Електронні системи упорскування палива бензинових двигунів. Безпосереднє упорскування. Системи упорскування бензинових двигунів

Однією з найважливіших робочих систем практично будь-якого автомобіля є система упорскування палива, адже саме завдяки їй визначається обсяг палива необхідний двигунуу конкретний час. Сьогодні ми розглянемо принцип дії даної системи на прикладі деяких її видів, а також ознайомимося з існуючими датчиками та виконавчими механізмами.

1. Особливості роботи системи упорскування палива

На двигунах, що випускаються сьогодні, вже давно не застосовується карбюраторна система, яка виявилася повністю витісненою більш новою і вдосконаленою системою впорскування палива. Упорскуванням палива прийнято називати систему дозованої подачі паливної рідини в циліндри двигуна транспортного засобу. Вона може встановлюватися як на бензинових, так і на дизельних двигунах, проте зрозуміло, що конструкція та принцип роботи будуть різні. При використанні на бензинових двигунах, при упорскуванні, з'являється однорідна паливоповітряна суміш, яка примусово запалюється під впливом іскри запалювання свічки.

Що стосується дизельного типу двигуна, то тут упорскування палива здійснюється під дуже високим тиском, при чому необхідна порція палива змішується з гарячим повітрям і практично відразу запалюється.Величина порції палива, що впорскується, а заодно і загальна потужність двигуна, визначається тиском упорскування. Отже, чим більший тиск, тим вищою стає потужність силового агрегату.

На сьогоднішній день існує досить вагома кількість видової різноманітності цієї системи, а до основних видів відносять: систему з безпосереднім упорскуванням, з моно упорскуванням, механічну та розподілену систему.

Принцип роботи системи прямого (безпосереднього) упорскування палива полягає в тому, що паливна рідина за допомогою форсунок подається прямо в циліндри двигуна (наприклад, як у дизельного мотора).Вперше така схема використовувалася у військовій авіації часів Другої Світової та на деяких автомобілях післявоєнного періоду (першим був Goliath GP700). Однак, система прямого упорскування того часу, не змогла завоювати належної популярності, причиною чого стали дорогі паливні насоси, що необхідні для роботи. високого тискута оригінальна головка блоку циліндрів.

У результаті інженерам так і не вдалося домогтися від системи робочої точності та надійності. Лише на початку 90-х років ХХ століття, через жорсткість екологічних норм, інтерес до безпосереднього упорскування знову почав зростати. Серед перших компаній, що запустили виробництво таких двигунів, були Mitsubishi, Mercedes-Benz, Peugeot-Citroen, Volkswagen, BMW.

Загалом, пряме упорскування можна було б назвати піком еволюції систем живлення, якби не одне але. .

Одноточковий упорскування (ще називають «моновприском» або «центральним уприскуванням») - являє собою систему, яка в 80-х роках ХХ століття почала застосовуватися як альтернатива карбюратору, тим більше що принципи їх роботи дуже схожі: потоки повітря змішуються з паливною рідиною в Впускний колектор, ось тільки на зміну складному і чутливому до налаштувань карбюратору, прийшла форсунка. Звичайно, на початковій стадії розвитку системи ніякої електроніки взагалі не було, а подачею бензину керували механічні пристрої. Однак, незважаючи на деякі недоліки, використання впорскування все одно забезпечувало двигуну куди більш високі показники потужності та значно більшу економіку палива.

А все завдяки тій форсунці, яка дозволила набагато точніше дозувати паливну рідину, розпорошуючи її на дрібні частинки. В результаті суміші з повітрям виходила однорідна суміш, а при зміні умов руху автомобіля і режиму роботи мотора практично миттєво змінювався і її склад. Щоправда, без мінусів також не обійшлося. Наприклад, оскільки, як правило, форсунка встановлювалася в корпус колишнього карбюратора, а громіздкі датчики ускладнювали «дихання двигуна», що надходить у циліндр потік повітря зустрічав серйозний опір. З теоретичного боку, такий недолік міг бути легко усунений, але з наявним поганим розподілом паливної суміші ніхто і нічого тоді зробити не зміг. Напевно, тому, і в наш час, одноточковий упорскування так рідко зустрічається.

Механічна система упорскування з'явилася ще наприкінці 30-х років ХХ століття, коли почала використовуватись у системах паливного живлення літаків.Вона була представлена ​​у вигляді системи упорскування бензину дизельного походження, використовуючи для цього паливні насоси високого тиску та закриті форсунки кожного окремого циліндра. Коли ж їх спробували встановити на автомобіль, виявилося, що вони не витримують конкуренцію карбюраторних механізмів, а виною тому суттєва складність і висока вартість конструкції.

Вперше, система упорскування низького тиску була встановлена ​​на автомобілі компанії MERSEDES в 1949 році експлуатаційним характеристикамвідразу ж перевершила паливну систему карбюраторного типу.Цей факт дав поштовх подальшим розробкам ідеї упорскування бензину для автомобілів, обладнаних двигуном. внутрішнього згоряння. З погляду цінової політики та надійності в експлуатації, найбільш вдалою у цьому плані, вийшла механічна система "K-Jetronic" компанії BOSCH. Її серійне виробництво було налагоджено ще в 1951 році і вона, практично відразу, набула широкого поширення майже на всіх марках європейських автомобільних виробників.

Багатоточковий (розподілений) варіант системи упорскування палива відрізняється від попередніх наявністю індивідуальної форсунки, яка встановлювалася у впускному патрубку кожного окремого циліндра. Її завдання – подавати паливо безпосередньо на впускний клапан, що означає приготування паливної суміші перед подачею в камеру згоряння. Природно, що в таких умовах вона матиме однорідний склад і приблизно однакову якість у кожному з циліндрів. Як результат значно підвищується потужність мотора, його паливна економічність, а також знижується рівень токсичності вихлопних газів.

На шляху розвитку системи розподіленого упорскування палива іноді зустрічалися певні складнощі, проте вона все одно продовжувала вдосконалюватися. На початковому етапі, вона також, як попередній варіант, керувалася механічним шляхом, проте, стрімкий розвиток електроніки, не тільки зробило її ефективнішою, а й дало шанс скоординувати дії з іншими компонентами конструкції двигуна. Ось і вийшло, що сучасний двигунздатний просигналізувати водію про несправність, у разі потреби самостійно переключиться на аварійний робочий режим або заручившись підтримкою систем безпеки, виправити окремі помилки в управлінні. Але все це система виконує за допомогою певних датчиків, які покликані фіксувати найменші зміни в діяльності тієї чи іншої її частини. Розглянемо основні їх.

