Электронная система управления бензиновым инжекторным отечественным двигателем
Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания. Система управления двигателем автомобиля ВАЗ. Преимущества и недостатки двухтактного инжекторного двигателя по сравнению с карбюраторным. Функционирование типовой системы инжекторного впрыска.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 31.10.2011 |
| Размер файла | 908,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА
КУРСОВАЯ РАБОТА
По дисциплине: «Электронные системы в автомобилях»
На тему: «Электронная система управления бензиновым инжекторным отечественным двигателем»
Екатеринбург 2011
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Общее устройство и работа двигателя автомобиля
Схема системы управления двигателем ВАЗ
Метод управления
Достоинства
Недостатки
Компьютерное управление инжекторным двигателем
Пуск двигателя
История
Выводы
Приложения
Список источников
ВВЕДЕНИЕ
Внутренней энергией обладают все тела - земля, камни, облака. Однако извлечь их внутреннюю энергию довольно трудно, а порой и невозможно.
Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых, образно говоря, "горючих" и "горячих" тел. К ним относятся: нефть, уголь, горячие источники вблизи вулканов, теплые морские течения и т.п. Рассмотрим один из примеров использования превращения внутренней энергии названных тел в механическую энергию. Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно: они приводят в движение самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.
По роду топлива Двигатели внутреннего сгорания разделяются на двигатели жидкого топлива и газовые. По способу заполнения цилиндра свежим зарядом - на 4-тактные и 2-тактные. По способу приготовления горючей смеси из топлива и воздуха - на двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.
Существуют: жидкостные и газовые, с внешним (карбюраторные двигатели) и внутренним (дизели) смесеобразованием, поршневые и турбинные, реактивные и комбинированные Двигатели внутреннего сгорания.
В Двигателе внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием (карбюраторные двигатели) зажигание рабочей смеси в цилиндре производится электрической искрой. В двигателях с внутренним смесеобразованием (дизелях) топливо самовоспламеняется при впрыскивании его в сжатый воздух, нагретый до высокой температуры.
Мощность, экономичность и другие характеристики двигателей постоянно улучшаются, основной принцип действия остаётся неизменным.
В данной работе речь пойдет об электронной системе управления бензиновым инжекторным отечественным двигателем.
ОБЩЕЕ УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) -- самый распространенный тип двигателя легкового автомобиля. Работа двигателя автомобиля этого типа основана на свойстве газов расширяться при нагревании. Источником теплоты в двигателе является смесь топлива с воздухом (горючая смесь). Двигатели внутреннего сгорания бывают двух типов: бензиновые и дизельные. В бензиновом двигателе горючая смесь (бензина с воздухом) воспламеняется внутри цилиндра от искры, образующейся на свече зажигания. В дизельном двигателе горючая смесь (дизельного топлива с воздухом) воспламеняется от сжатия, а свечи зажигания не применяются. На обоих типах двигателей давление образующейся при сгорании горючей смеси газов повышается и передается на поршень . Поршень перемещается вниз и через шатун действует на коленчатый вал , принуждая его вращаться. Для сглаживания рывков и более равномерного вращения коленчатого вала на его торце устанавливается массивный маховик.
Рассмотрим основные понятия о ДВС и принцип его работы.
