Основные сведения. 4.1 Общее устройство систем непосредственного впрыска топлива

4.1 Общее устройство систем непосредственного впрыска топлива

На рисунке 1 показано общее устройство системы питания с непосредственным впрыском топлива.

1 – адсорбер, 2 – запорный клапан системы управления паров бензина, 3 – датчик давления во впускном коллекторе, 4 – топливный насос высокого давления, 5 – датчик давления во впускном коллекторе, 6 – датчик давления топлива в контуре высокого давления, 7 – форсунка впрыска, 8 – клапан регулирования фаз газораспределения, 9 – катушка зажигания, 10 – датчик Холла, 11 – Датчик температуры воздуха на впуске, 12 – блок управления дроссельной заслонкой с датчиком положения, 13 – управляющий клапан, 14 – потенциометр заслонки впускного коллектора, 15 – датчик детонации, 16 – датчик частоты вращения коленчатого вала, 17 – кислородный датчик, 18 – датчик температуры охлаждающей жидкости, 19 – блок управления, 20 – диагностический интерфейс , 21 – датчик положения педали газа, 22 – топливный насос, 23 – кислородный датчик, 24 – датчик температуры отработавших газов, 25 – датчик оксидов азота

Рисунок 1 – Система питания с непосредственным впрыском топлива

4.2 Принцип работы систем непосредственного впрыска топлива

Топливо от топливоподкачивающего насоса 6 (рисунок 2) подается к топливному насосу высокого давления 1, оснащенному датчиком давления топлива для его точного дозирования. ТНВД заключен в герметичный кожух и вал насоса приводится во вращения с помощью электромагнитной муфты. Подача топлива к форсункам цилиндров осуществляется насосом высокого давления 1 развивающим давление 40…100 кгс/см². При этом давление топлива, впрыскиваемое в цилиндры двигателя может быть постоянным (системы впрыска CDI – Мицубиси, FSI – Фольксваген) или изменяться: на холостом ходу 70 кгс/см², при полной нагрузке 100 кгс/см², на переходных режимах 30 кгс/см² (система впрыска HPI французский концерн Пежо-Ситроен). Топливо накапливается в аккумуляторе давления 3 и из него по трубопроводам передается к форсункам. Форсунки 5, в отличие от традиционных систем впрыска, установлены не во впускном трубопроводе, а непосредственно в камере сгорания двигателя. Необходимое давление в системе поддерживается предохранительным клапаном 4. При подаче напряжения из блока управления открываются соленоидные клапана и топливо впрыскивается в камеру сгорания.

1 – насос высокого давления, 2 – регулятор давления, 3 – аккумулятор давления, 4 – предохранительный клапан, 5 – форсунка, 6 – топливоподкачивающий насос, 7 – свеча зажигания

Рисунок 2 – Принцип работы системы питания с непосредственным впрыском топлива

Для снижения выбросов оксидов азота, в двигателях с непосредственным впрыском применяется рециркуляция отработавших газов. Чтобы обеспечить перепуск отработавших газов на границе бесперебойной работы двигателя рассчитывается их количество. Для расчета количества перепускаемых газов используются:

1. сигнал датчика давления во впускном трубопроводе;
2. сигнал датчика температуры воздуха во впускном трубопроводе;
3. сигнал датчика атмосферного давления в блоке управления двигателем (для определения противодавления в выпускной системе);
4. сигнал датчика температуры выпускных газов;
5. рассчитанная нагрузка двигателя.

При перепуске отработавших газов происходит повышение давления воздуха во впускном трубопроводе. Датчик давления воздуха во впускной системе измеряет его величину и направляет сигнал соответствующего напряжения в блок управления двигателем. Этот сигнал используется для определения суммарной массы воздуха и отработавших газов, поступающей в двигатель. Из этой массы вычитывается масса свежего воздуха, соответствующую нагрузке двигателя, для получения массы перепускаемых газов.

Чтобы повысить крутящий момент при низких частотах вращения коленчатого вала, систему выпуска раздваивается в ее передней части. При этом на каждой приемной трубе установлен отдельный предварительный нейтрализатор.

Предварительные нейтрализаторы образуют с приемными трубами неразъемные конструкции. Перед нейтрализаторами установлены широкополосные датчики кислорода, которые служат для определения состава бензовоздушной смеси. После нейтрализаторов расположены датчики кислорода со скачкообразной характеристикой, которые позволяют определить эффективность очистки отработавших газов. Приемные трубы соединяются перед общим нейтрализатором NО_x накопительного типа. В накопительном нейтрализаторе собираются оксиды азота, образуемые в избыточном количестве при работе двигателя на бедной смеси.

Установленный за нейтрализатором датчик NО_x служит для определения степени его насыщения. По сигналу этого датчика запускается процесс регенерации накопительного нейтрализатора.