Benzin mühərriklərində yanacaq yeridilməsi. Üstünlüklər, çatışmazlıqlar və mümkün problemlər

Enjeksiyon sisteminin növü mühərrik parametrlərini və əməliyyat xərclərini müəyyən edir. O, avtomobilin dinamikasına, yanacaq sərfiyyatına, işlənmiş tullantılara və texniki xidmət xərclərinə təsir edir.

Nəqliyyatda daxili yanma mühərrikində benzin inyeksiyasının praktiki tətbiqinin tarixi Birinci Dünya Müharibəsindən əvvəlki dövrə təsadüf edir. Hələ o zaman aviasiya təcili olaraq mühərriklərin səmərəliliyini artıra və təyyarənin müxtəlif mövqelərində güclə bağlı problemləri aradan qaldıra biləcək yeni həllər axtarırdı. İlk dəfə 8-cü ildə Fransız V1903 təyyarə mühərrikində ortaya çıxan yanacaq yeridilməsi faydalı oldu. Yalnız 1930-cu ildə yanacaq vuran Mercedes 1951 SL debüt etdi və geniş şəkildə bu sahədə qabaqcıl kimi qəbul edildi. Bununla belə, idman versiyasında o, birbaşa benzin vurulan ilk avtomobil idi.

Elektron yanacaq yeridilməsi ilk dəfə 300-ci il Chrysler mühərrikində 1958-də istifadə edilmişdir.Çox nöqtəli benzin inyeksiyası 1981-ci illərdə avtomobillərdə görünməyə başlamışdı, lakin daha çox lüks modellərdə istifadə edilmişdir. Düzgün təzyiqi təmin etmək üçün yüksək təzyiqli elektrik nasosları artıq istifadə olunurdu, lakin nəzarət hələ də 600-cı ildə Mercedes istehsalının başa çatması ilə yaddan çıxan mexaniklərin məsuliyyəti idi. Enjeksiyon sistemləri hələ də bahalı idi və ucuz və populyar avtomobillərə dəyişmədi. Lakin XNUMX-lərdə sinifindən asılı olmayaraq bütün avtomobillərə katalitik çeviricilərin quraşdırılması zərurəti yarandıqda, daha ucuz bir enjeksiyon növü hazırlanmalı idi.

Katalizatorun mövcudluğu, karbüratörlərin təmin edə bildiyindən qarışığın tərkibinə daha dəqiq nəzarət tələb edirdi. Beləliklə, bir nöqtəli inyeksiya yaradıldı, "çox nöqtəli" nin cüzi bir versiyası, lakin ucuz avtomobillərin ehtiyacları üçün kifayətdir. 1996-cı illərin sonlarından etibarən bazardan itməyə başladı, hazırda avtomobil mühərriklərində ən populyar yanacaq sistemi olan çox nöqtəli injektorlarla əvəz olundu. XNUMX-cı ildə birbaşa yanacaq yeridilməsi Mitsubishi Carisma-da standart debüt etdi. Yeni texnologiya ciddi təkmilləşdirməyə ehtiyac duydu və əvvəlcə bir neçə izləyici tapdı.

Bununla belə, əvvəldən avtomobil yanacaq sistemlərində tərəqqiyə ciddi təsir göstərən getdikcə sərtləşən işlənmiş qaz standartları qarşısında, dizaynerlər sonda benzinin birbaşa vurulmasına keçməli oldular. Ən son həllərdə, indiyə qədər sayı azdır, onlar iki növ benzin vurulmasını birləşdirir - dolayı çox nöqtəli və birbaşa.    

Dolayı Tək Nöqtəli Enjeksiyon

Tək nöqtəli enjeksiyon sistemlərində mühərrik tək bir injektorla təchiz edilir. Suqəbuledici manifoldun girişində quraşdırılmışdır. Yanacaq təxminən 1 bar təzyiq altında verilir. Atomlaşdırılmış yanacaq, ayrı-ayrı silindrlərə aparan kanalların giriş portlarının qarşısında hava ilə qarışır.

