Принцип работы инжекторного двигателя: Устройство и принцип работы инжектора

Содержание

Принцип работы инжекторного двигателя

Инжекторный двигатель – это довольно сложный механизм, работа которого должна быть хорошо отлажена, чтобы получить от него максимальную производительность.

Центром всей системы является ЭБУ (электронный блок управления).

Он носит много названий, «мозги», «компьютер» и так далее.

По сути да, это компьютер, в который заложено огромное количество таблиц по составу смеси, времени впрыска топлива и прочего.

Например, если обороты двигателя равны 1500, дроссельная заслонка открыта на 10 градусов, а расход воздуха составляет 23 кг, то в цилиндр будет поступать одно количество топлива. Если же вводные параметры изменяются, то и результат будет другим. Если с блоком управления возникают какие-то проблемы, например, слетает прошивка, то все идет прахом, двигатель либо начинает как попало работать, либо и вовсе перестает.

Датчики инжекторного двигателя

Все элементы можно поделить на исполнительные и датчики. 

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Этот элемент устанавливается перед воздушным фильтром, прямо на входе. В основе его работы лежит принцип разницы показаний. Так, через две платиновые нити проходит электричество. В зависимости от температуры их сопротивление меняется. Одна из нитей надежно укрыта от потока воздуха, что делает ее сопротивление неизменным. Вторая же охлаждается потоком, и на основании разницы величин, по тем же таблицам, о которых сказано выше, ЭБУ рассчитывает количество воздуха.

Датчик абсолютного давлении и температуры двигателя (ДАД)

Он используется либо в качестве альтернативы, либо вместе с вышеописанным для более высокой точности снятия показаний. Если вкратце, в нем имеется две камеры, одна из которых герметична и имеет внутри абсолютный вакуум. Вторая же камера подсоединяется к впускному коллектору, где создается разрежение во время такта впуска. Между этими камерами имеется диафрагма, а так же пьезоэлементы. Они вырабатывают напряжение при движении диафрагмы. Далее сигнал идет на ЭБУ.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)

Если посмотреть на шкив коленвала инжекторного двигателя, то можно рассмотреть на нем гребенку. Она магнитная. По всему периметру установлены зубцы. Всего их должно быть 60 штук, через каждые 6 градусов. Но двух из них нет, они нужны для синхронизации. Датчик положение коленчатого вала имеет в своем составе намагниченный стальной сердечный, а так же медную обмотку. При прохождении зубцов в обмотке возникает индукционный ток, напряжение которого зависит от скорости вращения шкива.

Датчик фаз (ДФ)

Не все двигатели им оснащались раньше, но сейчас его можно встретить практически везде. Он работает по принципу датчика Холла, то есть имеет диск с катушкой, а так же прорезь. Как только прорезь попадает на датчик, выходное напряжение на нем нулевое. Этот момент означает верхнюю мертвую точку такта сжатия первого цилиндра. Нужно это для того, чтобы ЭБУ мог генерировать напряжение для зажигания в нужном цилиндре, а так же контролировать такты. Чтобы, например, форсунка не открылась во время рабочего хода.

Датчик детонации

Он устанавливается на блоке цилиндров инжекторного двигателя. Как только в двигателе возникает детонация, по блоку передается вибрация. Датчик представляет собой пьезоэлемент, который генерирует напряжение, чем сильнее вибрации, тем выше напряжение. Соответственно, ЭБУ на основании его показаний корректирует момент зажигания. Но об этом позже.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

По сути своей, это обычный потенциометр. Опорное напряжение на нем, как правило, составляет 5 вольт. Так вот, в зависимости от того, на какой угол отклоняется дроссельная заслонка, меняется напряжение на контрольном выводе. Все просто.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

Этот датчик нужен для определения температуры двигателя. Если на карбюраторном двигателе он нужен просто для включения и выключения электровентилятора, то здесь он представляет собой более сложное устройство. Это термосопротивление, величина которого меняется в зависимости от температуры. Соответственно, меняется и напряжение, при прохождении через него.

Датчик кислорода

Он устанавливается в выхлопной системе, существуют системы с двумя датчиками. Его задача – отслеживать количество свободного кислорода в выхлопных газах. Например, если его слишком много, то это значит, что смесь вся не сгорает, а значит, надо обогатить. Если же кислорода меньше, чем значится в нормативных таблицах ЭБУ, то ее надо обеднить.

Исполнительные элементы

Исполнительные элементы получили свое название за то, что именно они вносят коррективы в работу двигателя. ТО есть, блок управления получает сигнал от датчика, анализирует его, после чего отправляет сигнал на исполнительный элемент.

Топливный насос

Начнем с системы питания. Он установлен в баке и подает топливо в топливную рампу под давлением 3,2 – 3,5 Мпа. Это позволяет гарантировать качественный распыл топлива в цилиндры. Как только повышаются обороты двигателя, повышается и аппетит, а значит в рампу надо подавать большее количество топлива для сохранения давления. Насос начинает вращаться быстрее по команде блока управления. Большинство современных автомобилей, начиная примерно с 2013 года выпуска, оснащаются топливным модулем, который включает в себя насос и встроенный фильтр. Это существенно сказывается на стоимости замены фильтра, потому что менять надо весь модуль. Некоторые производители в инструкциях пишут, что модуль устанавливается на весь срок службы авто, однако не стоит верить, что какой-то фильтр способен проходить больше 2 сезонов.

Форсунка

После того, как топливо прошло всю цепь провода, оно попадает в форсунку, которая дозирует его подачу в цилиндр. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан очень маленького диаметра, который обеспечивает распыл бензина в камеру сгорания. ЭБУ изменяет количество топлива, которое подается, при помощи временных промежутков, пока открыта форсунка. Как правило, это десятые доли секунды.

Регулятор холостого хода (РХХ)

Это тоже электромагнитный клапан, шток которого закрывает воздуховод, проходящий в обход дроссельной заслонки. В зависимости от напряжения, которое на него подает блок управления, он открывает этот самый канал.

Модуль зажигания

В принципе, это та же катушка зажигания, только их здесь четыре. При прохождении тока через первичную обмотку во вторичной коммутируется высокочастотный ток высокого напряжения, который подается на свечу.

Принцип работы инжекторного двигателя

Итак, после того, как мы разобрались в основных узлах инжекторного двигателя, посмотрим, как же он работает. После того как стартер провернул коленчатый вал, ДПКВ сообщил блоку управления, какой цилиндр в каком положении находится. В свою очередь, датчик фаз сообщил о тактах. Блок управления принял эту информацию к сведению и открыл форсунку в том цилиндре, в котором начинается такт впуска. Но открыл ее не просто так, а на строго определенный промежуток времени, который по таблицам соответствует показаниям ДМРВ или ДАД. Так сформировалась рабочая смесь.

Видео: как работает бензиновый инжекторный двигатель внутреннего сгорания

//www.youtube.com/embed/a4amlYFodZs?rel=1&wmode=transparent

После того как здесь такт впуска закончился, начинается сжатие, в это время впуск происходит в другом цилиндре. Здесь же поршень доходит до верхней мертвой точки, о чем говорит ДПКВ и ДФ, соответственно, пора подавать напряжение на модуль зажигания, в нужный цилиндр. Для этого в блоке управления стоит два транзистора, которые берут на себя по два цилиндра.

Дальше, когда взрыв произошел, ЭБУ смотрит на показания датчик детонации и корректирует момент зажигания уже для следующего по ходу цилиндра. Но это еще не все. После этого, когда газы дошли до датчика кислорода, блок управления корректирует состав смеси, а именно, время открывания форсунки, что позволяет максимально эффективно использовать топливо и его сгорание. Если ЭБУ распознает недостаток кислорода, но при этом дроссельная заслонка остается открытой, то приоткрывается регулятор холостого хода.

Прогрев двигателя и датчик температуры двигателя

Этот момент стоит рассмотреть отдельно, скажем так, это небольшое уточнение. Итак, прогревочный режим двигателя никак не связан с показаниями некоторых датчиков, то есть, от них ничего не зависит. В частности, это ДМРВ и ДАД, а так же датчик детонации. В блоке, как уже говорилось, заложены определенные таблицы, их очень много, миллионы. Так вот, во время прогревочного режима ЭБУ работает строго по этим таблицам и никак иначе. Это значит, что если в него прописано соотношение воздуха к топливу 14,1:1, то так оно и будет. Эта цифра является общепринятой нормой для рабочей температуры. Так вот, пока температура двигателя не достигнет той, которая прописана в прошивке блока управления, то прогревочный режим не отключится. После ЭБУ начинает работать по датчикам.

