Jak funguje víceportový systém vstřikování paliva MPI

V autě není žádný systém, který by nebyl potřeba. Pokud je však podmíněně rozdělíme na hlavní a sekundární, pak první kategorie bude zahrnovat palivo, zapalování, chlazení, maziva. Každý spalovací motor bude mít jednu nebo jinou modifikaci uvedených systémů.

Je pravda, že když mluvíme o zapalovacím systému (o jeho struktuře a jakém principu činnosti má, řekne to zde), pak je přijímán pouze benzínovým motorem nebo analogem, který je schopen pracovat na plyn. Vznětový motor tento systém nemá, ale vznícení směsi vzduch / palivo je podobné. ECU určuje okamžik, kdy je třeba tento proces aktivovat. Jediný rozdíl je v tom, že místo jiskry se do válce přivádí část paliva. Z vysoké teploty vzduchu silně stlačeného ve válci začne nafta hořet.

Palivový systém může mít jak mono vstřikování (bodová metoda stříkání benzínu), tak distribuované vstřikování. Jsou popsány podrobnosti o rozdílu mezi těmito modifikacemi, jakož i o dalších injekčních analogech v samostatné recenzi... Nyní se zaměříme na jeden z nejběžnějších vývojů, který dostávají nejen levné vozy, ale také mnoho modelů prémiového segmentu, stejně jako sportovní vozy poháněné benzínem (vznětový motor využívá výhradně přímé vstřikování).

Jedná se o vícebodové vstřikování nebo systém MPI. Budeme diskutovat o zařízení této modifikace, jaký je rozdíl mezi ním a přímým vstřikováním a jaké jsou jeho výhody a nevýhody.

Základní princip systému MPI

Než pochopíme terminologii a princip fungování, je třeba objasnit, že systém MPI je nainstalován výhradně na injektoru. Ti, kdo uvažují o možnosti modernizace svého karburátoru ICE, by proto měli zvážit použití jiných metod ladění garáže.

Na evropském trhu nejsou neobvyklé modely automobilů s označením MPI na hnacím ústrojí. Toto je zkratka pro vícebodové vstřikování nebo vícebodové vstřikování paliva.

Úplně první vstřikovač nahradil karburátor, díky čemuž se kontrola obohacení směsi vzduch-palivo a kvalita plnění válců již neprovádí mechanickými zařízeními, ale elektronikou. Zavádění elektronických zařízení je primárně způsobeno skutečností, že mechanická zařízení mají určitá omezení, pokud jde o dolaďovací systémy.

Elektronika se s tímto úkolem vyrovnává mnohem efektivněji. Navíc služba pro tyto vozy není tak častá a v mnoha případech jde o počítačovou diagnostiku a resetování zjištěných chyb (tento postup je podrobně popsán zde).

Nyní se podívejme na princip činnosti, podle kterého se palivo stříká za vzniku VTS. Na rozdíl od mono vstřikování (považováno za evoluční modifikaci karburátoru) je distribuovaný systém vybaven samostatnou tryskou pro každý válec. Dnes je s ním srovnáváno další efektivní schéma - přímé vstřikování u benzinových spalovacích motorů (u naftových jednotek neexistuje alternativa - u nich se na konci kompresního zdvihu stříká nafta přímo do válce).

Pro provoz palivového systému sbírá elektronická řídicí jednotka data z mnoha senzorů (jejich počet závisí na typu vozidla). Klíčovým snímačem, bez kterého nebude fungovat žádné moderní vozidlo, je snímač polohy klikového hřídele (je podrobně popsán v jiné recenzi).

V takovém systému je palivo přiváděno do vstřikovače pod tlakem. Nastříká se do sacího potrubí (podrobnosti o sacím systému naleznete v části zde) jako u karburátoru. Pouze k distribuci a směšování paliva se vzduchem dochází mnohem blíže k sacím ventilům mechanismu distribuce plynu.