Yanacaq-hava qarışığı hər bir silindr üçün qarışığın dəqiq dozası təyin edilmədən kanallara sorulur. Kanalların uzunluğu və onların bitirmə keyfiyyətindəki fərqlər səbəbindən silindrlərə enerji təchizatı qeyri-bərabərdir. Ancaq faydaları da var. Yanacaq-hava qarışığının enjektordan yanma kamerasına qədər keçdiyi yol uzun olduğundan, mühərrik düzgün qızdırıldığında yanacaq yaxşı buxarlana bilər. Soyuq havada yanacaq buxarlanmır, tüklər kollektor divarlarında sıxlaşır və damcı şəklində qismən yanma kamerasına daxil olur. Bu formada o, iş dövründə tamamilə yandırıla bilməz, bu da istiləşmə mərhələsində aşağı mühərrik səmərəliliyinə səbəb olur.

Bunun nəticəsi yanacaq istehlakının artması və işlənmiş qazların yüksək toksikliyidir. Tək nöqtəli inyeksiya sadə və ucuzdur, çoxlu hissələr, mürəkkəb ucluqlar və qabaqcıl idarəetmə sistemləri tələb etmir. Aşağı istehsal xərcləri avtomobilin daha aşağı qiyməti ilə nəticələnir və tək nöqtəli inyeksiya ilə təmir asan olur. Müasir minik avtomobillərinin mühərriklərində bu növ enjeksiyondan istifadə edilmir. Avropadan kənarda istehsal olunsa da, yalnız geri dizaynlı modellərdə tapıla bilər. Buna misal olaraq İranın Samandını göstərmək olar.

faydaları

- Sadə dizayn

- Aşağı istehsal və texniki xidmət xərcləri

– Mühərrik isti olduqda işlənmiş qazların aşağı toksikliyi

qüsurları

– Yanacaq dozasının aşağı dəqiqliyi

– Nisbətən yüksək yanacaq sərfiyyatı

– Mühərrikin istiləşmə mərhələsində işlənmiş qazların yüksək toksikliyi

– Mühərrikin dinamikası baxımından zəif performans

Dolayı çox nöqtəli inyeksiya

Bir nöqtəli dolayı inyeksiyanın genişləndirilməsi, hər bir giriş portunda bir injektor ilə çox nöqtəli dolayı inyeksiyadır. Yanacaq qazdan sonra, suqəbuledici klapandan dərhal əvvəl verilir.Enjektorlar silindrlərə daha yaxındır, lakin yanacağın isti mühərrikdə buxarlanması üçün hava/yanacaq qarışığı yolu hələ də kifayət qədər uzundur. Digər tərəfdən, isitmə fazasının giriş portunun divarlarında kondensasiyaya daha az meyli var, çünki injektor və silindr arasındakı məsafə daha qısadır. Çox nöqtəli sistemlərdə yanacaq 2 ilə 4 bar təzyiqlə verilir.

Hər bir silindr üçün ayrıca injektor konstruktorlara mühərrikin dinamikasını artırmaq, yanacaq sərfiyyatını azaltmaq və işlənmiş qaz emissiyalarını azaltmaq baxımından tamamilə yeni imkanlar verir. Əvvəlcə heç bir qabaqcıl idarəetmə sistemlərindən istifadə edilmədi və bütün nozzilər eyni vaxtda yanacaq ölçdü. Bu həll optimal deyildi, çünki enjeksiyon anı hər silindrdə ən əlverişli anda (qapalı suqəbuledici klapana dəydikdə) baş vermədi. Yalnız elektronikanın inkişafı daha təkmil idarəetmə sistemlərini qurmağa imkan verdi, bunun sayəsində inyeksiya daha dəqiq işləməyə başladı.

Əvvəlcə nozzilər cüt-cüt açıldı, sonra ardıcıl yanacaq vurma sistemi hazırlanmışdır ki, burada hər bir burun ayrıca, müəyyən bir silindr üçün optimal anda açılır. Bu həll hər vuruş üçün yanacaq dozasını dəqiq seçməyə imkan verir. Serial çoxnöqtəli sistem tək nöqtəli sistemdən qat-qat mürəkkəbdir, istehsalı daha bahalı və saxlanması daha bahalıdır. Bununla belə, daha az yanacaq sərfiyyatı və işlənmiş qazların daha az toksikliyi ilə mühərrikin səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa imkan verir.