2. Датчики системи упорскування палива

Датчики системи упорскування палива призначені для фіксації та передачі інформації від виконавчих пристроїв до блоку управління роботою двигуна та назад. До них відносять такі пристрої:

Його чутливий елемент розміщений у потоці вихлопних (відпрацьованих) газів, а коли робоча температура досягає значення 360 градусів за Цельсієм, датчик починає виробляти власну ЕРС, яка прямо пропорційна кількості кисню у відпрацьованих газах. З практичної точки зору, коли петля зворотнього зв'язкузамкнута, сигнал датчика кисню являє собою напругу, що швидко змінюється, що знаходиться між 50 і 900 мілівольтами. Можливість зміни напруги викликана постійною зміною складу суміші поруч із точкою стехіометрії, а сам датчик не пристосований для генерації змінної напруги.

Залежно від подачі живлення виділяють два види датчиків: з імпульсним та постійним живленням нагрівального елемента. При імпульсному варіанті підігрів датчика кисню здійснює електронний блок управління. Якщо ж його не прогріти, то він матиме високий внутрішній опір, що не дозволить виробляти власну ЕРС, а значить блок управління «бачитиме» лише зазначену стабільну опорну напругу.У ході прогріву датчика відбувається зменшення його внутрішнього опору і починається процес генерації власної напруги, що відразу стає відомим ЕБУ. Для блоку управління це є сигналом готовності до застосування з метою регулювання складу суміші.

Використовується для отримання оцінки кількості повітря, що надходить у двигун машини. Він є частиною електронної системи управління роботою двигуна. Цей пристрій може застосовуватись разом з деякими іншими датчиками, такими як датчик температури повітря та датчик атмосферного тиску, які виконують коригування його показань.

До складу датчика витрати повітря входять дві платинові нитки, що нагріваються електрострумом. Одна нитка пропускає через себе повітря (охолоджуючись у такий спосіб), а друга є контрольним елементом. За допомогою першої платинової нитки, обчислюється кількість повітря, що потрапив у двигун.

Грунтуючись на інформації одержуваної від датчика витрати повітря, ЕБУ розраховує необхідний обсяг палива, необхідний підтримки стехіометричного співвідношення повітря і палива в заданих робочих режимах двигуна.Крім того, електронний блок використовує отриману інформацію визначення режимної точки мотора. На сьогоднішній день існує декілька різних видівдатчиків, що відповідають за масову витрату повітря: наприклад, ультразвукові, флюгерні (механічні), термоанемометричні і т.д.

Датчик температури рідини, що охолоджує (ДТОЖ).Має вигляд термістора, тобто резистора, в якому електричний опір може змінюватися в залежності від температурних показників. Термістор розташовується всередині датчика та виражає негативний коефіцієнт опору температурних показників (з нагріванням сила опору зменшується).

Відповідно, при високій температуріохолоджуючої рідини – спостерігається низький опірдатчика (приблизно 70 Ом за 130 градусів за Цельсієм), а за низької – висока (приблизно 100800 Ом за -40 градусів за Цельсієм).Як і більшість інших датчиків, цей пристрій не гарантує точні результати, а значить говорити про залежність опору температурного датчикаохолоджуючої рідини від температурних показників можна приблизно. Загалом, хоч описаний пристрій і практично не ламається, але іноді серйозно «помиляється».

. Монтується на дросельний патрубок і зв'язується з віссю заслінки. Він представлений у вигляді потенціометра, що має три кінці: на один подається плюсове харчування (5В), а інший поєднується з масою. Третій висновок (від повзунка) передає вихідний сигнал контролеру. Коли при натисканні педалі дросельна заслінка повертається, вихідна напруга датчика змінюється. Якщо дросельна заслінка перебуває в закритому стані, то, відповідно, воно нижче 0,7 В, а коли заслінка починає відкриватися – напруга зростає і в повністю відкритому положенні має бути більше 4 В. Спостерігаючи вихідну напругу датчика, контролер, залежно від кута відкриття дросельної заслінки, здійснює корекцію подачі палива.

З огляду на те, що контролер сам визначає мінімальна напругапристрою та приймає його за нульове значення, даний механізм не потребує регулювання. На думку деяких автолюбителів, датчик положення дроселя (якщо він вітчизняного виробництва) – це найненадійніший елемент системи, що вимагає періодичної заміни (часто вже через 20 кілометрів пробігу). Все б нічого, але й заміну зробити не так просто, особливо не маючи при собі якісного інструменту. Вся справа у кріпленні: нижній гвинт навряд чи вдасться відкрутити звичайною викруткою, а якщо й вийде, зробити це досить важко.

Крім того, при закручуванні на заводі, гвинти «саджають» на герметик, який так із «припечатує», що при відкручуванні часто зривається капелюшок. У такому разі рекомендується повністю зняти весь дросельний вузол, а в гіршому випадку- Прийдеться його виколупувати насильно, але тільки якщо Ви повністю впевнені в його неробочому стані.

. Служить для передачі контролеру сигналу про частоту обертання та положення коленвала. Такий сигнал є серією повторюваних електроімпульсів напруги, які генеруються датчиком під час обертання. колінчастого валу. Грунтуючись на отриманих даних, контролер може здійснювати управління форсунками та системою запалювання. Датчик положення колінвалу встановлюється на кришці масляного насосу, на відстані одного міліметра (+0,4мм) від шківа колінчастого валу (має 58 зубців, розташованих по колу).

Щоб забезпечити можливість генерації «імпульсу синхронізації», два зуби шківа відсутні, тобто фактично їх 56. Коли обертається, зубці диска змінюють магнітне поле датчика, створюючи тим самим, імпульсну напругу. Виходячи з характеру імпульсного сигналу, що надходить від датчика, контролер може визначити положення та частоту обертання коленвала, що дозволяє розрахувати момент спрацьовування модуля запалювання та форсунок.

Датчик положення колінчастого валу є найголовнішим з усіх наведених тут і у разі появи несправності механізму двигун автомобіля працювати не буде. Датчик швидкості.Принцип діяльності цього пристрою ґрунтується на ефекті Холла. Суть його полягає в передачі контролеру імпульсів напруги, з частотою прямо пропорційної швидкості обертання провідних коліс транспортного засобу. Виходячи з приєднувальних роз'ємів колодки джгута, всі датчики швидкості можуть мати деякі відмінності. Так, наприклад, роз'єм квадратної формивикористовується в системах «Бош», а круглий – відповідає системам Січень4 та GM.

На основі вихідних сигналів датчика швидкості система управління може визначити пороги відключення подачі палива, а також встановити електронні швидкісні обмеження автомобіля (доступно в нових системах).