В каждом цилиндре установлен поршень. Крайнее верхнее его положение называется верхней мертвой точкой (ВМТ), крайнее нижнее -- нижней мертвой точкой (НМТ). Расстояние, пройденное поршнем от одной мертвой точки до другой, называется ходом поршня. За один ход поршня коленчатый вал повернется на половину оборота. Камера сгорания (сжатия) -- это пространство между головкой блока цилиндров и поршнем при его нахождении в ВМТ. Рабочий объем цилиндра -- пространство, освобождаемое поршнем при перемещении его из ВМТ в НМТ. Рабочий объем двигателя -- это рабочий объем всех цилиндров двигателя. Его выражают в литрах, поэтому нередко называют литражом двигателя. Полный объем цилиндра -- сумма объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра. Степень сжатия показывает, во сколько раз полный объем цилиндра больше объема камеры сгорания. Степень сжатия у бензинового двигателя равна 8...10, у дизельного -- 20... 30. От степени сжатия следует отличать компрессию. Компрессия -- это давление в цилиндре в конце такта сжатия характеризует техническое состояние (степень изношенности) двигателя. Если компрессия больше или численно равна степени сжатия, состояние двигателя можно считать нормальным. Мощность двигателя -- величина, показывающая, какую работу двигатель совершает в единицу времени. В работающем двигателе автомобиля мощность измеряется в киловаттах (кВт) или лошадиных силах (л. с), при этом одна лошадиная сила приблизительно равна 0,74 кВт. Крутящий момент двигателя численно равен произведению силы, действующей на поршень во время расширения газов в цилиндре, на плечо ее действия (радиус кривошипа -- расстояние от оси коренной шейки до оси шатунной шейки коленчатого вала). Крутящий момент определяет силу тяги на колесах автомобиля: чем больше крутящий момент, тем лучше динамика разгона автомобиля. Максимальные мощность и крутящий момент развиваются двигателем при определенных частотах вращения коленчатого вала (указаны в технической характеристике каждого автомобиля). Такт -- процесс (часть рабочего цикла), который происходит в цилиндре за один ход поршня. Двигатель, рабочий цикл которого происходит за четыре хода поршня, называют четырехтактным независимо от количества цилиндров. Рабочий цикл четырехтактного карбюраторного двигателя. Он протекает в одном цилиндре в такой последовательности: 1 -й такт -- впуск. При движении поршня вниз в цилиндре образуется разрежение, под действием которого через открытый впускной клапан в цилиндр из системы питания поступает горючая смесь (смесь топлива с воздухом). Вместе с остаточными газами в цилиндре горючая смесь образует рабочую смесь и занимает полный объем цилиндра; 2-й такт -- сжатие. Поршень под действием коленчатого вала и шатуна перемещается вверх. Оба клапана закрыты, и рабочая смесь сжимается до объема камеры сгорания; 3-й такт -- рабочий ход, или расширение. В конце такта сжатия между электродами свечи зажигания возникает электрическая искра, которая воспламеняет рабочую смесь (в дизельном двигателе рабочая смесь самовоспламеняется). Под давлением расширяющихся газов поршень перемещается вниз и через шатун приводит во вращение коленчатый вал; 4-й такт -- выпуск. Поршень перемещается вверх, и через открывшийся выпускной клапан 4 выходят наружу из цилиндра отработавшие газы. При последующем ходе поршня вниз цилиндр вновь заполняется рабочей смесью, и цикл повторяется. Как правило, двигатель имеет несколько цилиндров. На отечественных автомобилях обычно устанавливают четырехцилиндровые двигатели (на автомобилях «Ока» --двухцилиндровый). В многоцилиндровых двигателях такты работы цилиндров следуют друг за другом в определенной последовательности. Чередование рабочих ходов или одноименных тактов в цилиндрах многоцилиндровых двигателей в определенной последовательности называется порядком работы цилиндров двигателя. Порядок работы цилиндров в четырехцилиндровом двигателе чаще всего принят I --3--4--2 или реже I --2--4--3, где цифры соответствуют номерам цилиндров, начиная с передней части двигателя, характеризует такты, происходящие в цилиндрах во время первого полуоборота коленчатого вала. Порядок работы двигателя необходимо знать для правильного присоединения проводов высокого напряжения к свечам при установке момента зажигания и для последовательности регулировки тепловых зазоров в клапанах. В действительности любой реальный двигатель гораздо сложнее упрощенной схемы. Рассмотрим типовые элементы конструкции двигателя и принципы их работы.
· Инжекторные системы питания двигателя классифицируются следующим образом:
· Моновпрыск или центральный впрыск -- одна форсунка на все цилиндры, расположенная на месте карбюратора (во впускном коллекторе). В современных двигателях не встречается. Распределённый впрыск -- каждый цилиндр обслуживается отдельной изолированной форсункой во впускном коллекторе.
· Одновременный - все форсунки открываются одновременно.
· Попарно-параллельный - форсунки открываются парами, причём одна форсунка открывается непосредственно перед циклом впуска, а вторая перед тактом выпуска. В связи с тем, что за попадание топливо-воздушной смеси в цилиндры отвечают клапаны, это не оказывает сильного влияния.