Основные принципы работы инжекторного двигателя

Инжекторная система имеет следующие компоненты:

  1. Топливная форсунка;
  2. Топливная рампа;
  3. Насос;
  4. Сам блок управления;
  5. И небольшая система датчиков.

Подробнее о каждом компоненте:

  • Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
  • Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
  • Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
  • Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
  • Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.

Принцип работы

  1. В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
  2. Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
  3. В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
  4. В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.

Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:

  1. Впуск;
  2. Сжатие;
  3. Сгорание;
  4. Выпуск.

Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.

В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.

Режимы работы

  1. При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
  2. Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
  3. После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
  4. При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
  5. При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
  6. Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
  7. В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
  8. Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.

Преимущества и недостатки

  1. Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
  2. Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
  3. Двигатель очень экономичный;
  4. Полностью соответствует всем экологическим нормам;
  5. Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.

Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:

  1. Довольно высокая стоимость и обслуживание;
  2. Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
  3. Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
  4. Двигатель очень зависим от напряжения сети.

Типы инжекторной системы

Сейчас можно встретить три типа:

  1. Одноточечный впрыск;
  2. Многоточечный впрыск;
  3. Непосредственный впрыск.

Первый является самым простым и очень распространённым. Он не очень сильно начинен электроникой, что приводит к меньшему эффекту. Большим недостатком такой системы является то, что некая часть топлива теряется во время впрыска. То есть топливная смесь подается через форсунку во впускной коллектор, где происходит распределение по цилиндрам.

Следом идет многоточечный впрыск, который позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр. Благодаря этому у вас не будет возникать вопрос: нужно ли прогревать инжекторный двигатель. Что касается самого распределения, то он мощнее и экономичнее. По многочисленным тестам можно увидеть, что мощность увеличивается на 7 процентов. К основным преимуществам можно отнести автоматическую настройку подачи топлива и впрыскивание вблизи клапана.

Непосредственный впрыск используется во многих современных автомобилях. Его особенность состоит в том, что подача топлива происходит непосредственно в каждый цилиндр. Ни одной капли смеси не будет расходоваться впустую. Если у вас возникает вопрос надо ли прогревать двигатель, то ответ очень простой. Это зависит от самого производителя и его рекомендаций. Некоторые рекомендуют прогревать силовой агрегат не очень долго, чтобы не навредить всем деталям. Каждый должен сам ответить на вопрос, надо ли ему прогревать двигатель, изучив рекомендации к своему авто.

Устройство и принцип работы инжектора

На сегодняшний день инжекторный (или, говоря по-научному, впрысковый) двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

  • Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
  • Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
  • Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
  • Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
  • Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

  1. Центральная;
  2. Распределенная;
  3. Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Виды электронных форсунок

Существует классификация электронных форсунок, основывающихся на способе впрыска топлива. Выделяют такие три разновидности:

  • Электромагнитная. Зачастую характерна для бензиновых ДВС (и с прямым впрыском тоже). Конструкцию нельзя назвать очень сложной, а основными составляющими её частями выступают клапан с иголкой (электромагнитный), сопло. Контроль за работой указанной форсунки выполняется с помощью ЭБУ, обеспечивающего на обмотке клапана напряжение в наиболее подходящий для этого момент.
  • Электрогидравлическая. По большей части используют на дизельных движках. Являет собой электромагнитный клапан, дополненный камерой управления, а также сливным и впускным дросселями. Рабочий принцип этой разновидности форсунок основывается на участии давления самой топливной смеси в любой момент работы. За деятельностью электрогидравлической форсунки следит ЭБУ, именно он отправляет рабочие сигналы электромагнитному клапану.
  • Пьезоэлектрическая. Считается наиболее удачным устройством среди всех представленных, но может работать только на дизельных агрегатах с системой впрыска Common Rail. Основное преимущество этого типа — быстрота реакции, что гарантирует многократную подачу топлива за один полный цикл. В основе работы пьезоэлемента — гидравлический принцип действия (как и в предыдущем варианте), предусматривающий срабатывание поршня толкателя за счёт увеличения длины пъезоэлемента под воздействием электрического сигнала ЭБУ. Количество подаваемого за один раз топлива определяется продолжительностью такого воздействия и давлением топливной смеси в топливной рампе.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Инжекторный двигатель: устройство и принцип работы

Инжекторный двигатель представляет собой сложное устройство, обеспечивающее максимальную производительность автомобиля. В отличие от карбюраторных моделей, инжектор более экономичен и прост в обслуживании. Такие двигатели снабжены системой впрыскивания топлива, благодаря чему повышается мощность авто, а расходы топлива, наоборот, снижаются. Принцип работы инжекторного двигателя рассмотрен в нашей статье.

Принцип работы инжектора

Использование устройств с подобным алгоритмом действия поначалу коснулся авиастроительного производства. Ужесточение экологических норм привело к тому, что многие производители автомобилей отказались от применения карбюраторных двигателей, дальнейшее усовершенствование которых не приводило к желаемому результату.

Управление системой впрыскивания топлива проводится автоматизированной системой или бортовым компьютером. Проводится проверка состояния воздушно-топливной смеси и при ее соответствии происходит последовательный впуск топлива непосредственно во впускной клапан. Так обеспечивается более точный расход, а также быстрое сгорание топлива.

Устройство инжекторного двигателя можно охарактеризовать выполнением следующей последовательности:

  1. Нажатие на педаль газа открывает дроссельную заслонку. Это обеспечивает поступление воздуха в двигатель.
  2. Компьютер анализирует объем поступающего воздуха (в зависимости от усилия нажатия педали), после чего дает команду для подачи оптимального объема топлива.
  3. Специальный датчик контролирует количество поступающего в двигатель кислорода и его соответствие объему топлива.
  4. Топливный нанос перекачивает необходимый объем, после чего происходит его впрыск под давлением. В результате образуется мелкодисперсный туман, который быстро сгорает, приводя в движение механизмы вращения движущихся частей мотора.

Даже упрощенная схема показывает, насколько сложным является процесс движения автомобиля. Работа двигателя инжектора представляет собой замкнутую систему, в которой значение имеет каждая деталь. При выходе из строя любой составляющей, сигнал об этом поступает на электронную систему, после чего компьютер сам принимает решение о возможность дальнейшего движения. Это одновременно является достоинством и недостатком такого механизма, ведь при измененных условиях труда раскачать «вручную» систему не получиться, придется обращаться за квалифицированной помощью.

В чём особенности устройства?

Как показывает приведенная информация, главным отличием от более старых карбюраторных моделей является автоматическая подача топлива. Это ключевой момент, определяющий преимущества использования инжекторного устройства. Кроме того, существует еще несколько пунктов, которые выгодно отличают разницу между инжектором и карбюратором.

Ключевые отличия:

  • За счет того, что в карбюраторном двигателе создается определенный уровень давления, позволяющий засасывать воздушно-топливную смесь, а в инжекторе она подается автоматически, экономится мощность отдачи. Это позволяет в целом увеличить производительность авто на 10%. Показатель небольшой, но при длительной эксплуатации это существенная экономия топлива.
  • Быстрое реагирование на изменение условий движения. В инжекторе практически моментально происходит увеличение или уменьшение подачи топлива. Это позволяет маневрировать на дороге гораздо быстрей.
  • Система впрыскивания топлива обеспечивают легкий запуск двигателя.
  • Инжекторное устройство менее чувствительно к измененным погодным условиям. Расход топлива будет экономиться за счет того, что не требуется длительный прогрев двигателя.
  • Также такие устройства соответствуют более строгим современным экологическим стандартам. Уровень вредных выбросов, как правило, ниже на 50-70%, что в современном мире просто необходимо.

Среди главных недостатков — полная зависимость системы от исправности всех элементов. Инжектор снабжен несколькими датчиками, которые анализируют параметры топлива и условия эксплуатации. При выходе электроники из строя может понадобиться дорогостоящий ремонт.

Также при эксплуатации авто с инжекторным двигателем необходимо тщательней следить за состоянием используемого топлива. Форсунки, обеспечивающие подачу и распыление воздушно-топливной смеси, часто забиваются при использовании некачественного бензина. Вместе с тем, этот критерий очень сложно контролировать, особенно при длительной поездке, когда приходится заправляться на непроверенных точках. К недостаткам также можно отнести дорогостоящий ремонт в случае поломок. Самостоятельная починка электронной части на практике оказывается неудачным решением и может привести к необходимости восстановления системы, а это стоит немало.