Датчик положення розподільчого валу (або як його ще називаю «датчик фаз») – це пристрій, призначений для визначення кута розподільчого валу та передачі відповідної інформації до електронного блоку управління транспортного засобу. Після цього, на основі отриманих даних, контролер може здійснити управління системою запалювання та подачею палива на кожен окремий циліндр, що, власне, він і робить.

Датчик детонаціїзастосовується з метою пошуку детонаційних ударів у двигуні внутрішнього згоряння. З конструктивної точки зору він є укладеною в корпусі п'єзокерамічною пластиною, що розташовується на блоці циліндрів. В наш час існує два види датчика детонації – резонансний і сучасніший широкосмуговий. У резонансних моделях, первинна фільтрація сигнального спектра, проводитися всередині самого пристрою безпосередньо залежить від його конструкції. Тому, на різних типахдвигуна використовуються різні моделідатчиків детонації, що відрізняються один від одного резонансною частотою. Широкосмуговий вид датчиків має рівну характеристику в діапазоні шумів детонації, а фільтрацію сигналу виконує електронний блок управління. На сьогоднішній день, резонансні датчики детонації вже не встановлюються на серійних моделяхавтомобілів.

Датчик абсолютного тиску. Забезпечує відстеження змін в атмосферному тиску, що трапляються внаслідок зміни барометричного тиску та/або зміни показників висоти над рівнем моря. Барометричний тиск можна виміряти під час включення запалювання, перш ніж двигун почне прокручуватися. За допомогою електронного блоку управління є можливість «оновлення» даних про барометричний тиск при працюючому моторі, коли, на малій частоті обертання двигуна, дросельна заслінка практично повністю відкрита.

Також, використавши датчик абсолютного тиску, можна виміряти зміну тиску у впускній трубі. До змін тиску призводять зміни навантажень двигуна і частоти обертання коленвала. Датчик абсолютного тиску трансформує їх у вихідний сигнал, що має певну напругу. Коли дросель знаходиться у закритому положенні, виходить, що вихідний сигнал абсолютного тиску дає порівняно низька напруга, в той час як повністю відкрита дросельна заслінка - відповідає сигналу високої напруги. Поява високої вихідної напруги пояснюється відповідністю атмосферного тиску і тиску всередині труби впускної при повному відкритої дросельної заслінки. Показники внутрішнього тиску труби розраховуються електронним блоком керування, ґрунтуючись на сигналі датчика. Якщо виявилося, що воно високе, значить потрібна підвищена подача паливної рідини, а якщо низький тиск, то навпаки - знижена.

(ЕБУ).Хоча це і не датчик, але з огляду на те, що він має безпосереднє відношення до роботи описаних пристроїв, ми вважали за потрібне внести його в цей список. ЕБУ – «мозковий центр» системи упорскування палива, який постійно обробляє інформаційні дані, що отримуються від різних датчиків і на основі цього здійснює управління вихідними ланцюгами (системи електронного запалювання, форсунок, регулятором холостого ходу, Різними реле). Блок управління обладнаний вбудованою діагностичною системою, здатною розпізнавати збої в роботі системи та за допомогою контрольної лампи «CHECK ENGINE» попереджати про них водія. Більше того, у його пам'яті зберігаються діагностичні коди, які вказують на конкретні області несправності, що значно полегшує проведення ремонтних робіт.

До складу ЕБУ входить три види пам'яті:постійний запам'ятовуючий пристрій з можливістю програмування (RAM і ППЗУ), оперативний запам'ятовуючий пристрій (RAM або ОЗУ) і пристрій, що підлягає електричному програмуванню (ЕПЗУ або EEPROM).ОЗУ використовується мікропроцесором блоку для тимчасового зберігання результатів вимірювань, розрахунків та проміжних даних. Цей вид пам'яті залежить від енергійного забезпечення, а отже, вимагає для збереження інформації, постійної та стабільної подачі живлення. У разі перерви подачі електроживлення, всі наявні в ОЗП коди діагностики неполадок та розрахункова інформація одразу стираються.

ППЗУ зберігає загальну робочу програму, Що містить послідовність необхідних команд і різну калібрувальну інформацію. На відміну від попереднього варіанту, цей вид пам'яті не є енергозалежним. ЕПЗУ застосовується для тимчасового збереження кодів-паролів іммобілайзера (протиугінний автомобільної системи). Після того, як контролер прийняв ці коди від блоку управління іммобілайзера (якщо такий є), вони порівнюються з вже збереженими в ЕПЗУ, а потім приймається рішення про дозвіл або заборону запуску мотора.

3. Виконавчі механізми системи упорскування

Виконавчі механізми системи упорскування палива представлені у вигляді форсунки, бензонасоса, модуля запалювання, регулятора холостого ходу, вентилятора системи охолодження, сигналу витрат палива та адсорбера. Розглянемо кожен із них докладніше. Форсунка. Виконує роль електромагнітного клапана з нормованою продуктивністю. Використовується для упорскування певної кількості палива, розрахованого для конкретного робочого режиму.

Бензонасос.Застосовується для переміщення палива в паливну рампу, тиск якої підтримується за допомогою вакуумно-механічного регулятора тиску. У деяких варіантах системи він може бути поєднаний з бензонасосом.

Модуль запалюванняявляє собою електронні пристроїпризначений для управління процесом іскроутворення. Складається із двох незалежних каналів для підпалу суміші в циліндрах мотора. В останніх, модифікованих варіантах пристрою, його низьковольтні елементи визначені в ЕБУ, а щоб отримати висока напругавикористовується або двоканальна виносна котушка запалювання, або котушки, які знаходяться безпосередньо на самій свічці.

Регулятор холостого ходу.Його завданням є підтримання заданих оборотів як холостого ходу. Регулятор представлений у вигляді крокового двигуна, що управляє в корпусі дросельної заслінки обвідним каналом повітря. Це забезпечує двигун необхідним для роботи повітряним потоком, особливо коли дросельна заслінка закрита. Вентилятор охолоджувальної системи, як і слідує за назвою, не допускає перегріву деталей. Управляється ЕБУ, який реагує на сигнали датчика температури охолоджувальної рідини. Як правило, різниця між положеннями включення та вимикання становить 4-5°С.

Сигнал витрати пального- Надходить на маршрутний комп'ютер у співвідношенні 16000 імпульсів на 1 розрахунковий літр використаного палива. Звичайно, це лише приблизні дані, адже вони розраховуються на основі сумарного часу, витраченого на відкриття форсунок. До того ж, враховується якийсь емпіричний коефіцієнт, який необхідний, щоб компенсувати припущення у вимірі похибки. Неточності у розрахунках, викликані роботою форсунок у нелінійній ділянці діапазону, несинхронною паливовіддачею та деякими іншими факторами.