· Фазированный впрыск -- каждая форсунка управляется отдельно, и открывается непосредственно перед тактом впуска.
· Прямой впрыск -- форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит непосредственно в него .
В современных моторах система питания инжекторного двигателя используется фазированный впрыск, попарно-параллельный используется только в момент запуска двигателя и в аварийном режиме при поломке Датчика Положения Распределительного Вала ДПРВ (Фазы). В системе питания инжекторного двигателя используется фазированный впрыск - каждая форсунка управляется отдельно, и открывается непосредственно перед тактом впуска. Прямой впрыск -- форсунки расположены непосредственно возле цилиндров и впрыск топлива происходит непосредственно в него. Метод управления Механический; Электронный -- решение о времени и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков.
В системе питания инжекторного двигателя контроллер (ВАЗ-2111) поступает следующая информация. о положении и частоте вращения коленчатого вала, о массовом расходе воздуха двигателем, о температуре охлаждающей жидкости, о положении дроссельной заслонки, о содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью), о наличии детонации в двигателе, о напряжении в бортовой сети автомобиля, о скорости автомобиля, о положении распределительного вала (в системе с последовательным распределенным впрыском топлива), о запросе на включение кондиционера (если он установлен на автомобиле) На основе полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами: топливоподачей (форсунками и электробензонасосом), системой зажигания, регулятором холостого хода, адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система есть на автомобиле), вентилятором системы охлаждения двигателя, муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле), системой диагностики.
Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения и т. п.
Преимущества двухтактного инжекторного двигателя по сравнению с карбюраторным двухтактным двигателем:
Уменьшение на 75% выбросов несгоревших углеводородов
Уменьшение на 40% расхода топлива
Лёгкий запуск
Быстрый набор оборотов
Более линейная характеристика крутящего момента
Одной из первых такие разработки внедрила в свои моторы корпорация OMC в 1997 году, выпустив двигатель, построенный с использованием технологии FICHT. В этой технологии ключевым фактором было использование специальных инжекторов, которые позволяли впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания. Это революционное решение наряду с использованием современного бортового компьютера позволило точно дозировать топливо в тот момент, когда поршень при обратном движении перекроет все окна.
В полость коленвала распыляется чистое масло, которое не смывается топливом - теперь его там нет! Топливо не смывает масло, что позволяет уменьшить его расход. Благодаря этому решению разработчики получили двухтактный двигатель с его совершенной динамикой разгона, великолепной кривой мощности и малым весом, но при этом имеющий уровни выброса и экономичности, как у карбюраторного четырёхтактного двигателя. Инжекторная система позволяет улучшить эксплуатационные и мощностные показатели двигателя (такие как динамика разгона, расход топлива, экологические характеристики и т. д.).
СХЕМА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВАЗ
Системой управления двигателем ваз называется электронная система управления, которая обеспечивает работу двух и более систем двигателя. Система системы управления двигателем ваз является одним из основных электронных компонентов электрооборудования автомобиля. Генератором развития систем управления двигателем в мире является немецкая фирма Bosch. Технический прогресс в области электроники, жесткие нормы экологической безопасности обусловливают неуклонный рост числа подконтрольных систем двигателя. Простейшей системой управления двигателем является объединенная система впрыска и зажигания.
Современная система управления двигателем ВАЗ объединяет значительно больше систем и устройств, в том числе:
*топливная система;
*система впрыска;
*система впуска;
*система зажигания;
*выпускная система;
*система охлаждения;
*система рециркуляции отработавших газов;
*система улавливания паров бензина;
*вакуумный усилитель тормозов.
Система управления двигателем ваз имеет следующее общее устройство:
*входные датчики;
*электронный блок управления;
*исполнительные устройства систем двигателя.
МЕТОД УПРАВЛЕНИЯ
* Механический;
* Электронный -- решение о времени и длительности открытия форсунок принимает микроконтроллер, основываясь на данных, поступающих от датчиков.
Пример работы
В контроллер (ВАЗ-2111) поступает следующая информация.