ЭБУ

Главным центром управления инжектора является ЭБУ — электронный блок управления. В его задачи входит непосредственный контроль над работой всех систем, расходом и подачей топлива, а также сигнализирование о возможных неполадках в работе автомобиля. Отчеты о возможных сбоях в системе и алгоритм правильной работы храниться в специальных ячейках памяти,

В зависимости от модели, обычно есть три типа памяти устройства:

  1. ППЗУ требует однократного программирования, после чего сохраняются все алгоритмы действия для управления системой. Чип хранится на плате блока, при необходимости подлежит замене. Информация не подлежит удалению при сбоях сети, корректированию не поддается.
  2. ОЗУ — оперативное запоминающее устройство. Относится к временному хранилищу файлов. Также служит местом для расчета и анализа полученной информации. Располагается ОЗУ на печатной плате блока, при сбоях в сети информация стирается.
  3. ЭПЗУ представляет собой электрически программируемое запоминающее устройство. В основном используется для хранения информации для противоугонной системы (коды и пароли владельца). При нарушении ввода данных, двигатель не заведется. Такое хранилище не зависит от данных сети, информация сохраниться при любых ситуациях.

Форсунки

Заслонка, позволяющая контролировать впрыск топлива в систему, называется форсункой. Используется два типа системы подачи топлива. Моновпрыск сейчас практически не используется. При таком расположении форсунки топливо подается вне зависимости от открытия впускного клапана двигателя. К тому же, такое управление мало контролируется электроникой. Второй вид — распределительный впрыск представлен более совершенной системой. Благодаря нескольким форсункам, расположенным непосредственно вблизи каждого цилиндра, происходит направленный доступ горючего. Такая система четко регламентирует подачу топлива, а также увеличивает производительность двигателя. Тип управления инжектором также определяется ЭБУ и может быть точечным и последовательным.

Каталитический нейтрализатор

Этот элемент системы инжекторного двигателя предназначен для контроля выхлопов авто. Для его работы необходим датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд). При превышении допустимых значений проводится корректировка впрыска топлива, а также проводится процесс рециркуляции отработанных газов. Кроме того, в системе предусмотрены специальные катализаторы, уменьшающие содержание вредных примесей после сжигания топлива.

Датчики

Сложная система электронного управления подразумевает проверку и регулировку нескольких датчиков. При выходе из строя хотя бы одного элемента, ЭБУ выдает ошибку.

Основные датчики инжекторного двигателя:

  • ДМРВ (датчик массового расхода воздуха). Обеспечивает информацию о массе воздуха, поступающего в двигатель.
  • Лямбда-зонд (датчик кислорода). Определяет содержание кислорода в воздушно-топливной смеси. При помощи такой информации ЭБУ может выявить изменения топливной смеси и откорректировать ее значения.
  • Датчик дроссельной заслонки. Контролирует положение дроссельной заслонки, согласно которому блок управления может реагировать, увеличивая или сокращая подачу топлива по мере необходимости.
  • Датчик напряжения. Контролирует напряжение бортовой сети машины. Показания датчика при необходимости заставляют блок управления увеличить число оборотов холостого хода, если напряжение понижено (чаще всего при высоких электрических нагрузках).
  • Датчик контроля температуры охлаждающей жидкости. Дает сигнал о прогреве двигателя, после чего ЭБУ запускает работу других систем.
  • Датчик абсолютного давления. Следит за показателем давления во впускном коллекторе. От количества воздуха, которое поступает в двигатель, меняется потребление топливной смеси. Также этот показатель используется при определении производительности авто.
  • Датчик вращения коленвала. Скорость вращения коленчатого вала – один из определяющих факторов, которые влияют на расчет необходимой длительности импульса.

Преимущества инжектора уже оценили многие автолюбители. Снижается расход топлива, повышается производительность автомобиля, а также облегчается процесс его управления. Работа инжекторного двигателя обеспечивается непосредственным впрыском топлива в систему, на основании проанализированных данных о параметрах топливной смеси и режиме эксплуатации двигателя. Как работает инжекторный двигатель, его преимущества и недостатки по сравнению с карбюраторным устройством рассмотрены в нашей статье.

Принцип работы инжектора, фото, видео, типы инжектора

Принцип работы инжектора в последнее время интересует многих автолюбителей. И это не удивительно, ведь в последние годы инжекторные автомобили существенно потеснили карбюраторные, а в ближайшем будущем вообще полностью их заменят.

Хотя многие автомобилисты со стажем со скептицизмом относятся к системам принудительного впрыска топлива, обосновывая свою позицию сложностью конструкции, дороговизной в обслуживании и ремонте.

Но для этих людей все же можно найти оправдание, ведь когда все время ездишь на карбюраторном отечественном автомобиле, то про карбюратор знаешь по сути все.

Поэтому ремонт и обслуживание топливной системы у таких людей не вызывает проблем, а вот что делать с инжекторной топливной системой многие еще не знают.

Хотя если захотеть понять принцип работы инжектора, то все на много проще, чем кажется. Как говорится, было бы желание.

Однако желания мало, чтобы понять принцип работы инжектора, необходима соответствующая информация, которая помогла бы быстро разобраться в этом вопросе.

Система TCCS

Возьмем, к примеру, систему принудительного впрыска топлива от фирмы Toyota. Называется она TCCS — Toyota Computer Control System. Данная система является одной из передовой и самой надежной на данное время и поэтому заслуживает особого к себе внимания. Однако она дорогая и сложная в обслуживании.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора

Принцип же работы инжектора других топливных систем аналогичный и основывается он на следующих процессах.

Воздух под давлением поступает в двигатель. Но предварительно поток воздуха анализируется специальным датчиком, который вычисляет объем воздуха в данный момент времени.

Эти данные передаются на компьютер, который анализирует не только данные с датчика расхода воздуха, но и другие данные по работе двигателя, такие как частота вращения коленвала двигателя, температура двигателя и воздуха и т.д.

Принцип работы инжектора

После того как вся полученная информация обработана, компьютер определяет количество топливо, которое является оптимальным для данного объема воздуха и при этом было получено максимальное КПД (коэффициент полезного действия) от двигателя.

После обработки всей информации на форсунки подается электрически разряд определенной продолжительности. Форсунки открываются на необходимый период времени и впрыскивают заданную дозу топлива во впускной коллектор.

Принцип работы инжекторного ДВС с прямым впрыском.

Вот и весь основной принцип работы инжектора. Конечно же все это происходит очень быстро буквально за долю секунды.

Сложная составляющая

Основой и самой сложной составляющей, казалось бы, не сложного процесса, является специальная программа, которая прописана в компьютере.

Сложность ее заключается в том, что в ней должны быть учитаны и прописаны все внутренние и внешние условия работы двигателя и его систем. А это не так просто и сделать.

В остальном же, если рассматривать механическую сторону всей этой системы, то принцип работы инжектора не так уж и сложен. Про что уже и говорилось выше.

Устройство системы принудительного впрыска топлива

Из чего же состоит система принудительного впрыска топлива.

Как мы уже говорили, это:

  1. Специальная программа, прописанная для каждой марки автомобиля;
  2. Клапан холостых оборотов;
  3. Топливный перепускной клапан;
  4. Форсунки;
  5. Различные датчики (в том числе и датчик кислорода, он же лямда-зонд).

Типы инжекторов

Так же хотелось бы отметить тот факт, что системы принудительного впрыска топлива встречаются двух типов.

Первый тип.

Первый предназначен для стран Европы, Японии, США, в общем, для развитых стран, где существуют строгие экологические нормы на выброс токсических веществ в атмосферу, и называется он тип инжектора с обратной связью. В таких системах уже предусмотрены и лямбда-зонд и каталитический нейтрализатор.

Второй тип.

Другой тип не имеет обратной связи, и такое оборудование в нем не предусмотрено. Соответственно такие автомобили дешевле. И выпускаются такие автомобили для стран, где не очень жесткие экологические нормы и законы.

Вкратце, не углубляясь в сложные технологические процессы, мы рассмотрели принцип работы инжектора автомобиля.

Конечно, он в некоторой мере сложнее, чем у карбюратора, но сложность эта оправдана более экономичным расходом топлива, и более высоким КПД работы двигателя в разных режимах работы. Да и время диктует свое.

Когда-то, и инжектор будет заменен более совершенной, но в тоже время еще сложной системой. Новые технологии, от этого не куда не денешься.

7 мифов о чистке инжектора.

Как работает инжектор? / Хабр

В заметке пойдет речь о работе «мозгов», управляющих двигателем вашего автомобиля или мотоцикла. Попытаюсь на пальцах и в общем объяснить что же и как происходит.