Адсорбер.Існує як елемент замкнутого ланцюга під час рециркуляції бензинових парів. Стандарти Євро-2 унеможливлюють контакт вентиляції бензобака з атмосферою, а бензинові пари повинні адсорбуватися і в ході продування вирушати на допал.

Шановні читачі та передплатники, приємно, що ви продовжуєте вивчати пристрій автомобілів! І зараз до вашої уваги електронна система упорскування палива, принцип дії якої я постараюся розповісти в цій статті.

Так, саме про ті пристрої, які витіснили з-під капотів машин перевірені часом живлення, а також дізнаємося чи багато спільного у сучасних бензинових і дизельних двигунів.

Можливо, ми б з Вами і не обговорювали цю технологію, якби пару десятиліть тому людство всерйоз не перейнялося екологією, і однією з найсерйозніших проблем виявилися токсичні вихлопні гази автомобілів.

Головною недоробкою машин з двигунами, обладнаними карбюраторами, стало неповне згоряння палива, а щоб вирішити цю проблему знадобилися системи, здатні регулювати кількість палива, що подається в циліндри, залежно від режиму роботи мотора.

Так, на арені автомобілебудування з'явилися системи упорскування або, як їх ще називають інжекторні системи. Крім підвищення екологічності, ці технології покращили ефективність двигунів та їх потужнісні характеристики, ставши справжньою знахідкою для інженерів.

На сьогоднішній день упорскування (інжекція) палива використовуються не тільки на дизельних, а й на бензинових агрегатах, що, безперечно, їх об'єднує.

Поєднує їх і те, що головним робочим елементом цих систем, хоч би якого типу вони були, є форсунка. Але через відмінності методу спалювання пального, конструкції інжекторних вузлів у цих двох типів моторів, звичайно ж, відрізняються. Тож розглянемо їх по черзі.

Інжекторні системи та бензин

Електронна система упорскування палива. Почнемо з бензинових двигунів. У тому випадку, інжекція вирішує завдання створення повітряно-паливної суміші, яка потім займається в циліндрі від іскри свічки запалювання.

Залежно від того, як ця суміш та пальне подається до циліндрів, інжекторні системи можуть мати декілька різновидів. Упорскування буває:

Центральне упорскування

Головна особливість технології, розташованої першою у списку – одна єдина форсунка на весь двигун, яка розташовується у впускному колекторі. Треба відзначити, що цей вид інжекторної системи за своїми характеристиками не дуже відрізняється від карбюраторної, тому на сьогоднішній день вважається застарілим.

Розподілене упорскування

Більш прогресивним є розподілене впорскування. У цій системі паливна суміш також утворюється у впускному колекторі, але, на відміну від попередньої, кожен циліндр тут може похвалитися власною форсункою.

Цей різновид дозволяє відчути всі переваги інжекторної технології, тому найбільш улюблений автовиробниками, і активно використовується в сучасних двигунах.

Але, як ми знаємо, досконалості немає меж, і в гонитві за ще більш високою ефективністю інженерами була розроблена електронна система впорскування палива, а саме система безпосереднього впорскування.

Її головною особливістює розташування форсунок, які, у разі, своїми соплами виходять у камери згоряння циліндрів.

Утворення повітряно-паливної суміші, як можна здогадатися, відбувається у циліндрах, що благотворно відбивається на експлуатаційних параметрах моторів, хоча цей варіант має таку високу, як в розподіленого упорскування, екологічність. Ще один відчутний недолік цієї технології – високі вимоги до якості бензину.

Комбінований упорскування

Найбільш передовим з погляду рівня викидів шкідливих речовин є комбінована система. Це, по суті, симбіоз безпосередньої та розподіленої інжекції палива.

А як справи у дизелів?

Перейдемо до дизельним агрегатам. Перед їхньою паливною системою стоїть завдання подачі пального під дуже високим тиском, який, змішуючись у циліндрі зі стисненим повітрям, займається саме.

Варіантів вирішення цього завдання створено дуже багато - застосовується і безпосереднє впорскування в циліндри, і з проміжною ланкою у вигляді попередньої камери, крім цього, існують різні компонування насосів високого тиску (ТНВД), що також надає різноманітності.

Тим не менш, сучасні мотористи віддають перевагу двом типам систем, що здійснюють подачу солярки прямо в циліндри:

• із насос-форсунками;
• упорскування Common Rail.

Насос-форсунка

Насос-форсунка говорить сама за себе - в ньому форсунка, що впорскує паливо в циліндр, і ТНВД конструктивно об'єднані в один вузол. Головна проблема таких пристроїв полягає в підвищеному зносі, так як насос-форсунки з'єднані постійним приводом з розподільним валом і ніколи не відключаються від нього.

Система Common Rail

У системі Common Rail застосований трохи інший підхід, що робить її кращою. Тут є один загальний ТНВД, який подає дизель у паливну рампу, що розподіляє пальне по форсунках циліндрів.

Це був лише короткий оглядінжекторних систем, тому, друзі, проходьте за посиланнями в статтях, а скориставшись рубрикою Двигун, ви знайдете для вивчення всі системи впорскування сучасних автомобілів. І підписуватись на розсилку, щоб не пропустити нові публікації, в яких знайдете багато детальної інформації щодо систем та механізмів автомобіля.

Працездатність будь-якого транспортного засобу насамперед забезпечується справною роботою його «серця» - двигуна. У свою чергу, складовою стабільної діяльності цього «органу» є злагоджена робота системи упорскування, за допомогою якої подається необхідне для роботи паливо. На сьогоднішній день, завдяки безлічі переваг, вона повністю витіснила карбюраторну систему. Головним позитивним моментом її використання є наявність «розумної електроніки», що забезпечує точне дозування паливно-повітряної суміші, що підвищує потужність транспортного засобу та суттєво збільшує паливну економічність. До того ж, електронна система упорскування значно більшою мірою допомагає дотримуватися суворих екологічних норм, питання дотримання яких, останнім часом, набуває все більшої актуальності. Враховуючи вищезазначене, вибір теми цієї статті більш ніж доречний, отже давайте розглянемо принцип роботи цієї системи детальніше.