Když některý senzor selže, aktivuje se v řídicí jednotce určitý algoritmus nouzového režimu (který závisí na poškozeném senzoru). Současně se na palubní desce vozidla rozsvítí zpráva Zkontrolovat motor nebo ikona motoru.

Vícebodový vstřikovací systém

Provoz víceportového vícebodového vstřikování je neoddělitelně spojen s přívodem vzduchu, stejně jako v jiných palivových systémech. Důvodem je to, že se benzín mísí se vzduchem v sacím traktu, a aby se neusazoval na stěnách potrubí, elektronika sleduje polohu škrticí klapky a podle průtoku vstřikuje vstřikovač určité množství paliva.

Výkres palivového systému MPI bude sestávat z:

• Těleso škrticí klapky;
• Rozdělovač paliva (potrubí, které umožňuje distribuci benzínu do vstřikovačů);
• Vstřikovače (jejich počet je shodný s počtem válců v konstrukci motoru);
• Senzor DMRV;
• Regulátor tlaku benzínu.

Všechny komponenty fungují podle následujícího schématu. Když se sací ventil otevře, píst provede sací zdvih (pohybuje se do dolní úvrati). Díky tomu je v dutině válce vytvořeno vakuum a vzduch je nasáván ze sacího potrubí. Proud se pohybuje filtrem a prochází také v blízkosti snímače hmotnostního průtoku vzduchu a skrz škrticí klapku (další podrobnosti o jeho funkci viz v jiném článku).

Aby fungoval obvod vozidla, je do proudu paralelně s tímto procesem vstřikován benzín. Tryska je navržena tak, aby se část nastříkala na mlhu, což zajišťuje nejúčinnější přípravu BTC. Čím lepší bude palivo se vzduchem, tím efektivnější bude spalování a menší zátěž na výfukový systém, jehož klíčovou součástí je katalyzátor (proč je ním vybaven každý moderní automobil, přečtěte si zde).

Když malé kapičky benzínu vstoupí do horkého prostředí, intenzivněji se odpařují a účinněji se mísí se vzduchem. Páry se vznítí mnohem rychleji, což znamená, že výfuk obsahuje méně toxických látek.

Všechny vstřikovače jsou poháněny elektromagneticky. Jsou připojeny k potrubí, kterým je palivo dodáváno pod vysokým tlakem. Rampa v tomto schématu je nutná, aby se v jeho dutině nahromadilo určité množství paliva. Díky této rezervě je zajištěno různé působení trysek, od konstantní po vícevrstvé. V závislosti na typu vozidla mohou inženýři implementovat různé typy dodávky paliva pro každý pracovní cyklus motoru.

Aby v procesu stálého provozu palivového čerpadla tlak v potrubí nepřesahoval maximální přípustný parametr, je v rampovém zařízení regulátor tlaku. Přečtěte si, jak to funguje a z jakých prvků se skládá odděleně... Přebytečné palivo je odváděno zpětným potrubím do palivové nádrže. Podobný princip fungování má palivový systém CommonRail, který je instalován na mnoha moderních naftových jednotkách (je podrobně popsán zde).

Benzín vstupuje do kolejnice palivovým čerpadlem a tam je nasáván přes filtr z palivové nádrže. Typ distribuované injekce má důležitou vlastnost. Atomizátor trysky je namontován co nejblíže k sacím ventilům.

Žádné vozidlo nebude fungovat bez regulátoru XX. Tento prvek je instalován v rozsahu škrticí klapky. U různých modelů automobilů se může design tohoto zařízení lišit. V zásadě se jedná o malou spojku s elektromotorem. Je připojen k obtoku sacího systému. Když je škrticí klapka zavřená, musí být přiváděno malé množství vzduchu, aby se motor nezastavil. Mikroobvod řídicí jednotky je nastaven tak, aby elektronika byla schopna nezávisle regulovat otáčky motoru v závislosti na situaci. Chladná a teplá jednotka vyžaduje vlastní podíl směsi vzduchu a paliva, takže elektronika nastavuje různé otáčky XX.