* о положении и частоте вращения коленчатого вала,
* о массовом расходе воздуха двигателем,
* о температуре охлаждающей жидкости,
* о положении дроссельной заслонки,
* о содержании кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью),
* о наличии детонации в двигателе,
* о напряжении в бортовой сети автомобиля,
* о скорости автомобиля,
* о положении распределительного вала (в системе с последовательным распределенным впрыском топлива),
* о запросе на включение кондиционера (если он установлен на автомобиле)
На основе полученной информации контроллер управляет следующими системами и приборами:
* топливоподачей (форсунками и электробензонасосом),
* системой зажигания,
* регулятором холостого хода,
* адсорбером системы улавливания паров бензина (если эта система есть на автомобиле),
* вентилятором системы охлаждения двигателя,
* муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле),
* системой диагностики.
Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения и т. п.
ДОСТОИНСТВА
Преимущества двухтактного инжекторного двигателя по сравнению с карбюраторным двухтактным двигателем:
* Уменьшение на 75% выбросов несгоревших углеводородов
* Уменьшение на 40% расхода топлива
* Лёгкий запуск
* Быстрый набор оборотов
* Более линейная характеристика крутящего момента
Одной из первых такие разработки внедрила в свои моторы корпорация OMC в 1997 году, выпустив двухтактный двигатель, построенный с использованием технологии FICHT. В этой технологии ключевым фактором было использование специальных форсунок, которые позволяли впрыскивать топливо непосредственно в камеру сгорания. Это революционное решение наряду с использованием современного бортового компьютера позволило точно дозировать топливо в тот момент, когда поршень при обратном движении перекроет все окна. В полость коленвала распыляется чистое масло, которое не смывается топливом - теперь его там нет! Топливо не смывает масло, что позволяет уменьшить его расход. Благодаря этому решению разработчики получили двухтактный двигатель с его совершенной динамикой разгона, великолепной кривой мощности и малым весом, но при этом имеющий уровни выброса и экономичности, как у карбюраторного четырёхтактного двигателя.
Инжекторная система позволяет улучшить эксплуатационные и мощностные показатели двигателя (такие как динамика разгона, расход топлива, экологические характеристики и т. д.). Основным преимуществом по сравнению с карбюраторной системой является самонастройка по датчику кислорода. Это позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты без ручных регулировок.
НЕДОСТАТКИ
Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными:
* Высокая стоимость ремонта,
* Высокая стоимость узлов,
* Неремонтопригодность элементов,
* Высокие требования к качеству топлива,
* Необходимость в специализированном оборудовании для диагностики, обслуживания и ремонта.
КОМПЬЮТЕРНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ИНЖЕКТОРНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Высокие требования федеральных стандартов к топливной экономичности и экологической чистоте автомобилей обусловили широкое применения компьютерно управляемых бензиновых двигателей с инжекторными системами впрыска топлива и каталитического дожига выхлопных газов.
Пожалуй это наиболее существенное отличие современных американских автомобилей от привычных нам моделей отечественного производства.
Обладая большей мощностью, инжекторный двигатель с рабочим объемом 3800 куб.см по топливной экономичности соизмерим с карбюраторным 1300 куб.см двигателем ВАЗа.
Функционирование типовой системы инжекторного впрыска
При включении зажигания, электрический бензиновый насос, расположенный в топливном баке, через топливный фильтр подает бензин под давлением (от 1 до 3-5 атм) к инжекторам.
Инжекторы расположены во впускном коллекторе двигателя, они осуществляют распыление и впрыск топлива в коллектор, где и начинается формирование топливно-воздушной смеси (в отличие от карбюраторного двигателя). Из впускного коллектора смесь попадает в цилиндры двигателя.
Бортовой компьютер управляет инжектором, подавая электрические импульсы на обмотку электромагнитного клапана инжектора. Количество бензина и обогащение топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя, зависит от длительности импульсов и частоты их следования.
Угол опережения зажигания определяется компьютером таким образом, чтобы избегать детонации топлива в цилиндрах, о чем извещает датчик детонации.
Частота управляющих импульсов зависит, обычно, от частоты вращения коленчатого вала двигателя - это так называемый синхронный режим управления инжектором. В асинхронном режиме управляющие импульсы следуют с постоянной частотой независимо от частоты вращения вала двигателя.