1. Принцип роботи електронного упорскування палива

Електронна (або більш відомий варіант назви «інжекторна») система подачі палива може встановлюватися на автомобілі як з бензиновими, так і з проте, конструкція механізму в кожному з цих випадків матиме суттєві відмінності. Усе паливні системиможна розділити за такими класифікаційними ознаками:

- за способом подачі палива виділяють переривчасту та безперервну подачу;

За типом систем дозування розрізняють розподільники, форсунки, регулятори тиску, плунжерні насоси;

За способом управління кількістю паливної суміші, що подається - механічні, пневматичні та електронні;

За основними параметрами регулювання складу суміші - розрядження в впускній системі, при куті повороту дросельної заслінки та витраті повітря.

Система упорскування палива сучасних бензинових двигунів має або електронне, або механічне керування. Природно, більш досконалим варіантом є електронна система, оскільки вона значно краще може забезпечити економію палива, скорочення рівня викиду шкідливих токсичних речовин, збільшення потужності мотора, поліпшення загальної динаміки машини і полегшення «холодного пуску».

Першою, повністю електронною системою, став продукт, випущений американською компанією Bendix 1950 року. Через 17 років аналогічний пристрій створила і компанія Bosch, після чого він був встановлений на одну з моделей Volkswagen.Саме ця подія започаткувала масове поширення системи електронного управлінняупорскуванням палива (EFI - Electronic Fuel Injection), причому не тільки на спортивних автомобілів, а й на транспортних засобах класу "люкс".

Повністю електронна система використовує для своєї роботи (паливні форсунки), вся діяльність яких базується на електромагнітній дії. У певні моменти робочого циклу двигуна вони відкриваються і залишаються в такому положенні протягом усього часу, необхідного для подачі тієї чи іншої кількості палива. Тобто час відкритого стану – прямо пропорційно до необхідної кількості бензину.

Серед повністю електронних систем упорскування палива, виділяють такі два типи, що відрізняються в основному тільки способом вимірювання повітряного потоку: систему з непрямим виміром повітряного тискуі з прямим виміром повітряного потоку. Такі системи, визначення рівня розрідження в колекторі, використовують відповідний датчик (MAP - manifold absolute pressure). Його сигнали направляються на електронний модуль (блок) управління, де враховуючи аналогічні сигнали, що надходять з інших датчиків, переробляються і перенаправляються на електромагнітну форсунку (інжектор), що і викликає її відкриття на необхідне для надходження повітря час.

Хорошим представником системи із датчиком тиску є система Bosch D-Jetronic(Літера «D» - тиск). Робота системи упорскування з електронним керуванням базується на деяких особливостях. Зараз ми опишемо окремі, характерні для стандартного типу такої системи (EFI). Почнемо з того, що вона може бути поділена на три підсистеми: перша - відповідає за подачу палива, друга - за всмоктування повітря, а третя є електронною системою управління.

Структурними частинами системи подачі палива є паливний бак, паливний насос, що подає паливопровід (напрямний від розподільника для палива), паливну форсунку, регулятор тиску палива та зворотний паливопровід. Принцип дії системи наступний: за допомогою електричного паливного насоса (розташовується всередині або поруч із паливним баком), бензин виходить з бака і подається у форсунку, а всі забруднення відфільтровуються за допомогою потужного вбудованого паливного фільтра. Та частина палива, яка не була направлена ​​через форсунку у всмоктуючий трубопровід, повертається в бак через зворотний паливопривід. Підтримка постійного тиску палива забезпечує спеціальний регулятор, який відповідає за стабільність цього процесу.

Система всмоктування повітря складається з дросельного клапана, колектора, що всмоктує, очищувача повітря, впускного клапана і повітрозабірної камери. Принцип її дії такий: при відкритому дросельному клапані повітряні потоки проходять через очисник, потім через расходометр повітря (ним обладнуються системи типу L), дросельний клапан і якісно налаштований впускний патрубок, після чого потрапляють у впускний клапан. Функція спрямування повітря в двигун вимагає наявності приводу. Під час відкриття клапана дроселя, в циліндри двигуна потрапляє значно більша кількість повітря.

У деяких силових агрегатах застосовуються два різні способи вимірювання об'єму повітряних потоків, що входять. Так, наприклад, при використанні системи EFI (тип D), повітряний потік вимірюють за допомогою проведення моніторингу тиску у всмоктувальному колекторі, тобто опосередковано, в той час як аналогічна система, але вже типу L робить це безпосередньо, використовуючи спеціальний пристрій- Витратометр повітря.

До складу електронної системи управління входять такі види датчиків:двигуна, електронного керуючого блоку (ECU), пристрою паливної форсунки та відповідної проводки.За допомогою зазначеного блоку, шляхом моніторингу датчиків силового агрегату визначається точна кількість палива, що подається форсунці. Щоб подавати в двигун повітря/паливо у відповідних пропорціях, блок управління запускає роботу форсунок на конкретний період часу, які називають «шириною імпульсу впорскування» або «тривалістю впорскування». Якщо описувати основний режим роботи системи електронного упорскування палива, з урахуванням вже названих підсистем, він матиме наступний вид.

Потрапляючи в силовий агрегатЧерез систему всмоктування повітря повітряні потоки вимірюються за допомогою витратометра. Коли повітря виявляється в циліндрі, відбувається його змішування з паливом, у чому не останню роль грає робота паливних форсунок (розташованих за кожним впускним клапаном колектора, що всмоктує). Ці деталі є своєрідними електроклапанами, що управляються електронним блоком (ECU). Він посилає на форсунку певні імпульси, використовуючи при цьому включення та вимкнення ланцюга її заземлення. Коли вона включена, відбувається відкриття та паливо розпорошується на задню частинустінки впускного клапана При попаданні в повітря, що подається зовні, воно змішується з ним і випаровується завдяки низькому тискувсмоктувального колектора.

Сигнали, що надсилаються електронним блоком управління, забезпечують такий рівень подачі палива, який буде достатнім для досягнення ідеального співвідношення пропорцій повітря/паливо (14,7:1), званого ще стехіометрією. Саме ECU, виходячи з виміряного об'єму повітря та оборотів двигуна, визначає основний об'єм упорскування. Залежно від умов експлуатації двигуна цей показник може змінюватися. Блок управління відслідковує такі змінні величини як швидкість двигуна, температура тосолу (охолоджуючої рідини), вмісту кисню у вихлопних газах і кут розташування дроселя, відповідно до чого робить коригування впорскування, що визначає остаточний обсяг палива, що впорскується.

Безумовно, система живлення з електронним дозуванням палива перевершує карбюраторне харчуваннябензинових двигунів, тому немає нічого дивного в її широкій популярності. Системи упорскування бензину, через наявність величезної кількості електронних і рухомих прецизійних елементів, є складнішими механізмами, тому вимагають високого рівнявідповідальності у підході до питання обслуговування.