V mnoha vozidlech je jako další zařízení instalován snímač spotřeby benzínu. Tento prvek vysílá impulsy do palubního počítače (v průměru je asi 16 tisíc takových signálů na litr). Tyto informace nejsou tak přesné, jak je to možné, protože se objevují na základě stanovení frekvence a doby odezvy postřikovačů. Pro kompenzaci chyby výpočtu používá software empirický měřicí faktor. Díky těmto údajům se průměrná spotřeba paliva zobrazuje na obrazovce palubního počítače ve voze a u některých modelů se určuje, kolik bude auto v aktuálním režimu cestovat. Tato data pomáhají řidiči naplánovat intervaly mezi doplňováním paliva do vozidla.

Dalším systémem kombinovaným s funkcí injektoru je adsorbér. Přečtěte si o tom více odděleně... Stručně řečeno, umožňuje vám udržovat tlak v plynové nádrži na atmosférické úrovni a výpary benzínu během provozu pohonné jednotky se spalují ve válcích.

Provozní režimy MPI

Distribuované vstřikování může fungovat v různých režimech. Vše závisí na softwaru instalovaném v mikroprocesoru řídicí jednotky a na úpravách vstřikovačů. Každý typ stříkání benzínu má své vlastní pracovní charakteristiky. Stručně řečeno, práce každého z nich se scvrkává na následující:

• Režim simultánního vstřikování. Tento typ injektoru nebyl dlouho používán. Princip je následující. Mikroprocesor je nakonfigurován tak, aby současně stříkal benzín do všech válců současně. Systém je nakonfigurován tak, aby na začátku sacího zdvihu v jednom z válců vstřikoval vstřikovací ventil palivo do všech trubek sacího potrubí. Nevýhodou tohoto schématu je, že čtyřtaktní motor bude pracovat ze sekvenčního ovládání válců. Když jeden píst dokončí sací zdvih, ve zbytku funguje jiný proces (komprese, zdvih a výfuk), takže palivo je potřeba výhradně pro jeden kotel po celý cyklus motoru. Zbytek benzínu byl jednoduše v sacím potrubí, dokud se neotevřel příslušný ventil. Takový systém byl používán v 4. a 70. letech minulého století. V té době byl benzín levný, takže jen velmi málo lidí se obtěžovalo s jeho přečerpáním. Také kvůli nadměrnému obohacení směs ne vždy dobře hořela, a proto bylo do ovzduší vypouštěno velké množství škodlivých látek.
• Párový režim. V tomto případě inženýři snížili spotřebu paliva snížením počtu válců, které současně přijímají požadovanou část benzínu. Díky tomuto zlepšení se ukázalo, že snižuje škodlivé emise i spotřebu paliva.
• Sekvenční režim nebo distribuce paliva ve fázích časování. U moderních automobilů, které dostávají distribuční typ palivového systému, se toto schéma používá. V tomto případě bude elektronická řídicí jednotka ovládat každý vstřikovač samostatně. Aby byl proces spalování BTC co nejefektivnější, elektronika poskytuje mírný posun vstřikování před otevřením sacího ventilu. Díky tomu do válce vstupuje hotová směs vzduchu a paliva. Postřik se provádí jednou tryskou za celý motorový cyklus. Ve čtyřválcovém spalovacím motoru pracuje palivový systém stejně jako zapalovací systém, obvykle v pořadí 1/3/4/2.

Posledně jmenovaný systém se prosadil jako slušná ekonomika i jako ekologický podnik. Z tohoto důvodu se vyvíjejí různé úpravy ke zlepšení vstřikování benzínu, které jsou založeny na principu fungování fázové distribuce.