двигатель автомобиль инжекторный управление
Длительность импульсов рассчитывается компьютером непрерывно в зависимости от режима работы двигателя, на основании сигналов различных датчиков топлива.
Пуск двигателя- инжектор работает в синхронном режиме, длительность импульса определяется компьютером в зависимости от температуры двигателя исходя из необходимости создания более обогащенной топливно-воздушной смеси (от 1 : 1,5 при -36°С до 1 : 12 при +94°С). В этом режиме компьютер использует информацию от датчика температуры двигателя (для определения длительности импульса) и от датчика положения коленвала (для определения частоты импульсов и их синхронизации с работой цилиндров).
Продувка цилиндров- в некоторых случаях необходимо очистить цилиндры двигателя от избытка бензина (например, после нескольких неудачных попыток пуска двигателя). При открывании дроссельной заслонки более чем на 80% (компьютер принимает информацию от датчика дроссельной заслонки) и частоте вращения двигателя менее 400 об/мин компьютер обеспечит обеднение смеси до 1 : 20.
Работа двигателя в рабочем диапазоне- после достижения частоты вращения вала двигателя свыше 400 об/мин компьютер переходит в рабочий диапазон управления инжектором. Первоначально компьютер рассчитывает время открытого состояния инжектора (длительность импульса) используя сигналы датчика температуры двигателя и датчика давления воздуха во впускном коллекторе. При изменении нагрузки двигателя изменяется давление во впускном коллекторе и, соответственно, изменяется длительность управляющего импульса. Но через некоторое время (при достижении двигателем определенной температуры) компьютер начинает принимать сигнал от датчика кислорода, расположенного в магистрали выпуска отработанных газов, и вести расчет длительности импульсов базируясь на информации кислородного датчика. В зависимости от количества кислорода в выхлопных газах (не принявшего участия в окислении бензина) компьютер изменяет длительность импульсов таким образом, чтобы обогащение топливно-воздушной смеси оставалось всегда оптимальным (1 : 14,7). Остатки несгоревшего бензина окисляются в каталитическом конверторе, который устанавливается перед глушителем.
Обогащение смеси на период ускорения- при резком нажатии на педаль газа происходит быстрое изменение давления во впускном коллекторе. Компьютер, анализируя изменение сигналов датчиков дроссельной заслонки и давления во впускном коллекторе, переводит инжекторы в асинхронный режим работы и обогащает смесь.
Обеднение смеси - происходит при закрытии дроссельной заслонки (например, торможение двигателем на спуске).
Режим отсечки подачи топлива- для предотвращения повреждений двигателя, при достижении максимально допустимых оборотов компьютер отключает подачу топлива в цилиндры.
ПУСК ДВИГАТЕЛЯ
Существенной особенностью эксплуатации инжекторного двигателя является операция пуска: установите рычаг автоматической коробки передач в положение "P" (PARK) или "N" (нейтраль). В любом другом положении рычага цепь питания стартера разомкнута и пуск двигателя невозможен (в целях безопасности). При необходимости рестарта двигателя в движении используйте положение "N" (нейтраль). На некоторых машинах, оснащенных ручной коробкой передач, перед пуском двигателя необходимо нажать на педаль сцепления, при ненажатой педали сцепления цепь питания стартера разомкнута.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!
Не нажимайте на педаль акселератора (газа) при пуске двигателя. Компьютер сам обеспечит требуемую подачу топлива в зависимости от температуры.
Поверните ключ в положение START, после пуска двигателя верните ключ в положение RUN. Компьютерная система выберет необходимый режим работы двигателя для его прогрева и затем установит обороты холостого хода.
Если пуск двигателя не произошел, через приблизительно пятнадцать секунд повторите попытку.
Если двигатель не завелся или завелся и сразу остановился, возможная причина - избыток бензина в цилиндрах двигателя. Попробуйте нажать педаль акселератора до упора ее в пол, и удерживая ее включите стартер на три секунды, если двигатель завелся и вновь остановился - повторите попытку, удерживая стартер включенным в течение 5-7 секунд.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!
Включение стартера более чем на 15 секунд может привести к глубокому разряду аккумуляторной батареи, сокращению ее срока службы, перегреву и повреждению стартера.