Існування системи упорскування дає можливість більш точно розподілити паливо по циліндрах двигуна. Це стало можливим завдяки відсутності додаткового опору повітряному потоку, який на впуску створювали карбюратор та дифузори. Відповідно, підвищення коефіцієнта наповнення циліндрів безпосередньо впливає збільшення рівня потужності двигуна. Давайте зараз розглянемо детальніше всі позитивні моменти використання системи електронного упорскування палива.

2. Плюси та мінуси електронного упорскування палива

До позитивних моментів слід зарахувати:

Можливість рівномірного розподілу паливо-повітряної суміші.Кожен циліндр має власну форсунку, що подає паливо безпосередньо на впускний клапан, що дозволяє уникнути необхідності подачі через всмоктуючий колектор. Це сприяє покращенню його розподілу між циліндрами.

Високоточність контролю пропорцій повітря та палива, незалежно від експлуатаційних умовдвигуна.За допомогою стандартної електронної системи, в двигун надходить точна пропорція палива та повітря, що значно покращує дорожні якості транспортного засобу, паливну економічність та контроль за вихлопними газами. Поліпшення працездатності дроселя. Завдяки подачі палива безпосередньо на задню стінку впускного клапана можна оптимізувати роботу всмоктуючого колектора, підвищивши тим самим швидкість руху повітряного потоку через впускний клапан. За рахунок таких дій покращується момент, що крутить, і робоча ефективність дроселя.

Підвищення паливної економічностіта покращення контролю токсичності вихлопних газів.У двигунах, оснащених системою EFI, збагачення паливної суміші при холодному запуску та широко відкритій дросельній заслінці, Піддається скорочення, так як змішування палива не є проблематичною дією. За рахунок цього, з'являється можливість економії палива та покращення контролю за вихлопними газами.

Поліпшення експлуатаційних якостейхолодного двигуна (у тому числі й пускових).Можливість упорскування палива відразу на впускний клапан, у поєднанні з покращеною формулою розпилення, відповідно підвищує пускові та експлуатаційні можливості холодного мотора. Спрощення механіки та зниження чутливості до регулювання. При холодному старті або вимірі палива система EFI не залежить від регулювання збагачення паливної суміші. А оскільки, з механічної точки зору, вона відрізняється простотою, то й вимоги до неї технічного обслуговуваннязнижено.

Однак, жоден механізм не може мати виключно позитивними якостямитому, у порівнянні з тими ж карбюраторними двигунами, мотори з електронною системою упорскування палива мають деякі недоліки. До основних із них відносять: високу вартість; практично повну неможливість ремонтних дій; високі вимоги до складу палива; сильну залежність від джерел електроживлення та необхідність постійної наявності напруги (сучасніший варіант, який контролюється електронікою). Також, у разі поломки, не вийде обійтися без спеціалізованого обладнання та висококваліфікованого персоналу, що виражається у надто дорогому обслуговуванні.

3. Діагностика причин несправностей системи електронного упорскування палива

Виникнення неполадок у системі упорскування – не таке вже й рідкісне явище. Особливо актуальним це питання є для власників старих моделей автомобілів, яким не раз доводилося стикатися як із звичайним засміченням форсунок, так і з серйознішими проблемами щодо електроніки. Причин несправностей, які часто виникають у цій системі, може бути дуже багато, проте найбільш поширеними серед них є такі:

- дефекти («шлюб») конструктивних елементів;

Граничний термін служби деталей;

Систематичне порушення правил експлуатації автомобіля (використання низькоякісного палива, забруднення системи тощо);

Зовнішні негативні на конструктивні елементи (попадання вологи, механічні пошкодження, окислення контактів та ін.)

Найбільш надійним способом визначення є комп'ютерна діагностика. Цей вид діагностичної процедури полягає в автоматичному фіксуванні відхилень параметрів системи від встановлених значень норми (режим самодіагностики). Виявлені помилки (невідповідності) залишаються у пам'яті електронного блоку управління як так званих «кодів несправностей». Для проведення цього методу дослідження до діагностичного роз'єму блоку підключають спеціальний пристрій (персональний комп'ютер з програмою і кабелем або сканер), завдання якого вважати всі наявні коди несправностей. Однак, врахуйте – крім спеціального обладнання, точність результатів проведеної комп'ютерної діагностики, залежатиме від знань та навичок людини, яка її проводила.Тому довіряти процедуру слід лише кваліфікованим співробітникам спеціальних сервісних центрів.

У комп'ютерну перевірку електронних складових системи упорскування входит:

- Діагностика паливного тиску;

Перевірка всіх механізмів та вузлів системи запалення (модуля, високовольтних проводів, свічок);

Перевірка герметичності впускного колектора;

Склад паливної суміші; оцінка токсичності відпрацьованих газів за шкалами СН та СО);

Діагностика сигналів кожного датчика (використовується метод еталонних осцилограм);

Перевірка циліндричної компресії; контроль позначок положення ременя ГРМ та багато інших функцій, які залежать від моделі машини та можливостей самого діагностичного апарату.

Проведення зазначеної процедури необхідно якщо Ви хочете дізнатися чи є несправності в системі електронної подачі (уприскування) палива і якщо є, то які. Електронний блок EFI (комп'ютер) «пам'ятає» всі несправності лише доки система підключена до акумуляторної батареїякщо клему від'єднати – вся інформація зникне. Так буде рівно до того моменту, поки водій знову не включить запалення і комп'ютер заново не перевірить працездатність всієї системи.

На деяких автомобілях, обладнаних системою електронної подачі палива (EFI), під капотом є коробочка, на кришці якої Ви зможете помітити напис "DIAGNOSIS". До неї ще підведено досить товстий джгут різних дротів. Якщо коробочку відкрити, то з внутрішньої сторони кришки буде видно маркування висновків. Візьміть будь-який дріт і з його допомогою замкніть висновки "Е1"і "ТЕ1", після чого сядьте за кермо, увімкніть запалювання та спостерігайте за реакцією лампочки "CHECK" (на ній зображено двигун). Зверніть увагу! Кондиціонер обов'язково має бути у вимкненому стані.

Як тільки Ви повернете ключ у замку запалювання, вказана лампочка почне блимати. Якщо вона «мигне» 11 разів (або більше), через рівний проміжок часу, це буде означати, що в пам'яті бортового комп'ютеранемає інформації та з поїздкою на повну діагностикусистеми (зокрема і електронного упорскування палива) можна почекати. Якщо спалахи хоч якось відрізнятимуться – значить варто звернутися до фахівців.

Такий спосіб «домашньої» міні-діагностики доступний не всім власникам транспортних засобів(в основному тільки іномарок), але тим, хто має такий роз'єм, у цьому плані пощастило.

