет шесть отверстий, ориентированных в разные стороны. Мелкое распыление топлива обеспечивается за счет завихрения потока топлива в отверстиях распределителя. Угол впрыска выбирается таким, чтобы топливо направлялось в щель между дроссельной заслонкой и корпусом дроссельной заслонки.

Подсистема определения рабочего режима двигателя включает в себя датчики, установленные на двигателе и посылающие электрические сигналы в блок управления. Основными датчиками являются: датчик положения дроссельной заслонки (посылает сигнал в блок управления, соответствующий углу поворота заслонки); датчик частоты вращения коленчатого вала; датчик температуры двигателя (чем ниже температура двигателя, тем больше обогащается смесь; датчик температуры всасываемого воздуха (при изменении температуры окружающего воздуха его плотность меняется, и по сигналам этого датчика производится коррекция рассчитанного количества топлива в смеси с воздухом).

Подсистема обработки данных. Обработка данных происходит в цифровом блоке управления. Сигналы датчиков поступают на входы аналого-цифровых преобразователей, в которых напряжения датчиков преобразуются в цифровые коды, с которыми работает микропроцессор. Когда процессор получает код угла положения дроссельной заслонки, он считывает из памяти данных значение расхода воздуха, соответствующее этому коду. Затем расход воздуха корректируется в соответствии с сигналом датчика температуры всасываемого воздуха. На основании полученного значения из памяти данных выбирается величина расхода топлива с учетом режима работы двигателя (пуск, прогрев, разгон и т.д.). Она, в свою очередь, корректируется в зависимости от температуры двигателя. По полученному значению рассчитывается выходной сигнал блока управления — командный импульс для форсунки впрыска. Для этого из памяти считывается время открытия форсунки, затем время открытого состояния и время закрытия форсунки. Сумма этих трех величин дает длительность командного импульса.

Следует иметь в виду, что блоки управления для двигателей даже одинакового рабочего объема, но с разными камерами сгорания или разными форсунками впрыска или впускными трубопроводами невзаимозаменяемы. Блоки управления автомобилей одной марки, но предназначенные для работы в разных климатических условиях, также имеют разные данные в памяти. Это относится ко всем типам упомянутых систем впрыска. Из сказанного следует, что в случае выхода из строя блока управления необходимо заказывать новый блок с указанием того номера, который нанесен на крышке блока управления, а также с указанием модели двигателя.