Как работает впрыск топлива?
Содержание
Когда дело доходит до производительности двигателя, есть несколько вещей, более важных, чем подача топлива. Весь воздух, который вы можете нагнетать в цилиндры, ничего не сделает без соответствующего количества топлива для сжигания. По мере развития двигателей на протяжении двадцатого века наступил момент, когда карбюраторы стали самым слабым звеном в трансмиссии с точки зрения эффективности и надежности. Впрыск топлива с тех пор стал стандартной функцией в каждом новом автомобиле.
Топливные форсунки распыляют газ, обеспечивая более равномерное и последовательное воспламенение в камере сгорания. В отличие от карбюраторов, которые полагаются на разрежение, создаваемое двигателем для подачи топлива в цилиндры, системы впрыска топлива точно подают постоянный объем топлива. В современных автомобилях используются электронные системы впрыска топлива, которые контролируются ЭБУ.
Рост впрыска топлива был столь же предсказуем, как и рост популярности самих автомобилей. На рубеже 20-го века для автомобиля было невероятно развивать скорость 60 миль в час. На рубеже 21-го века люди стонали из-за пробок, движущихся по шоссе со скоростью всего 60 миль в час. Автомобили сегодня более надежны и более приспособлены к комфорту и безопасности пассажиров, чем кто-либо мог себе представить столетие назад.
Что заменил впрыск топлива?
Системы впрыска топлива предлагались в качестве модернизации карбюраторов, когда они впервые появились, и оставались в этой роли до 1980-х годов, когда они стали стандартным оборудованием на каждом новом автомобиле. Впрыск топлива предлагает ряд преимуществ по сравнению с карбюратором, но в конечном итоге стоимость производства убила карбюратор.
Долгое время карбюраторы были для производителей автомобилей самым простым и дешевым способом подачи топлива в цилиндры их двигателей. Серия нехватки нефти в 1970-х годах вынудила правительство регулировать экономию автомобильного топлива. Когда производителям потребовалось разработать более эффективные конструкции карбюраторов и изготовить более сложные детали, стоимость производства автомобилей с карбюратором стала достаточно высокой, и впрыск топлива стал более рентабельным решением.
Для потребителей это была отличная новость. Автомобили с впрыском топлива ездят более стабильно и требуют обслуживания и настройки значительно реже. Выбросы также легче контролировать, а экономия топлива повышается за счет более эффективной подачи топлива. Существует множество различных систем впрыска топлива, но все их можно разделить на две категории: механический впрыск топлива и электронный впрыск топлива.
Электронный впрыск топлива (EFI)
Электронный впрыск топлива позволяет очень точно контролировать количество топлива, впрыскиваемого в цилиндры. Для этого следует довольно простой процесс:
Топливо выходит из топливного бака через топливный насос. Он проходит через топливопроводы к двигателю.
Игровой автомат регулятор давления топлива сужает поток топлива и пропускает к форсункам только расчетное количество.
Регулятор давления топлива знает, сколько топлива пропустить к форсункам, по сигналу от датчик массы воздушного потока (МАФ). Этот датчик отслеживает, сколько воздуха поступает в двигатель в любой момент времени. Общий объем воздуха, поступающего в двигатель, вместе с оптимальным соотношением воздух/топливо, установленным производителем, дает электронный блок управления (ECU) достаточно информации для расчета точного количества топлива, необходимого двигателю.
Сами топливные форсунки открываются, чтобы впустить распыленный газ прямо в камеру сгорания или в корпус дроссельной заслонки.
Механический впрыск топлива
Механический впрыск топлива был разработан до EFI и проложил путь к разработке технологии EFI. Основное различие между этими двумя системами заключается в том, что в механических системах впрыска топлива используются механические устройства для дозирования правильного количества топлива в двигатель. Эти системы должны быть настроены на оптимальную производительность, как и карбюраторы, но также подавать топливо через форсунки.
Помимо того, что эти системы были более точными, они не сильно отличались от своих карбюраторных аналогов. Однако они были чрезвычайно полезны для авиационных двигателей. Карбюраторы плохо работают против гравитации. Чтобы справиться с перегрузками, создаваемыми самолетами, был разработан впрыск топлива. Без впрыска топлива нехватка топлива привела бы к остановке многих авиационных двигателей во время сложных маневров.
Впрыск топлива будущего
В дальнейшем впрыск топлива будет становиться все более и более точным и обеспечивать все более высокую эффективность и безопасность. С каждым годом двигатели имеют больше лошадиных сил и производят меньше отходов на одну лошадиную силу.