ВПРИСК, який також іноді називають центральним, став широко застосовуватися на легкових автомобіляху 80-х роках минулого століття. Подібна система живлення отримала свою назву через те, що паливо подавалося до впускного колектора лише в одній точці.

Багато систем на той час були суто механічними, електронного управління вони були. Часто основою для такої системи живлення був звичайний карбюратор, з якого просто видаляли всі зайві елементи і встановлювали в районі його дифузора одну або дві форсунки (тому центральне упорскування коштувало відносно недорого). Наприклад, так було влаштовано систему TBI (“Throttle Body Injection”) компанії “General Motors”.

Але, незважаючи на свою простоту, центральне впорскування має дуже важливу перевагу в порівнянні з карбюратором - він точніше дозує горючу суміш на всіх режимах роботи двигуна. Це дозволяє уникнути провалів у роботі двигуна, а також збільшує його потужність та економічність.

Згодом поява електронних блоків управління дозволило зробити центральне впорскування компактнішим і надійнішим. Його полегшало адаптувати до роботи на різних двигунах.

Однак від карбюраторів одноточковий упорскування успадкував і цілий ряд недоліків. Наприклад, високий опір надходить у впускний колектор повітря і поганий розподіл паливної суміші по окремих циліндрах. Як результат - двигун з такою системою живлення має не дуже високі показники. Тому сьогодні центральне упорскування практично не зустрічається.

До речі, концерн "General Motors" також розробив цікавий різновид центрального упорскування - CPI (Central Port Injection). У такій системі одна форсунка розпорошувала паливо у спеціальні трубки, які були виведені у впускний колектор кожного циліндра. Це був свого роду прообраз розподіленого упорскування. Однак через невисоку надійність від використання CPI швидко відмовилися.

Розподілений

АБО МНОГОТОЧНЕ впорскування палива - сьогодні найпоширеніша система живлення двигунів на сучасних автомобілях. Від попереднього типу вона відрізняється насамперед тим, що у впускному колекторі кожного циліндра стоїть індивідуальна форсунка. У певні моменти часу вона впорскує необхідну порцію бензину прямо на впускні клапани свого циліндра.

Багатоточковий упорскування буває паралельним і послідовним. У першому випадку в певний момент часу спрацьовують всі форсунки, паливо перемішується з повітрям, і суміш, що вийшла, чекає відкриття впускних клапанів, щоб потрапити в циліндр. У другому випадку період роботи кожного інжектора розраховується індивідуально, щоб бензин подавався за певний час перед відкриттям клапана. Ефективність такого упорскування вища, тому більшого поширення набули саме послідовні системи, незважаючи на більш складну та дорогу електронну "начинку". Хоча іноді зустрічаються і дешевші комбіновані схеми (форсунки у разі спрацьовують попарно).

Спочатку системи розподіленого упорскування теж керувалися автоматично. Але згодом електроніка і тут здобула гору. Адже, отримуючи та обробляючи сигнали від безлічі датчиків, блок керування не тільки командує виконавчими механізмами, а й може сигналізувати водію про несправність. Причому навіть у разі поломки електроніка переходить на аварійний режимроботи, дозволяючи автомобілю самостійно дістатися сервісної станції.

Розподілене упорскування має цілу низку переваг. Крім приготування горючої суміші правильного складу для кожного режиму роботи двигуна така система також точніше розподіляє її по циліндрах і створює мінімальний опір повітря, що проходить по впускному колектору. Це дозволяє поліпшити багато показників двигуна: потужність, економічність, екологічність і т.д. З недоліків багатоточкового впорскування можна назвати, мабуть, лише досить високу вартість.

Безпосередній..

"Goliath GP700" став першим серійним автомобілем, двигун якого отримав упорскування палива.

ВПРИСК (його ще іноді називають прямим) відрізняється від попередніх типів систем живлення тим, що в даному випадку форсунки подають паливо прямо в циліндри (минаючи впускний колектор), як у дизельного двигуна.

У принципі, така схема системи харчування не нова. Ще в першій половині минулого століття її використовували на авіаційних двигунах (наприклад, на радянському винищувачі "Ла-7"). на легкових машинахпряме упорскування з'явилося трохи пізніше - в 50-х роках ХХ століття спочатку на автомобілі "Goliath GP700", а потім на знаменитому "Mercedes-Benz 300SL". Однак через деякий час автовиробники практично відмовилися від безпосереднього впорскування, він залишився лише на гоночних автомобілях.

Справа в тому, що головка блоку циліндрів у двигуна з прямим упорскуванням виходила дуже складною та дорогою у виробництві. Крім того, конструкторам довгий час не вдавалося досягти стабільної роботи системи. Адже для ефективного сумішоутворення при прямому впорскуванні необхідно, щоб паливо добре розпорошувалося. Тобто подавалося у циліндри під великим тиском. А для цього були потрібні спеціальні насоси, здатні його забезпечити. У результаті спочатку двигуни з такою системою живлення виходили дорогими і неекономічними.

Проте з розвитком технологій усі ці проблеми вдалося вирішити, і багато автовиробників повернулися до давно забутої схеми. Першою була компанія Mitsubishi, в 1996 році встановила двигун з безпосереднім упорскуванням палива (фірмове позначення - GDI) на модель Galant, потім подібні рішення стали використовувати й інші компанії. Зокрема, "Volkswagen" і "Audi" (система FSI), "Peugeot-Citroеn" (HPA), "Alfa Romeo" (JTS) та інші.

Чому ж така система живлення раптом зацікавила провідних автовиробників? Все дуже просто - мотори з прямим упорскуванням здатні працювати на дуже бідній робочій суміші (з малою кількістю палива та великою - повітря), тому вони відрізняються гарною економічністю. До того ж, подача бензину безпосередньо в циліндри дозволяє підняти ступінь стиснення двигуна, а отже і його потужність.

Система живлення з прямим упорскуванням може працювати в різних режимах. Наприклад, за рівномірного руху автомобіля зі швидкістю 90-120 км/год електроніка подає в циліндри дуже мало палива. У принципі таку надбідну робочу суміш дуже важко підпалити. Тому в моторах з прямим уприскуванням використовуються поршні зі спеціальною виїмкою. Вона спрямовує основну частину палива ближче до свічки запалювання, де умови для займання суміші кращі.

Під час руху з високою швидкістю або при різких прискореннях у циліндри подається значно більше палива. Відповідно через сильне нагрівання частин двигуна зростає ризик виникнення детонації. Щоб уникнути цього, форсунка впорскує в циліндр паливо широким смолоскипом, який заповнює весь об'єм камери згоряння та охолоджує її.