Чем занимаются те самые «мозги» и для чего они нужны? Электроника — альтернатива другим системам, выполняющим те же функции. Дозированием топлива занимался карбюратор, зажиганием управлял механический или вакуумный корректор угла опережения зажигания. В общем не электроникой единой возможно реализовать все это и достаточно продолжительное время именно так и было. На автомобилях, мотоциклах, бензопилах, бензогенераторах и во многих многих других местах работали и продолжают работать те самые системы, которые призван заменить инжектор.

Зачем же понадобилось что-то менять? Зачем сносить существующие проверенные и весьма надежные системы? Все просто — гонка за экономичностью, экологичностью и мощностью. Точность работы описанных выше систем недостаточна для обеспечения желаемого уровня экологичности и мощности, а сами по себе электронные системы управления двигателем начали появляться достаточно давно.


Я опущу принцип работы поршневых ДВС, многие знакомы с тем как работает двигатель, а те кто не знакомы — не слишком пострадают. В разрезе работы системы питания и системы зажигания двигатель это просто преобразователь воздушно-топливной смеси в механическую энергию. Можно рассматривать его как черный ящик, с некоторыми особенностями.

Итак, у нас есть топливо (бензин, этанол, пропан или метан), есть воздух и желание получить из этого механическую энергию. Сложность состоит в том, что для получения интересующих нас характеристик надо смешивать топливо и воздух в точно определенных пропорциях и поджигать их в достаточно точно определенный момент времени. Более того — при недостаточной точности мы получим ухудшение характеристик.

Вся суть работы «мозгов» сводится к дозированию топлива и поджигом смеси в цилиндрах двигателя. Это основные функции. Кроме них есть еще и дополнительные — управление турбиной, управление трансмиссией.

Подсистема, занимающаяся дозированием топлива называется инжектор, поджигом топлива занимается зажигание. Воздух в двигатель поступает «естественным» порядком. Двигатель сам всасывает воздух, его количество только может ограничиваться, для снижения мощности двигателя. Нам не нужна максимальная мощность все время, бОльшую часть времени мощность как раз ограничивается. В случае с турбиной воздух попадает в двигатель принудительно, но это не меняет сути. Воздуха столько сколько есть и мы управляем его количеством при помощи педали.

Сколько топлива нам надо подать в двигатель и как его дозировать? Есть так называемое стехиометрическое отношение, показывающее, что для полного сжигания килограмма топлива нам нужно вполне определенное количество воздуха. Для бензина это соотношение равно 14,7:1. также его называют AFR (Air Fuel Rate по английски) Это не аксиома, это некий оптимум. Смесь может быть «беднее», в ней может быть меньше топлива. Такая смесь хуже горит, двигатель сильнее греется, но сгорает все полностью. Это значения в большую сторону — AFR 15 и более. Может быть и «богаче», когда топлива больше — AFR 14 или меньше. При таком соотношении смесь сгорает не полностью, но мощность двигателя максимальна. И в ту и в другую сторону есть ограничения — если слишком увлечься, работать двигатель не будет. Нельзя просто налить 20 частей топлива и ожидать пропорционального прироста мощности.

Итак, чтобы определить сколько же топлива нам надо подать в двигатель нам надо знать сколько воздуха в него поступает. Дальше все просто — из количества воздуха по соотношению определяем количество бензина и дело сделано!

Погодите ка, а как же нам определить сколько воздуха поступает в двигатель? Для этого есть несколько путей. Обычно используют один из следующих датчиков:

ДМРВ или MAFдатчик массового расхода воздуха. Датчик этот измеряет количество проходящего через него воздуха. Как подсказывает википедия — «Датчик состоит из двух платиновых нитей, нагреваемых электрическим током. Через одну нить, охлаждая её, проходит воздух, вторая является контрольной. По изменению тока проходящего через охлаждаемую воздушным потоком платиновую нить вычисляется количество воздуха, поступающего в двигатель.». Датчики такого типа зачастую устанавливаются в гражданские автомобили. В общем то все достаточно просто. Похоже, это именно то, что нужно! Примерно так и есть.

Другой тип датчиков

ДАД или MAPдатчик абсолютного давления. Этот датчик подключен к впускному коллектору и измеряет разрежение (или же избыточное давление, в случае с наддувом) в коллекторе. На основании показаний этого датчика и датчиков температуры, частоты вращения коленвала тоже можно вычислить объем поступающего воздуха, что нам и требуется. Для корректировки его показаний надо еще знать давление окружающего воздуха. Для измерения атмосферного давления либо ставят еще один такой же датчик, который непрерывно его измеряет, либо просто до запуска двигателя измеряют давление. Во втором случае может выйти неприятность, если вы с берега моря рванули прямиком на Эверест.

MAP часто ставят на спортивные автомобили.

Устанавливается один из этих датчиков, наличие одного из них — обязательно.

Ну что же, сколько воздуха поступает в двигатель мы примерно можем вычислить.

Другой обязательный датчик —
ДПКВ или датчик положения коленвала. Этот датчик позволяет мозгам точно знать, в каком положении находится коленвал. Зачем нам это нужно? Мало знать сколько топлива надо подать в двигатель, надо подавать его в определенный момент времени. Да и зажигать смесь в цилиндрах тоже надо строго вовремя. Так что без этого датчика — никак. Есть несколько типов таких датчиков, но большинство из них — либо индукционные, либо датчики Холла, либо подобные им. В общем — бесконтактные датчики, подобные тем, которые трудятся, например, в двигателе вашего винчестера. Или в кулерах.

Следующий датчик, который вместе с ДПКВ дает еще больше информации о том, что же происходит в двигателе в данный конкретный момент — ДПРВдатчик положения распредвала. Также его называют датчиком фаз. При помощи этого датчика можно понять в каком из цилиндров в данный момент такт впуска, куда же нам надо подавать топливо, в каком цилиндре у нас такт сжатия и время поджигать смесь. По принципу работы он подобен ДПКВ, но зачастую несколько проще. В общем то тоже самое, но на распредвале.

Этого набора датчиков нам должно хватить для запуска двигателя. Худо бедно, но этого достаточно, чтобы примерно понять сколько надо подавать топлива, когда это делать и когда поджигать полученный коктейль.

Так давайте же тогда подавать и поджигать! (не путать с разжигать и науськивать)

Исполнительные механизмы

Топливо дозируется форсунками или другими словами «инжекторами». Да да, именно по названию этого узла все это безобразие нами так и называется. Форсунка из себя ничего особо интересного не представляет. Просто электромеханический клапан. Два провода и трубопровод с топливом под давлением. Подали напряжение на выводы — форсунка открылась, прекратили пропускание тока — форсунка закрылась. Для простоты давайте сначала примем, что форсунка открывается и закрывается моментально. Тогда для оценки объема проходящего через нее топлива нам достаточно знать ее статическую производительность. Это просто объем топлива, который пройдет через форсунку за минуту. Открыли форсунку, измерили объем бензина, который через нее за минуту вытек — получили основной параметр. Теперь нам для точного дозирования надо просто открывать и закрывать форсунку на определенное время. Получается что дозирование производится «выдержкой», если говорить терминами фотографов. Чем длиннее время на которое мы открываем форсунку, тем больше топлива мы нальем в двигатель.

А поджиг смеси осуществляет все та же бессменная свеча зажигания, которая верой и правдой служила для этой цели. И катушка зажигания тоже на месте. Вот только управляется она уже «мозгами». Зажигание не изменилось, но для его работы важен ДПКВ и ДПРВ, так что без этих датчиков дела не будет.

В общем то это, можно считать, и есть в общих чертах как работает инжектор. Смотрим на показания датчиков, отмеряем нужное количество топлива и открываем форсунку на вычисленное время. И так каждый такт. Т.е. в зависимости от частоты — 100 раз в секунду на частоте в 6000об/мин коленвала. Часто? Да не так чтобы и очень.

Идем дальше?

В реальных двигателях все несколько сложнее. Точно вычислить сколько же воздуха попадает в двигатель не так просто. Для корректировки значений нужны датчики температуры охлаждающей жидкости — просто термодатчик, аналогичный тому, что показывает температуру на приборной панели. И датчик температуры поступающего воздуха. В целом незначительно отличающийся от первого, а функционально и вовсе его брат близнец — тоже просто измеряет температуру, но уже не двигателя, а воздуха, поступающего в двигатель. Зачем нам что-то корректировать? Дело в том, что пока двигатель холодный, пока он не нагреется до определенной температуры — топливо испаряется не так хорошо, а горят именно пары. Соответственно нам нужно топлива подавать больше, чтобы двигатель работал. Значит берем наше значение для оптимального соотношения, измеряем двигателю температуру и корректируем это наше значение. Также нужно откорректировать момент зажигания смеси в цилиндрах — по тем же причинам. И тут тоже корректируем.