Bosch je předním výrobcem systémů vstřikování paliva. Produktová řada zahrnuje tři typy vozidel:

1. K-Jetronic... Jedná se o mechanický systém, který distribuuje benzín do trysek. Funguje to nepřetržitě. U vozidel vyráběných koncernem BMW měly takové motory zkratku MFI.
2. NA-Jetronic... Tento systém je modifikací předchozího, pouze proces je řízen elektronicky.
3. L-Jetronic... Tato modifikace je vybavena vstřikovači mpp, které zajišťují impulsní dodávku paliva při určitém tlaku. Zvláštností této modifikace je to, že činnost každé trysky je upravena v závislosti na nastavení naprogramovaném do ECU.

Vícebodový injekční test

Porušení schématu dodávky benzínu nastává v důsledku poruchy jednoho z prvků. Zde jsou příznaky, které lze použít k rozpoznání poruchy vstřikovacího systému:

1. Motor startuje s velkými obtížemi. V kritičtějších situacích se motor vůbec nespustí.
2. Nestabilní provoz pohonné jednotky, zejména při volnoběhu.

Je třeba poznamenat, že tyto „příznaky“ nejsou specifické pro injektor. Podobné problémy se vyskytnou v případě poruchy systému zapalování. V takových situacích obvykle pomáhá počítačová diagnostika. Tento postup umožňuje rychle identifikovat zdroj poruchy, která způsobuje neúčinnost vícebodového vstřikování.

Ve většině případů odborník jednoduše vymaže chyby, které brání řídicí jednotce ve správném nastavení činnosti pohonné jednotky. Pokud počítačová diagnostika ukázala poruchu nebo nesprávnou funkci stříkacích mechanismů, je nutné před zahájením hledání vadného prvku odstranit vysoký tlak v potrubí. K tomu stačí odpojit záporný pól baterie a uvolnit upevňovací matici ve vedení.

Existuje další způsob, jak snížit hlavu v řadě. Za tímto účelem je odpojena pojistka palivového čerpadla. Potom se motor rozběhne a běží, dokud se nezastaví. V tomto případě jednotka sama vypočítá tlak paliva v kolejnici. Na konci postupu je pojistka nainstalována na své místo.

Samotný systém se kontroluje v následujícím pořadí:

1. Provádí se vizuální kontrola elektrického vedení - nedochází k oxidaci kontaktů nebo poškození izolace kabelu. Kvůli těmto poruchám nemusí být pohony napájeny a systém buď přestane fungovat, nebo je nestabilní.
2. Stav vzduchového filtru hraje důležitou roli při provozu palivového systému, proto je důležité jej zkontrolovat.
3. Zapalovací svíčky jsou zkontrolovány. Podle sazí na jejich elektrodách poznáte skryté problémy (přečtěte si o tom více odděleně) systémy, na kterých závisí provoz pohonné jednotky.
4. Je zkontrolována komprese ve válcích. I když je palivový systém dobrý, bude motor při nízké kompresi méně dynamický. Jak je tento parametr kontrolován, je samostatná recenze.
5. Souběžně s diagnostikou vozidla je nutné zkontrolovat zapalování, a to, zda je správně nastaven UOZ.

Poté, co budou odstraněny problémy s injekcí, je třeba ji upravit. Takto se postup provádí.

Vícebodové vstřikování

Před zvážením principu nastavení vstřikování stojí za zvážení, že každá úprava vozidla má své vlastní jemnosti práce. Proto lze systém konfigurovat různými způsoby. Takto se postupuje u nejběžnějších úprav.

Bosch L3.1, MP3.1

Než budete pokračovat v nastavování takového systému, musíte:

1. Zkontrolujte stav zapalování. V případě potřeby se opotřebované díly vymění za nové;
2. Ujistěte se, že plyn funguje správně;
3. Je nainstalován čistý vzduchový filtr;
4. Motor se zahřívá (dokud se nezapne ventilátor).