Якщо ж водієві потрібно різке прискорення, то форсунка спрацьовує двічі. Спочатку на початку такту впуску розпорошується невелика кількість палива для охолодження циліндра, а потім наприкінці такту стиснення впорскується основний заряд бензину.

Але, незважаючи на всі свої переваги, двигуни з безпосереднім упорскуванням поки що недостатньо поширені. Причина - висока вартість та вимогливість до якості палива. Крім того, мотор з такою системою живлення працює голосніше, ніж звичайно, і сильніше вібрує, тому конструкторам доводиться додатково посилювати деякі деталі двигуна і покращувати шумоізоляцію. моторного відсіку.

Матеріал з Енциклопедія журналу "За кермом"

Схема двигуна Volkswagen FSI з безпосереднім упорскуванням бензину

Перші системи упорскування бензину безпосередньо в циліндри двигуна з'явилися ще в першій половині ХХ ст. та використовувалися на авіаційних двигунах. Спроби застосування безпосереднього упорскування в бензинових двигунах автомобілів були припинені в 40-ті роки ХХ ст., тому що такі двигуни виходили дорогими, неекономічними та сильно диміли на режимах великої потужності. Упорскування бензину безпосередньо в циліндри пов'язане з певними труднощами. Форсунки для безпосереднього упорскування бензину працюють у складніших умовах, ніж ті, що встановлені у впускному трубопроводі. Головка блоку, в яку повинні встановлюватися такі форсунки, виходить складнішою і найдорожчою. Час, що відводиться на процес сумішоутворення при безпосередньому упорскуванні, суттєво зменшується, а отже, для хорошого сумішоутворення необхідно подавати бензин під великим тиском.
З усіма цими труднощами вдалося впоратися фахівцям компанії Mitsubishi, яка вперше застосувала систему безпосереднього впорскування бензину автомобільних двигунах. Перший серійний автомобіль Mitsubishi Galant з двигуном 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection - безпосереднє упорскування бензину) з'явився в 1996 р.
Переваги системи безпосереднього впорскування полягають переважно у поліпшенні паливної економічності, і навіть деякого підвищення потужності. Перше пояснюється здатністю двигуна із системою безпосереднього упорскування працювати на дуже бідних сумішах. Підвищення потужності обумовлено переважно тим, що організація процесу подачі палива в циліндри двигуна дозволяє підвищити ступінь стиснення до 12,5 (у звичайних двигунах, що працюють на бензині, рідко вдається встановити ступінь стиснення понад 10 через настання детонації).

Форсунка двигуна GDI може працювати у двох режимах, забезпечуючи потужний (а) або компактний (б) смолоскип розпиленого бензину

У двигуні GDI паливний насос забезпечує тиск 5 МПа. Електромагнітна форсунка, встановлена ​​в головці блоку циліндрів, впорскує бензин безпосередньо в циліндр двигуна і може працювати у двох режимах. Залежно від електричного сигналу, що подається, вона може впорскувати паливо або потужним конічним факелом, або компактним струменем.

Поршень двигуна з безпосереднім упорскуванням бензину має спеціальну форму (процес згоряння над поршнем)

Днище поршня має спеціальну форму у вигляді сферичного вилучення. Така форма дозволяє закрутити повітря, що надходить, направити паливо, що впорскується, до свічки запалювання, встановленої по центру камери згоряння. Впускний трубопровід розташований не збоку, а вертикально зверху. Він не має різких вигинів, і тому повітря надходить із високою швидкістю.

У роботі двигуна із системою безпосереднього впорскування можна виділити три різні режими:
1) режим роботи на надбідних сумішах;
2) режим роботи на стехіометричній суміші;
3) режим різких прискорень із малих оборотів;
Перший режим використовується у тому випадку, коли автомобіль рухається без різких прискорень зі швидкістю близько 100-120 км/год. У цьому режимі використовується дуже бідна горюча суміш із коефіцієнтом надлишку повітря понад 2,7. У звичайних умовах така суміш не може спалахнути від іскри, тому форсунка впорскує паливо компактним смолоскипом наприкінці такту стиснення (як у дизелі). Сферична виїмка в поршні спрямовує струмінь палива до електродів свічки запалювання, де висока концентрація парів бензину забезпечує можливість займання суміші.
Другий режим використовується під час руху автомобіля з високою швидкістю та при різких прискореннях, коли необхідно отримати високу потужність. Такий режим руху потребує стехіометричного складу суміші. Суміш такого складу легко спалахує, але у двигуна GDI підвищений ступінь стиснення, і для того щоб не наступала детонація, форсунка впорскує паливо потужним факелом. Дрібно розпорошене паливо заповнює циліндр і, випаровуючись, охолоджує поверхні циліндра, знижуючи ймовірність появи детонації.
Третій режим необхідний для отримання великого крутного моменту при різкому натисканніпедалі «газу», коли двигун працює на малих оборотах. Цей режим роботи двигуна відрізняється тим, що протягом одного циклу форсунка спрацьовує двічі. Під час такту впуску в циліндр для його охолодження потужним смолоскипом впорскується надбідна суміш (α=4,1). Наприкінці такту стиснення форсунка ще раз упорскує паливо, але компактним смолоскипом. При цьому суміш у циліндрі збагачується і детонація не настає.
Порівняно зі звичайним двигуном із системою живлення з розподіленим упорскуванням бензину, двигун із системою GDI приблизно на 10 % економічніший і викидає в атмосферу на 20 % менше вуглекислого газу. Підвищення потужності двигуна сягає 10 %. Однак, як показала експлуатація автомобілів із двигунами такого типу, вони дуже чутливі до вмісту сірки у бензині. Оригінальний процес безпосереднього упорскування бензину розробила компанія Orbital. У цьому процесі циліндри двигуна впорскується бензин, заздалегідь змішаний з повітрям за допомогою спеціальної форсунки. Форсунка компанії Orbital складається з двох жиклерів, паливного та повітряного.

Робота форсунки Orbital

Повітря до повітряних жиклерів надходить у стислому вигляді від спеціального компресора при тиску 0,65 МПа. Тиск палива становить 0,8 МПа. Спочатку спрацьовує паливний жиклер, а потім у потрібний момент і повітряний, тому в циліндр потужним факелом впорскується паливно-повітряна суміш у вигляді аерозолю.
Форсунка, встановлена ​​в головці циліндра поруч зі свічкою запалювання, впорскує паливно-повітряний струмінь безпосередньо на електроди свічки запалювання, що забезпечує її гарне займання.

Конструктивні особливості двигуна з безпосереднім упорскуванням бензину Audi 2.0 FSI