Другой не совсем приятный момент — форсунка, которую мы приняли идеальной — на самом деле таковой не является. Во первых нужно время, чтобы она открылась, а потом закрылась. Соответственно в этом время она тоже подает топливо, но в меньшем количестве. На это тоже делается поправка. Само время открытия и закрытия зависит от напряжения бортовой сети. Одно дело когда генератор шпарит на всю и в сети 14В, а другое дело, когда генератор умер, а аккумулятор разряжен до неприличных 10В. Время открытия форсунки меняется и его надо корректировать. Мало умершего генератора, ехать то надо и двигатель не должен перестать работать в таких условиях.

Мало нам было исполнительных механизмов, для работы на холостом ходу, когда педаль мы совсем не трогаем — двигатель не должен глохнуть, его работу надо поддерживать. Для этого есть специальное исполнительное устройство — РХХрегулятор холостого хода. Это такой шаговый двигатель (реже просто электромагнит), который через специальный канал дает двигателю «вздохнуть» мимо перекрывающей воздух дроссельной заслонки. Умный мозг не дает двигателю зачахнуть и приоткрывает этот клапан, когда обороты снижаются. Но и разойтись не дает — прикрывает его, когда обороты возрастают уж слишком сильно.

Хорошо бы нам также знать на сколько сильно водитель давит на педаль акселератора. Для этих целей смотрят не на положение педали, а на положение заслонки, которой эта педаль управляет. Датчик так и называется — ДПДЗдатчик положения дроссельной заслонки. Технически это просто потенциометр, который измеряет на какой угол повернута ось дроссельной заслонки. Это зачем это нам надо знать, как сильно водитель давит в пол, спросите вы? Все просто, нам надо знать когда включать режим холостого хода (помним про РХХ), когда водитель жаждет острых ощущений и энергично давит на педаль — не время экономить, льем от души!

Экологические нормы достаточно строго контролируют что же «выдыхает» (пускай уж выдыхает) наш двигатель. Так что при всем желании лить «на глазок» — нельзя. нужно контролировать состав выхлопных газов. Как это сделать? Для этой цели есть так называемый лямбда зонд или датчик кислорода — датчик, показывающий сгорела ли смесь целиком, есть ли в выхлопных газах топливо либо же свободный кислород. По показаниям этого датчика инжектор может корректировать свое поведение, либо увеличивая либо уменьшая количество подаваемого топлива. Нужно это достаточно часто — бензин везде разный и даже просто хранясь в канистре или баке — стареет. А уж о заправках наших можно легенды слагать. Соответственно и режимы его горения совсем не постоянны. Ко всему прочему и производительность форсунок может «плавать». Ведь как вы поняли — расчет ведется исходя из их постоянной производительности, а форсунка со временем может забиться, производительность ее может снизиться.

А нормы строгие, а бензин дорогой, да и ехать же надо. Внимательный читатель заметил, что одного этого датчика достаточно для обеспечения обратной связи. Смотрим на состав выхлопных газов, если сгорело не все — льем меньше. Если сгорело дочиста — льем больше.

Лямбда зонды бывают двух видов — узкополосные и широкополосные. Отличаются они точностью. Первые только показывают богатая или бедная у нас смесь, вторые показывают на сколько она богатая или бедная. Даже точно указывают тот самый AFR упоминаемый в начале статьи. Ну и цена, конечно. Первые стоят 25$, вторые — 200$. С лямбдами тоже не все просто — они достаточно капризны, требуют определенной температуры для работы, а это не всегда возможно, в некоторых типах зондов рабочий элемент специально подогревают от бортовой сети. Да, лямбда может быть не одна, но это уже тонкости.

Еще один сенсор, применяемый для анализа происходящего в двигателе — датчик детонации. Детонация это процесс сгорания топлива, который протекает взрывообразно. В нормальном режиме топливо просто сгорает, при детонации топливо взрывается. Это вредно для двигателя — все равно что бить по поршню молотком. Никто не любит когда по нему бьют молотком — поршень не исключение. Явление это крайне нежелательное и для определения того, что смесь детонирует и применяют такой датчик. Он по принципу работы похож на микрофон, который «слушает» двигатель (датчик закреплен на блоке цилиндров) и по услышанному пытается отфильтровать шум работы двигателя и понять где же детонация, а где нормальная работа. Все не просто и здесь. Для облегчения работы этого датчика ставят еще датчик неровной дороги, который покажет, что это наши дороги так шумят, а не двигатель. Востребованность этого датчика возрастает на турбированых двигателях.

В итоге сами по себе мозги работают примерно следующим образом:

Есть так называемая топливная карта — таблица, в которой записано какого состава должна быть смесь. У таблицы три измерения — частота вращения коленвала двигателя, нагрузка на двигатель и собственно AFR. Просто берем из таблицы значение, положенное туда опытным товарищем.

Корректируем это значение в соответствии с показаниями датчиков температур, лямбда зонда, датчика детонации, изменением положения дроссельной заслонки и в соответствии со всеми этими поправками (часть из них тоже в табличках) вычисляем необходимое количество топлива. Пересчитываем объем топлива во время открытия форсунки в соответствии с ее производительностью, корректируем время в соответствии с напряжением бортовой сети и в момент впуска — открываем форсунку на вычисленное время.

Как видите — ничего сложного и заумного здесь нет. Просто таблицы, может быть местами ПИД регулятор, коэффициенты влияния тех или иных факторов и в итоге просто время открытия форсунки.

С зажиганием тоже самое, только там карта углов, аналогичная топливной карте (тоже таблица) и тоже корректировки в соответствии с показаниями датчиков.

В штатном режиме все работает, но что делать, если один из датчиков вышел из строя? И как это понять? Если датчик температуры, например, показывает что двигатель нагрет до 200 градусов, или что смесь детонирует несмотря на все корректировки? В этом и заключается продуманность мозгов. Вычислить, что датчик врет, не принимать во внимание его показания, зажечь «check engine» на панели и продолжить работу. Благодаря такому поведению двигатель сохранит работоспособность при выходе из строя некоторых датчиков (не всех, как вы понимаете) и позволит доехать до СТО.

Да, многие из вас заметят, что инжектор по сути достаточно простое устройство. И схематически там нет ничего военного — входящие значения считываются по АЦП, выходящие так и вовсе чисто бинарные. Ну выходные транзисторы, ну достаточно жесткие условия работы. Но это не космос далеко.

Касательно работы прошивки — тоже вроде как все не так и сложно. На мой взгляд проще всяких алгоритмов распознавания изображений и всякое такое. В процессе настройки саму прошивку никто не трогает обычно. В том смысле, что открывать исходники, корректировать алгоритмы, оптимизировать что-то — такого нет. Просто софт который позволяет изменять те самые топливные карты и другие коэффициенты. А прошивками занимаются уже инженеры на заводах. Или простые смертные, которым это интересно.

Да да, не каждый готов платить за «мозги» космические деньги, а кому-то может быть просто хочется больше контроля над происходящим. Все это привело к тому, что есть несколько проектов вполне доступных «мозгов». Есть megasquirt — www.megamanual.com/index.html, для этой аппаратной базы в последствии была написана и поддерживается кастомная прошивка с расширенным функционалом — msextra.com/doc/index.html На последнем сайте есть даже схемы этих «мозгов», может быть кому-то из электронщиков будет интересно. А программистам может быть интересно глянуть на код. Если не ошибаюсь, то он есть здесь. msextra.com/doc/ms2extra/files/release/ms2extra_3.2.1_release.zip

Есть еще VEMS — www.vems.hu/wiki который сначала назывался megasquirtAVR, но теперь сам по себе. Видел еще вот таких ребят — forum.diyefi.org там у них какой-то свой проект FreeEMS. На мой взгляд все это показывает, что все не так уж сложно и местами даже очень даже доступно.

Надеюсь получилось достаточно интересно и в меру понятно. Об опечатках прошу писать в личку. Если где ошибся — поправьте.

Принцип работы (кратко). Принцип действия реактивного двигателя

Под реактивным понимается движение, при котором от тела с определенной скоростью отделяется одна из его частей. Сила, возникающая в результате такого процесса, действует сама по себе. Другими словами, у нее нет даже малейшего контакта с внешними телами.

Реактивное движение в природе

Во время летнего отдыха на юге почти все мы, купаясь в море, встречались с медузами.Но мало кто думал, что эти животные двигаются так же, как реактивный двигатель. Принцип действия в природе такого агрегата можно наблюдать при перемещении некоторых видов морского планктона и личинок стрекоз. Причем эффективность этих беспозвоночных зачастую выше, чем у технических средств.