Сложность системы управления инжекторным двигателем предполагает боґльшую вероятность возникновения различных неисправностей. Тем не менее разработчиками и конструкторами предусмотрены меры к сохранению работоспособности двигателя при выходе из строя многих из датчиков и, в некоторых случаях, даже при выходе из строя самого компьютера. Однако неисправность любого из датчиков или элементов компьютера может в значительной степени ухудшить топливную экономичность, снизить мощность, затруднить пуск.
В случае обнаружения неисправности бортовой компьютер предпринимает, определенные его программой, меры для обеспечения работоспособности двигателя и включает сигнальную лампу SERVICE ENGINE SOON.
Диагностика и устранение неисправностей системы управления требуют высокой квалификации обслуживающего персонала и наличия диагностического компьютера. Тем не менее в таких машинах предусмотрена возможность самодиагностики с помощью бортового компьютера.
Инжекторные двигатели очень чувствительны к качеству бензина. На приборной панели таких машин присутствует надпись UNLEADED FUEL ONLY (только неэтилированный бензин). Использование этилированных бензинов приводит к преждевременному выходу из строя катализатора. Примеси, засоряющие бензин, ухудшают распыляющие свойства инжекторов и нарушают дозирование, некоторые из примесей могут привести к выходу из строя бензонасоса. Заправляйте машину только высококачественным бензином. Периодически меняйте топливный фильтр и производите промывку системы специальными присадками в бензин.
ИСТОРИЯ
Появление и применение систем впрыска в авиации
Карбюраторные системы для работы под углом к горизонту необходимо дополнять множеством устройств, либо применять специально спроектированные карбюраторы. Инжекторная система питания авиационных двигателей -- удобная альтернатива карбюраторной, так как инжекционной системе впрыска в силу конструкции безразлично рабочее положение (вверх ногами или как обычно).
Первый мотор с системой впрыска был изготовлен в России в 1916 году Микулиным и Стечкиным. Он же стал первым авиационным двигателем, перешагнувшим 300-сильный рубеж мощности.
К 1936 году на фирме Robert Bosch были готовы первые комплекты топливной аппаратуры для непосредственного впрыска бензина в цилиндры, которую через год стали серийно ставить на V-образный 12-цилиндровый двигатель Daimler-Benz 601. Именно этими моторами объёмом 33,9 л оснащались, в частности, основные истребители люфтваффе Messerschmitt Bf 109. И если карбюраторный двигатель DB 600 развивал на взлетном режиме 900 л.с., то «шестьсот первый» с впрыском позволял поднять мощность до 1100 сил и более. Чуть позже в серию пошла девятицилиндровая «звезда» BMW 132 с подобной системой питания -- тот самый лицензионный авиадвигатель Pratt&Whitney Hornet, который на BMW делали с 1928 года и который устанавливался, к примеру, на транспортники Junkers Ju-52. Авиамоторы в Англии, США и СССР в те времена оставались ещё исключительно карбюраторными. Японская же система впрыска на истребителях «Зеро» требовала промывки после каждого полета, и поэтому не пользовалась популярностью в войсках.
Лишь к 1940 году, когда Советскому Союзу удалось закупить образцы новейших германских авиамоторов с впрыском, работы по созданию отечественных инжекторных систем питания получили новый импульс. Однако серийное производство советских насосов высокого давления и форсунок, созданных на основе немецких, началось лишь к середине 1942 года -- первенцем стал звездообразный мотор АШ-82ФН, который ставили на истребители Ла-5, Ла-7 и бомбардировщики Ту-2. Мотор со впрыском -- АШ-82ФН оказался настолько удачным, что выпускался ещё долгие десятилетия, использовался на вертолете Ми-4 и до сих пор используется на самолетах Ил-14.
К концу войны довели до серии свой вариант впрыска и американцы. Например, моторы «летающей крепости» Boeing B-29 тоже питались бензином через форсунки.