Nejprve se nastaví volnoběžné otáčky. K tomu je na škrtící klapce speciální seřizovací šroub. Pokud jej otočíte ve směru hodinových ručiček (zkrouceně), indikátor rychlosti XX se sníží. Jinak se zvýší.

V souladu s doporučeními výrobce jsou do systému instalovány analyzátory kvality výfukových plynů. Dále se vyjme zátka z nastavovacího šroubu přívodu vzduchu. Otáčením tohoto prvku se upravuje složení BTC, což bude indikováno analyzátorem výfukových plynů.

Bosch ML4.1

V tomto případě není nastaven klidový stav. Místo toho je zařízení uvedené v předchozím přehledu připojeno k systému. Podle stavu výfukových plynů se vícebodová atomizace nastavuje pomocí stavěcího šroubu. Když ruka otočí šroubem ve směru hodinových ručiček, složení CO se zvýší. Při otáčení opačným směrem se tento indikátor snižuje.

Bosch LU 2 Jetronic

Takový systém je regulován na rychlost XX stejným způsobem jako první modifikace. Obohacení směsi se nastavuje pomocí algoritmů zabudovaných do mikroprocesoru řídicí jednotky. Tento parametr se upravuje podle pulzů lambda sondy (pro více informací o zařízení a jeho principu činnosti si přečtěte odděleně).

Bosch Motronic M1.3

Volnoběžné otáčky v takovém systému jsou regulovány, pouze pokud má mechanismus distribuce plynu 8 ventilů (4 pro vstup, 4 pro výstup). U 16-ventilových ventilů se XX nastavuje elektronickou řídicí jednotkou.

8-ventil je regulován stejným způsobem jako předchozí úpravy:

1. XX se nastavuje šroubem na škrticí klapce;
2. Analyzátor CO je připojen;
3. Pomocí stavěcího šroubu se upravuje složení BTC.

Některá auta jsou vybavena systémem, jako například:

• MM8R;
• Bosch Motronic 5.1;
• Bosch Motronic 3.2;
• Sagem-Luke 4GJ.

V těchto případech nebude možné upravit volnoběžné otáčky ani složení směsi vzduch-palivo. Výrobce takových úprav nepočítal s touto možností. Veškerou práci musí provádět ECU. Pokud elektronika nedokázala správně nastavit vstřikování, došlo k některým systémovým chybám nebo poruchám. Lze je identifikovat pouze pomocí diagnózy. V nejobtížnějších situacích je nesprávná funkce vozidla způsobena poruchou řídicí jednotky.

Rozdíly v systému MPI

Konkurenty motorů MPI jsou úpravy, jako je FSI (vyvinutý koncernem VAG). Liší se pouze v místě atomizace paliva. V prvním případě se vstřikování provádí před ventilem v okamžiku, kdy píst konkrétního válce začne provádět sací zdvih. Atomizér je namontován v odbočném potrubí, které vede ke konkrétnímu válci. Směs vzduch-palivo se připravuje v dutině potrubí. Když řidič sešlápne plynový pedál, škrticí ventil se otevře podle úsilí.

Jakmile proud vzduchu dosáhne oblasti působení rozprašovače, vstřikuje se benzín. Můžete si přečíst více o zařízení elektromagnetických vstřikovačů. zde... Zásuvka zařízení je vyrobena tak, aby se část benzínu distribuovala do nejmenších frakcí, což zlepšuje tvorbu směsi. Po otevření sacího ventilu vstupuje část BTC do pracovního válce.

Ve druhém případě se spoléhá na individuální vstřikovač pro každý válec, který je instalován v hlavě válce vedle zapalovacích svíček. V tomto uspořádání se benzín stříká podle stejného principu jako nafta v naftovém motoru. Pouze k zapálení VTS nedochází kvůli vysoké teplotě vysoce stlačeného vzduchu, ale kvůli elektrickému výboji vytvořenému mezi elektrodami zapalovací svíčky.