Кто еще может наглядно продемонстрировать, какой из реактивных двигателей работает? Кальмары, осьминоги и каракатицы. Подобное движение совершают многие другие морские моллюски. Возьмем, например, каракатицу.Она втягивает воду в свою жаберную полость и энергично выбрасывает ее через воронку, которая направляется назад или в сторону. При этом моллюск способен совершать движения в нужную сторону.

Принцип действия реактивного двигателя можно наблюдать и при перемещении барабана. Это морское животное берет воду в широкой впадине. После этого мышцы его тела сокращаются, выталкивая жидкость через отверстие, которое находится позади. Реакция образовавшейся струи позволяет саженцу двигаться вперед.

Sea Missiles

Но наибольшего совершенства в реактивной навигации достиг все тот же кальмар.Даже форма самой ракеты словно скопирована с этого морского обитателя. При движении с небольшой скоростью кальмар периодически выгибает ромбовидный плавник. Но для быстрого броска ему приходится использовать собственный «реактивный двигатель». Принцип работы всех его мышц и тела стоит рассмотреть подробнее.

Кальмар имеет своеобразную мантию. Это мышечная ткань, которая окружает его тело со всех сторон. Во время движения животное засасывает в эту мантию большой объем воды, резко выбрасывая струю через специальную узкую насадку.Такие действия позволяют кальмарам двигаться назад со скоростью до семидесяти километров в час. Во время движения животное собирает в пучок все свои десять щупалец, что придает телу обтекаемую форму. На насадке есть специальный клапан. Его поворачивает животное сокращением мышц. Это позволяет моряку менять направление. Роль штурвала во время движений кальмара играют его щупальца. Он направляет их влево или вправо, вниз или вверх, легко уворачиваясь от столкновений с различными препятствиями.

Есть вид кальмаров (stenoteutis), имеющий звание лучшего лётчика среди моллюсков. Опишите принцип работы реактивного двигателя — и вы поймете, почему, преследуя рыбу, это животное иногда выпрыгивает из воды, даже попадая на палубы кораблей, плывущих по океану. Как это произошло? Пилот-кальмар, находясь в водной стихии, развивает для себя максимальную реактивную тягу. Это позволяет ему летать над волнами на расстоянии до пятидесяти метров.

Если мы рассмотрим реактивный двигатель, принцип Какое животное работает, мы можем упомянуть еще? Это, на первый взгляд, мешковатый осьминог. Пловцы не так быстры, как кальмары, но в случае опасности их скорости могут позавидовать даже лучшие спринтеры. Биологи, изучавшие миграцию осьминогов, выяснили, что они движутся по принципу действия реактивного двигателя.

Животное при каждой струе воды, выбрасываемой из воронки, делает рывок на два или даже два с половиной метра. При этом плывет осьминог своеобразным образом — задом наперед.

Другие примеры реактивного движения

В мире растений есть ракеты. Принцип действия реактивного двигателя можно наблюдать, когда даже при очень легком прикосновении «бешеный огурец» с большой скоростью отскакивает от ножки, отталкивая при этом липкую жидкость с семенами. При этом сам плод летит на значительное расстояние (до 12 м) в обратном направлении.

Принцип работы реактивного двигателя можно наблюдать и в лодке. Если с него в определенном направлении бросить в воду тяжелые камни, то он будет двигаться в обратном направлении.Ракетно-реактивный двигатель имеет такой же принцип работы. Только там вместо камней используются газы. Они создают реактивную силу, которая обеспечивает движение как в воздухе, так и в разряженном пространстве.

Фантастическое путешествие

Человечество давно мечтает о космических полетах. Об этом свидетельствуют произведения писателей-фантастов, которые для достижения этой цели предлагали самые разные средства. Например, герой рассказа французского писателя Эркюля Савинена Сирано де Бержерак достиг Луны на железной повозке, на которую постоянно перебрасывался мощный магнит.Знаменитый Мюнхгаузен тоже достиг той же планеты. Гигантский стебель фасоли помог ему совершить путешествие.

Реактивный двигатель применялся в Китае еще в первом тысячелетии до нашей эры. Бамбуковые трубы, набитые порохом, служили своеобразными ракетами для развлечения. Кстати, проект первой машины на нашей планете, созданный Ньютоном, тоже был с реактивным двигателем.

История РД

Только в XIX в. мечта человечества о космосе стала приобретать конкретные черты. Ведь именно в этом веке русский революционер Н.И. Кибальчич создал первый в мире проект самолета с реактивным двигателем.Все бумаги были составлены Народным Освободителем в тюрьме, куда он попал после покушения на Александра. Но, к сожалению, 04.03.1881 Кибальчич был казнен, а его идея не нашла практического воплощения.

В начале 20 в. Идея использования ракет для космических полетов была выдвинута русским ученым К.Е. Циолковский. Впервые его работа, содержащая описание движения тела переменной массы в виде математического уравнения, была опубликована в 1903 году.Позже ученый разработал саму схему реактивного двигателя, работающего на жидком топливе.

Также Циолковским была изобретена многоступенчатая ракета, и была выдвинута идея создания настоящих космических городов на низкой околоземной орбите. Циолковский убедительно доказал, что единственное средство для полета в космос — это ракета. То есть аппарат, оснащенный реактивным двигателем, заправляемый горючим и окислителем. Только такая ракета способна преодолеть силу тяжести и вылететь за пределы атмосферы Земли.

Освоение космоса

Статья Циолковского, опубликованная в журнале «Научное обозрение», подтвердила для ученых репутацию мечтателя.Никто не принимал всерьез его аргументы.

Идея Циолковского была реализована советскими учеными. Под руководством Сергея Павловича Королева они запустили первый искусственный спутник Земли. 4 октября 1957 года это устройство было доставлено на орбиту ракетой с реактивным двигателем. Работа РД была основана на преобразовании химической энергии, которая передается топливом газовой струе, превращаясь в кинетическую энергию. В этом случае ракета движется в обратном направлении.

Реактивный двигатель, принцип действия которого используется много лет, находит свое применение не только в космосе, но и в авиации.Но больше всего его используют для запуска ракет. Ведь только РД может перемещать аппарат в пространстве, в котором отсутствует какая-либо среда.

Жидкостный реактивный двигатель

Тот, кто стрелял из огнестрельного оружия или просто наблюдал за этим процессом со стороны, знает, что существует сила, которая непременно оттолкнет ствол назад. А при большей сумме заряда отдача обязательно увеличится. Реактивный двигатель работает так же. Принцип его действия аналогичен тому, как ствол откидывается назад под действием струи o

.

ЗАДАНИЕ

ЗАДАНИЕ

Инженерное обучение


ЛИСТ НАЗНАЧЕНИЯ

ТЕОРИЯ И КОНСТРУКЦИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Номер присвоения 60B-103

ВВЕДЕНИЕ

Базовый дизельный двигатель или двигатель внутреннего сгорания — это тепловой двигатель. Химическая энергия превращается в механическую энергию внутри цилиндра. В других типах тепловых двигателей (например, котлах) энергия, вырабатываемая топливом, сначала передается в пар, а энергия пара преобразуется в работу (в турбинах), которая затем преобразуется в энергию вала, которая используется для вращения генераторов, редукторы и другое оборудование.

ТЕМА УРОКА ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

Конечная цель:

6.0 ОПИСАТЬ принципы, конструкцию, функции, компоненты, системы управления и контроля, а также работу дизельной силовой установки и связанных вспомогательных систем поддержки. (JTI: A)

Благоприятные цели:

6.1 СРАВНИТЬ и ПРОПОНАТИТЬ бензиновый двигатель дизельному.

6.2 ОПРЕДЕЛИТЕ следующие термины применительно к дизельным двигателям:

а.Компрессионное зажигание

г. Степень сжатия

г. Цикл

г. Водоизмещение

e. Четырехтактный цикл

ф. Мощность (л.с.)