Применение систем впрыска в автомобилестроении
Впрыск топлива в автомобилестроении начал применяться с 1951 года, когда механической системой непосредственного впрыска бензина производства западногерманской фирмы Bosch был оснащён двухтактный двигатель микролитражного купе 700 Sport, выпущенного небольшой фирмой Goliath из Бремена. В 1954 году появилось легендарное купе Mercedes-Benz 300 SL («Крыло чайки»), двигатель которого оснащался аналогичной механической системой впрыска Bosch.[4] Тем не менее, до эпохи появления дешёвых микропроцессоров и введения в странах Запада жёстких требований к экологической безопасности автомобилей идея инжекторного впрыска популярностью не пользовалась и только с конца 1970-х их массовым внедрением занялись все ведущие мировые автопроизводители.
Первой серийной моделью с электронным управлением системы впрыска бензина стал седан Rambler Rebel («Бунтарь») 1957 модельного года, который выпускала фирма Nash, входившая в качестве отделения в состав концерна AMC. Нижневальная V-образная «восьмерка» Rebel объёмом 5,4 л в карбюраторном варианте развивала 255 л.с., а в заказной версии Electrojector уже 290 л.с. Разгон до 100 км/ч у такого седана занимал менее 8 с.
К концу первого десятилетия 21 века системы распределённого и прямого электронного впрыска практически вытеснили карбюраторы на легковых и легких коммерческих автомобилях.
ВЫВОДЫ
В данной работе мы охватили большой спектр материала, касательно систем питания двигателей внутреннего. Эта работа была посвящена двигателем, системой питания которых служит впрыск бензина. Мы также узнали, что впрыск бензина является не такой и новой главой развития в мире двигателей. То, что впрыск бензина под давлением стали разрабатывать тогда, когда и сам двигатель внутреннего сгорания.
Промышленное развитие системы впрыска топлива получили уже начиная с 50-х годов двадцатого века. В работе были рассмотрены самые распространённые системы впрыска топлива. Были подробно изложены их различия и принцип действия. Также было рассказано об изменениях, которые происходили с системами впрыска топлива по мере их развития. Были затронуты вопросы касаемые эксплуатации систем впрыска на современных примерах.
Главной же целью нашей работы было исследовать процессы происходящие в инжекторе на различных режимах работы. Установить время через которое необходимо производить их техническое обслуживание. Также мы рассмотрели принципиальное устройство инжекторных отечественных двигателей. Принцип их действия. Также рассмотрели их возможное будущее, пример которых был изложен в нашей работе. Исходя из нашей проделанной работы можно сказать, что несмотря на превосходство систем впрыска топлива по экономии топлива и экологичности и ряду других показателей не все готовы в нашей стране поменять карбюратор на эту казалось бы не сложную системы, из-за того что система впрыска конечна хороша и надёжна, но собственными руками, без специального оборудования с ней сделать что либо сложно. Но прогресс не стоит на месте и даже в нашей стране автомобили без системы впрыска скоро перестанут выпускать, так что за системой впрыска будущее в автомобильной промышленности.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Рис. 1. Система питания автомобиля:
1 -- топливный бак; 2 -- датчик указателя уровня топлива; 3 -- карбюратор; 4 -- воздушный фильтр;
5 -- топливный насос; 6 -- шланг подвода нагретого воздуха; 7 -- выпускной трубопровод; 8 -- дополнительный глушитель; 9 -- основной глушитель; 10 -- труба глушителя; 11 -- топливопровод
Рис. 1. Система питания карбюраторного двигателя
1 - заборник холодного воздуха. 2 - воздухопровод. 3 - терморегулятор. 4 - заборник подогретого воздуха. 5 - шланг слива топлива от карбюратора. 6 - воздушный фильтр в сборе. 7 - карбюратор. 8 - обратный клапан. 9 - топливный насос. 10 - шланг подвода топлива к топливному насосу. 11 - фильтр тонкой очистки топлива. 12 - трубка слива топлива. 13 - трубка подвода топлива от бака. 14 - топливный бак. 15 - фланец датчика уровня топлива и трубки забора топлива. 16 - шланг наливной трубы. 17 - наливная труба. 18 - шланг сепаратора. 19 - пробка топливного бака. 20 - сепаратор. 21 - вентиляционный шланг сепаратора.