FSI motor

Mezi majiteli vozidel, ve kterých je instalován motor s rozvodem a přímým vstřikováním, se často diskutuje o tom, která jednotka je nejlepší. Zároveň každý z nich uvádí své vlastní důvody. Například zastánci MPI se přiklánějí k takovému systému, protože jeho údržba a opravy je snazší a levnější než u jeho protějšku typu FSI.

Přímé vstřikování je nákladnější na opravu a existuje jen málo kvalifikovaných odborníků schopných provádět práci na profesionální úrovni. Tento systém se používá s turbodmychadlem a motory MPI jsou výhradně atmosférické.

Výhody a nevýhody vícebodového vstřikování

Výhody a nevýhody vícebodového vstřikování lze diskutovat pod hranicí srovnání tohoto systému s přímým přívodem paliva do válců.

Mezi výhody distribuované injekce patří:

• Významné úspory benzínu ve srovnání s tímto systémem, mono vstřikováním nebo karburátorem. Tento motor také splňuje ekologické normy, protože kvalita MTC je mnohem vyšší.
• Vzhledem k dostupnosti náhradních dílů a velkému počtu odborníků, kteří rozumí složitosti systému, je jeho oprava a údržba levnější pro majitele než pro ty, kteří jsou šťastným vlastníkem automobilu s přímým vstřikováním.
• Tento typ palivového systému je stabilní a vysoce spolehlivý za předpokladu, že řidič nebude ignorovat doporučení pro běžnou údržbu.
• Distribuované vstřikování je méně náročné na kvalitu paliva než systém přímého přívodu benzínu do válců.
• Když se VTS vytvoří v sacím traktu a prochází hlavou ventilu, je tato část zpracována benzínem a vyčištěna, aby se na ventilu nehromadily usazeniny, jako je tomu často u spalovacích motorů s přímým přívodem směsi.

Pokud mluvíme o nedostatcích tohoto systému, většina z nich se týká pohodlí pohonné jednotky (díky zapalování po vrstvách, které se používá v prémiových systémech, motor vibruje méně), stejně jako zpětný ráz spalovacího motoru. Více síly mají motory s přímým vstřikováním a zdvihovým objemem shodným s typem daného motoru.

Další nevýhodou MPI jsou vysoké náklady na opravy a náhradní díly ve srovnání s předchozími verzemi vozidla. Elektronické systémy mají složitější strukturu, a proto je jejich údržba nákladnější. Nejčastěji se majitelé automobilů s motorem MPI musí vypořádat s čištěním vstřikovačů a resetováním chyb elektrického zařízení. To by však měli dělat i ti, jejichž auto má palivový systém s přímým vstřikováním.

Při srovnání moderních vstřikovačů je ale zřejmé, že díky přímému přívodu paliva do válců je výkon pohonné jednotky o něco vyšší, výfuk je čistší a spotřeba paliva je o něco nižší. Navzdory těmto výhodám bude údržba takového vyspělého palivového systému ještě nákladnější.

Na závěr nabízíme krátké video o tom, proč se mnoho motoristů bojí koupit auto s přímým vstřikováním:

Výzvy moderních benzínových motorů s přímým vstřikováním TSI a TFSI

Otázky a odpovědi:

Co je lepší přímé vstřikování nebo vícebodové vstřikování? Přímé vstřikování. Má větší tlak paliva, lépe se rozprašuje. To poskytuje téměř 20% úsporu a čistší výfuk (kompletnější spalování BTC).

Jak funguje vícebodové vstřikování paliva? Na každém potrubí sacího potrubí je instalován vstřikovač. V okamžiku sacího zdvihu je palivo rozstřikováno. Čím blíže je vstřikovač k ventilům, tím je palivový systém účinnější.

Jaké jsou typy vstřikování paliva? Celkově existují dva zásadně odlišné typy vstřikování: jednoduché vstřikování (jedna tryska podle principu karburátoru) a vícebodové (distribuované nebo přímé).