г. IDC / ODC (двигатель с оппозитным поршнем)

ч. Внутреннее сгорание

я. Домкрат

Дж. Обороты

к. Инсульт

л. TDC / BDC

г. Время

п. Двухтактный цикл

о. Зазор клапана

6.3 ОПРЕДЕЛИТЕ следующие термины, используемые в пневматической системе дизельного двигателя:

а.Выпускной ход

г. Ход всасывания

г. Безнаддувный

г. Сбор мусора

e. Наддув

ф. Турбонаддув

6.4 ОПРЕДЕЛИТЕ следующие термины, используемые для систем смазки и охлаждения дизельных двигателей:

а. Охладитель (теплообменник)

г. Давление

г. Перепад давления

г. Тепловое расширение

e. Водяная рубашка

ф. Вязкость

г.Обработка охлаждающей жидкости

6.5 ОПРЕДЕЛИТЕ следующие термины, используемые с топливными системами дизельного двигателя:

а. Распыление

г. Горение

г. Детонация

г. Детонация топлива (детонация дизеля)

e. Впрыск топлива

ф. Задержка зажигания (задержка)

г. Предварительное горение

ч. Грунтовка

я. Турбулентность

6.6 УКАЗАТЬ функции каждой из следующих основных частей / узлов дизельного двигателя:

а.Дополнительный привод в сборе

г. Блок

г. Распредвал

г. Шатун

e. Картер двигателя

ф. Подшипники коленчатого вала

г. Коленчатый вал

ч. Головка цилиндра

я. Гильзы цилиндров

Дж. Механизм привода

к. Коллектор (впуск / выпуск)

л. Поршень

м. Поддон / масляный поддон

п. Клапаны (впускной / выпускной)

о. Маховик

с. Подшипники упорные

кв.Крышки смотровые

г. Взрывоопасные чехлы

с. Подшипник шатуна

т. Поршень / кольцо на запястье

шт. Кольца поршневые

v. Подшипники распределительного вала

Вт. Навесные насосы

х. Форсунки

г. Турбокомпрессор

z. Топливная стойка

а.о. Дымосос картер

ab. Вилка и лезвие

ак. Толкатели

н.э. Подъемники с толкателем

ae. Коромысла

af.Гасители вибрации

ag. Запирающая шестерня

ах. Вал балансирный

ai. Шестерни ведущие

aj. Холостые шестерни

6.7 ГОСУДАРСТВЕННЫЕ различные классификации дизельных двигателей в соответствии со следующим:

а. Механический цикл

г. Расположение цилиндров

г. Действие сгорания

г. Охлаждающая среда

e. Расположение клапанов

6.8 ОБСУЖДЕНИЕ зависимости давления, температуры и объема потока газа через цилиндр дизельного двигателя для следующих событий:

а.Сбор мусора

г. Компрессия

г. Горение

г. Расширение

e. Выхлоп

6.9 НЕ НАЗНАЧЕН; зарезервировано для использования в будущем.

6.10 НЕ НАЗНАЧЕН; зарезервировано для использования в будущем.

6.11 НЕ НАЗНАЧЕН; зарезервировано для использования в будущем.

НАЗНАЧЕНИЕ НА ИЗУЧЕНИЕ

1. Прочтите информационный лист 60B-103.

2. Кратко изложите информационный лист 60B-103, используя вспомогательные цели урока 60B-103 в качестве руководства.

3.Сценарии изучения ответов.

СЦЕНАРИИ ИЗУЧЕНИЯ

1. Вы проходите через основное машинное отделение и замечаете, что EN3 Foster готовится к следующему экзамену для повышения квалификации. EN3 Foster сообщает вам, что ему / ей трудно понять фазы четырехтактных и двухтактных двигателей. Как бы вы помогли объяснить EN3 Foster фазы четырех- и двухтактных двигателей?

2. После того, как вы закончите объяснять циклы 4/2 такта в стандарте EN3 Foster, EN1 Edwards спросит вас, как классифицировать дизельные двигатели.Объясните EN1, как классифицировать дизельный двигатель.

3. Вы идете по палубе, когда слышите, как ENFN Jones говорит BMSN Smith, что нет никакой разницы между двигателем с турбонаддувом и двигателем, в котором используется вентилятор. Это верно? Как бы вы объяснили им обоим различия, если они есть.

4. ENFN Myers с трудом объясняет ENFN Booth определение наддува и его значение для двигателя.Майерс поворачивается к вам и просит объяснить им обоим наддув. Как ты собираешься это сделать?

5. ENC Taylor только что сообщил вам, что в MPDE номер 1 произошел отказ левой головки блока цилиндров номер 5. Вы объясняете это главному инженеру, когда она просит вас объяснить назначение головки блока цилиндров. Как вы объясните своему главному инженеру функцию головки блока цилиндров?

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ

ТЕОРИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Номер информационного листа 60B-103

ВВЕДЕНИЕ

Большая часть машин и оборудования, рассмотренных на предыдущем уроке, использует пар в качестве рабочего тела в процессе преобразования тепловой энергии в механическую.В этом уроке рассматриваются двигатели внутреннего сгорания, в которых воздух, смешанный с топливом, является рабочим телом. Обсуждаемые двигатели внутреннего сгорания — это те, к которым применимы термодинамические циклы открытых и нагретых типов двигателей. В двигателях, которые работают с этими циклами, рабочая жидкость забирается в двигатель, к жидкости добавляется тепло, энергия, имеющаяся в жидкости, используется, а затем жидкость удаляется. Во время процесса тепловая энергия преобразуется в механическую.

Двигатели внутреннего сгорания широко используются в военно-морском флоте, выступая в качестве силовых установок на различных кораблях, лодках, самолетах и ​​автомобилях.Также двигатели внутреннего сгорания используются в качестве тягачей для вспомогательных механизмов. Двигатели внутреннего сгорания в большинстве судовых установок являются поршневыми.

ССЫЛКИ

(a) Элементы прикладной термодинамики , Роберт М. Джонсон

(b) NAVEDTRA-12960, Принципы военно-морской техники

(c) NAVEDTRA-10539, инженер 3

(г) НАВЕДТРА-12001, Пожарный

(e) NAVSEA S9086-HB-STM-000, Техническое руководство для морских судов, гл.233

(f) Введение в военно-морское машиностроение, второе издание.

(g) NSTM Глава 233, Дизельные двигатели

(ч) НАВЕДТРА-10625, Дизельные двигатели

ИНФОРМАЦИЯ

  1. Поршневые двигатели
    1. Большинство двигателей внутреннего сгорания в морских установках ВМФ являются поршневыми. Эта классификация основана на том факте, что цилиндры, в которых происходит преобразование энергии, оснащены поршнями, которые совершают возвратно-поступательное движение.Двигатели внутреннего сгорания поршневого типа обычно относят к дизельным и бензиновым двигателям. Общая практика ВМС США заключается в установке дизельных двигателей, а не бензиновых, если только особые условия не благоприятствуют использованию бензиновых двигателей.
    2. Большая часть информации о поршневых двигателях в этой главе относится к дизельным и бензиновым двигателям. Эти двигатели отличаются по некоторым параметрам; отмечены и обсуждаются существующие принципиальные различия.
  2. Рабочие циклы
    1. Работа двигателя внутреннего сгорания включает поступление топлива и воздуха в камеру сгорания, а также сжатие и воспламенение заряда.В процессе сгорания выделяются газы и повышается температура внутри камеры. При повышении температуры давление увеличивается, и расширение газов заставляет поршень двигаться. Это возвратно-поступательное движение передается на вал через специально разработанные детали. Полученное вращательное движение вала используется для работы. Таким образом, расширение газов внутри цилиндра преобразуется во вращательную механическую энергию. Чтобы процесс был непрерывным, необходимо удалить расширенные газы из камеры сгорания, ввести новый заряд и повторить процесс горения.

ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

БЕНЗИНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Забор воздуха

Забор топлива и воздуха

Сжатие воздуха

Компрессия топливно-воздушной смеси

Впрыск топлива

Зажигание и сгорание заряда

Зажигание и сгорание заряда

Расширение газов

Расширение газов

Вывоз мусора

Вывоз мусора

Таблица 1: Цикл дизельного / бензинового двигателя

    1. При исследовании работы двигателя, начиная с впуска воздуха и топлива и кончая удалением расширенных газов, имеет место ряд событий или фаз.Термин цикл определяет последовательность событий, которые происходят в цилиндре двигателя для каждого импульса мощности, передаваемого на коленчатый вал. Эти события всегда происходят в одном и том же порядке каждый раз при повторении цикла. Количество событий, происходящих в рабочем цикле, зависит от того, является ли двигатель дизельным или бензиновым. В таблице 1 показаны события и их последовательность в одном цикле работы каждого из этих типов двигателей.
    2. Принципиальное различие рабочих циклов дизельных и бензиновых двигателей, как показано в Таблице 1, заключается в подаче топлива и воздуха в цилиндр.В бензиновом двигателе это происходит как одно событие, а в дизельном — два. Следовательно, существует шесть основных событий, которые происходят в цикле работы дизельного двигателя, и пять основных событий, которые происходят в цикле бензинового двигателя. Это указано для того, чтобы подчеркнуть тот факт, что количество происходящих событий не идентично количеству ходов поршня, которое происходит во время рабочего цикла. Несмотря на то, что события цикла тесно связаны с положением и движением поршня, ВСЕ события будут иметь место во время цикла независимо от количества задействованных ходов поршня.Мы обсудим взаимосвязь событий и ходов поршня позже в этом уроке.
    3. Рабочий цикл дизельного или бензинового двигателя включает два основных фактора — тепло и механику. Способы преобразования тепловой энергии в механическую включают множество терминов, таких как материя, молекулы, энергия, тепло, температура, механический эквивалент тепла, сила, давление, объем, работа и мощность.
    4. Метод работы двигателя называется механическим или рабочим циклом двигателя.Тепловой процесс, создающий силы, перемещающие детали двигателя, называется циклом сгорания. И механический цикл, и цикл сгорания включены в цикл работы двигателя.
  1. Механические циклы
    1. Мы говорили о событиях, происходящих в цикле работы двигателя, но мы очень мало говорили о ходах поршня, за исключением того, что полная последовательность событий будет происходить в течение цикла независимо от количества ходов, совершаемых поршнем.Количество ходов поршня, происходящих в течение любого одного цикла событий, ограничено двумя или четырьмя, в зависимости от конструкции двигателя. Таким образом, у нас есть 4-тактный цикл и 2-тактный цикл. Эти циклы известны как механические циклы работы.
    2. Оба типа механических циклов, 4-тактный и 2-тактный, используются как в дизельных, так и в бензиновых поршневых двигателях. Большинство бензиновых двигателей на вооружении ВМФ работают по 4-тактному циклу. Большинство больших дизельных двигателей работают по 4-тактному циклу, в то время как большинство небольших дизельных двигателей работают по 2-тактному циклу.
    3. Взаимосвязь событий и ходов в цикле — Ход поршня — это расстояние, на которое поршень перемещается между пределами хода. Рабочий цикл двигателя, работающего по 4-тактному циклу, включает четыре хода поршня — впуск, сжатие, мощность и выпуск. В 2-тактном цикле задействовано всего два такта — силовой и компрессионный.
    4. Проверка на рисунке 1 покажет, что штрихи названы в соответствии с событиями. Однако, поскольку перечислено шесть событий для дизельных двигателей и пять событий для бензиновых двигателей, во время некоторых тактов должно произойти более одного события, особенно в двухтактном цикле.Тем не менее, некоторые события принято идентифицировать как удары поршня. Это связано с тем, что такие события, как впуск, сжатие, мощность и выпуск в 4-тактном цикле, включают, по крайней мере, большую часть такта, а в некоторых случаях более одного такта. То же самое относится к событиям мощности и сжатия, а также к ходам в двухтактном цикле. Связывая события с штрихами, вы не должны упускать из виду другие события, происходящие в течение рабочего цикла. Этот упущение иногда приводит к путанице, когда рассматриваются принципы работы двигателя.
  1. Дизельный двигатель с 4-тактным циклом
    1. Чтобы помочь вам понять взаимосвязь между событиями и ударами, мы обсудим количество событий, происходящих во время определенного удара. Мы также обсудим продолжительность события относительно хода поршня и случаи, когда одно событие перекрывает другое. Мы можем продемонстрировать взаимосвязь событий и ударов, показывая изменяющуюся ситуацию в цилиндре в течение рабочего цикла. На рисунке 1 показаны эти изменения для 4-тактного дизельного двигателя.
    2. Связь событий и ходов легче понять, если сначала рассмотреть движения поршня и его коленчатого вала. На рисунке 1, вид A, показаны возвратно-поступательное движение и ход поршня, а также показано вращательное движение кривошипа во время двух ходов поршня. Положения поршня и кривошипа в начале и в конце хода отмечены как «верх» и «низ» соответственно. Если эти положения и движения отмечены кружком (рис. 1, вид B), то положение поршня в верхней части хода находится в верхней части круга.Когда поршень находится в нижней части хода, положение поршня находится в центре нижней части круга. Обратите внимание на виды A и B на рисунке 1, что верхний центр и нижний центр определяют точки, в которых происходят изменения направления движения. Другими словами, когда поршень находится в верхнем центре, движение вверх прекращается, и движение вниз готово к началу. По движению поршень «мертвый». Точки, которые обозначают изменения направления движения поршня и кривошипа, часто называют ВЕРХНИМ МЕРТВЫМ ЦЕНТРОМ (ВМТ) и НИЖНЕМ МЕРТВОЙ ЦЕНТРОМ (НМТ).Вы должны помнить о TDC и BDC, поскольку они определяют начало и конец хода и являются точками, из которых устанавливаются начало и конец событий.
    3. Следуя за ходами и событиями, как показано, вы можете увидеть, что событие впуска начинается до ВМТ или до начала фактического хода вниз (впуска), и продолжается после НМТ или после окончания хода. Событие сжатия начинается, когда событие приема заканчивается, но восходящий ход (сжатие) продолжается с BDC.События впрыска и зажигания перекрываются с последней частью события сжатия, которое заканчивается в ВМТ. Горение топлива продолжается на несколько градусов выше ВМТ. Событие, связанное с повышением мощности или расширение газов, заканчивается за несколько градусов до того, как ход вниз (мощность) заканчивается на НМТ. Событие выпуска начинается, когда заканчивается событие мощности, и продолжается до полного хода вверх (выпуск) и после ВМТ. Обратите внимание на перекрытие события выпуска с событием впуска следующего цикла. Подробности того, почему определенные события перекрываются и почему некоторые события короче или длиннее по отношению к штрихам, будут рассмотрены позже в этом уроке.
    4. Из предыдущего обсуждения вы можете видеть, что термин «инсульт» иногда используется для обозначения события, которое происходит в рабочем цикле. Однако следует иметь в виду, что ход включает 180 °.
      вращения коленчатого вала (или движение поршня между мертвыми точками), в то время как соответствующее событие может иметь место при большем или меньшем количестве градусов вращения вала.
  1. 2-тактный дизельный двигатель
    1. Связь событий с ходами в двухтактном дизельном двигателе показана на рисунке 2.Сравнение рисунков 1 и 2 показывает ряд различий между двумя типами механических или рабочих циклов. Эти различия нетрудно понять, если иметь в виду, что четыре хода поршня и 720 оборотов коленчатого вала задействованы в 4-тактном цикле, в то время как в 2-тактном цикле задействовано только половина ходов и градусов. Ссылка на иллюстрации в поперечном сечении (рис. 2) поможет связать событие с относительным положением поршня. Несмотря на то, что два хода поршня часто упоминаются как мощность и сжатие, в данном описании они обозначаются как ход вниз (от ВМТ до ВМТ) и как ход вверх (от ВМТ до ВМТ), чтобы избежать путаницы, когда r

.

Принципы работы двигателя

Двигатели работают циклически. За один цикл работы двигателя приходится четыре хода поршня. Есть два хода наружу по направлению к коленчатому валу и два хода внутрь от коленчатого вала.

Когда поршни находятся в конце хода от коленчатого вала (ход внутрь), это верхняя мертвая точка (ВМТ). Когда поршень находится в конце хода наружу (по направлению к коленчатому валу), это нижняя мертвая точка (НМТ). Движение поршня из ВМТ в НМТ является тактом двигателя.

Четыре такта в цикле двигателя внутреннего сгорания: впуск, сжатие, мощность и выпуск.

Впуск. Во время такта впуска поршень перемещается в НМТ, и впускной клапан открывается. Это движение поршня втягивает смесь воздуха и топлива в цилиндр (в дизеле это движение поршня втягивает только воздух).

Сжатие. Когда поршень достигает НМТ, он движется к головке блока цилиндров (движение внутрь). Клапаны не открываются, и поршень сжимает топливную смесь между поршнем и головкой блока цилиндров (в дизеле поршень сжимает только воздух).

Мощность. Когда поршень достигает ВМТ, электрическая искра воспламеняет топливную смесь в камере сгорания бензинового двигателя (в дизельном двигателе тепло сильно сжатого воздуха воспламеняет топливо).

При сгорании топливовоздушной смеси поршень перемещается с большой силой.

В дизельных двигателях имеется более высокое давление, и из-за этого давления у дизельных двигателей более тяжелые поршневые пальцы, шатуны и коленчатые валы, чем у бензиновых двигателей.

Выхлоп. Такт выпуска происходит при движении поршня вверх. Выпускной клапан открывается, и поршень вытесняет газы. Новый цикл начнется в цилиндре.

Из-за четырехтактного двигателя мы называем этот двигатель четырехтактным. Четырехтактный двигатель с искровым зажиганием — самый распространенный тип двигателя внутреннего сгорания.

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о