Рис. 3. Схема работы топливного насоса:
1 -- фильтр; 2 -- всасывающий клапан; 3 -- нагнетательный клапан; 4 -- подводная трубка; 5 -- головка топливного насоса; 6 -- штанга привода; 7 -- тяга диафрагмы; 8 -- рычаг привода топливного насоса; 9 -- ось рычага привода.
Рис. 4. Воздушный фильтр двигателя: 1 -- гайка; 2 -- шайба; 3 -- уплотняющая прокладка; 4 -- регулирующая перегородка; 5 -- прокладка регулирующей перегородки; 6 -- фильтрующий элемент приточной вентиляции картера; 7 -- фильтрующий элемент воздуха; 8 -- крышка; 9 -- приемный патрубок подогретого воздуха; 10 -- приемный патрубок холодного воздуха; 11 -- корпус
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
1. К.С. Шестопалов Устройство, техническое обслуживание легкового автомобиля. Учебное пособие. Москва. Издательство ДОСААФ. 1990.
2. Двигатели внутреннего сгорания, т. 1-3, Москва.. 1957.
3. http://autocry.narod.ru/injection/
4. http://avto-moto-club.ru/article/read/soveti_expluatacii_dvigatelia
5. http://www.avtotut.ru/ustroistvoavto/dvs/karburotorndvig/
6. http://vsdi.ru/benzinovye_dvigateli
7. http://ru.wikipedia.org/wiki
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Модель управления бензиновым двигателем внутреннего сгорания, экологические требования к нему. Датчик кислорода или концентрации кислорода в выпускной системе. Принцип работы системы зажигания и впрыска. Принцип работы электромагнитной форсунки.
реферат [1,9 M], добавлен 08.01.2014Работа компьютера системы управления впрыском с обратной связью японского автомобиля. Обратная связь в системе TCCS, самодиагностика компьютера этой системы. Роль каталитического нейтрализатора. Датчики инжекторного ДВС. Принцип работы датчика кислорода.
реферат [24,4 K], добавлен 22.10.2012Понятия датчика и датчиковой аппаратуры. Диагностика электронной системы управления двигателем. Описание принципа работы датчика дроссельной заслонки двигателя внутреннего сгорания. Выбор и обоснование типа устройства, произведение патентный поиска.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 13.10.2014Система управления двигателем. Топливная система: общее понятие, устройство. Принцип действия системы впрыска и выпуска бензиновых двигателей. Главное назначение датчиков. Электронная система зажигания: общий вид, конструкция, особенности работы.
презентация [695,4 K], добавлен 08.12.2014Электронная система управления двигателем автомобиля ВАЗ Приора, ее компоненты и принципы их работы. Датчики и система зажигания. Устройство и электросхема питания двигателя. Проверка и устранение неисправностей. Техника безопасности при работе с ЭСУД.
лекция [2,4 M], добавлен 16.06.2014Особенности принципа действия (рабочего цикла) и устройства газотурбинного двигателя, его преимущества и недостатки по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания. Перспективы применения газотурбинных двигателей на автомобильном транспорте.
курсовая работа [680,0 K], добавлен 03.03.2016Краткая характеристика двигателя внутреннего сгорания. Основные подвижные и неподвижные детали. Устройство системы смесеобразования и газораспределения. Топливная система. Циркуляционная система смазки главного судового двигателя, система охлаждения.
презентация [178,5 K], добавлен 12.03.2015Блок двигателя и кривошипно-шатунный механизм автомобиля НИССАН. Газораспределительный механизм, системы смазки, охлаждения и питания. Комплексная система управления двигателем. Подсистемы управления впрыском топлива и углом опережения зажигания.
контрольная работа [6,7 M], добавлен 08.06.2009Функциональные возможности средства автомобильной диагностики. Диагностика двигателей внутреннего сгорания автомобилей с искровым зажиганием. Подсистемы диагностического комплекса Мотор-тестер МТ10. Метод измерения тока стартера при прокрутке двигателя.
курсовая работа [789,3 K], добавлен 08.12.2008Принцип действия системы М-Мotronic - разновидности системы управления двигателем, в которой объединены система электронного впрыска топлива и электронного зажигания. Устройство системы: входные датчики, блок управления и исполнительные механизмы.
презентация [14,0 M], добавлен 11.11.2014