faydaları

– Yüksək yanacaq dozaj dəqiqliyi

- Aşağı yanacaq sərfiyyatı

– Mühərrikin dinamikası baxımından bir çox imkanlar

– İşlənmiş qazların aşağı toksikliyi

qüsurları

- Əhəmiyyətli dizayn mürəkkəbliyi

– Nisbətən yüksək istehsal və texniki xidmət xərcləri

Birbaşa enjeksiyon

Bu həlldə injektor silindrdə quraşdırılır və yanacaq birbaşa yanma kamerasına vurulur. Bir tərəfdən, bu, çox faydalıdır, çünki bu, pistonun üstündəki yanacaq-hava yükünü çox tez əvəz etməyə imkan verir. Bundan əlavə, nisbətən soyuq yanacaq piston tacını və silindr divarlarını yaxşı sərinləşdirir, buna görə də yanma tıqqıltısından qorxmadan sıxılma nisbətini artırmaq və daha yüksək mühərrik səmərəliliyi əldə etmək mümkündür.

Birbaşa enjeksiyonlu mühərriklər çox aşağı yanacaq sərfiyyatına nail olmaq üçün aşağı mühərrik yüklərində çox arıq hava/yanacaq qarışıqlarını yandırmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur. Bununla belə, məlum oldu ki, bu, işlənmiş qazlarda azot oksidlərinin çoxluğu ilə bağlı problemlər yaradır, bunun aradan qaldırılması üçün müvafiq təmizləmə sistemlərinin quraşdırılması lazımdır. Dizaynerlər azot oksidləri ilə iki yolla mübarizə aparırlar: gücləndirici əlavə etmək və ölçüsünü azaltmaqla və ya iki fazalı nozzilərin mürəkkəb sistemini quraşdırmaqla. Təcrübə göstərir ki, birbaşa yanacağın vurulması ilə silindrlərin suqəbuledici kanallarında və suqəbuledici klapan saplarında karbon çöküntülərinin əlverişsiz fenomeni (mühərrikin dinamikasında azalma, yanacaq sərfiyyatının artması).

Bu, həm suqəbuledici portların, həm də suqəbuledici klapanların dolayı enjeksiyonda olduğu kimi hava-yanacaq qarışığı ilə yuyulmaması ilə əlaqədardır. Buna görə də, onlar karterin ventilyasiya sistemindən emiş sisteminə daxil olan incə yağ hissəcikləri ilə yuyulmur. Yağ çirkləri temperaturun təsiri altında sərtləşərək, arzuolunmaz çöküntünün getdikcə daha qalın təbəqəsi yaradır.

faydaları

– Çox yüksək yanacaq dozaj dəqiqliyi

– Yağsız qarışıqları yandırmaq imkanı

– Az yanacaq sərfiyyatı ilə çox yaxşı mühərrik dinamikası

qüsurları

- Son dərəcə mürəkkəb dizayn

- Çox yüksək istehsal və texniki xidmət xərcləri

– Egzoz qazlarında artıq azot oksidləri ilə bağlı problemlər

- Qəbul sistemində karbon yataqları

İkili inyeksiya - birbaşa və dolayı

Qarışıq enjeksiyon sisteminin dizaynı həm dolayı, həm də birbaşa enjeksiyondan istifadə edir. Birbaşa enjeksiyon mühərrik soyuq olduqda işləyir. Yanacaq-hava qarışığı birbaşa pistonun üzərinə axır və kondensasiya istisna olunur. Mühərrik isti olduqda və yüngül yük altında işlədikdə (sabit sürət sürmə, hamar sürətlənmə) birbaşa enjeksiyon işləməyi dayandırır və çox nöqtəli dolayı inyeksiya öz rolunu alır. Yanacaq daha yaxşı buxarlanır, çox bahalı birbaşa enjeksiyon sisteminin enjektorları işləmir və köhnəlmir, suqəbuledici klapanlar yanacaq-hava qarışığı ilə yuyulur, buna görə də onların üzərində çöküntülər əmələ gəlmir. Yüksək mühərrik yüklərində (güclü sürətlənmə, sürətli sürmə) birbaşa enjeksiyon yenidən işə salınır, bu da silindrlərin çox sürətli doldurulmasını təmin edir.

faydaları

– Çox dəqiq yanacaq dozası

– Bütün şərtlərdə optimal mühərrik tədarükü

– Az yanacaq sərfiyyatı ilə çox yaxşı mühərrik dinamikası

– Qəbul sistemində karbon yataqları yoxdur

qüsurları

- Böyük dizayn mürəkkəbliyi

– Çox yüksək istehsal və texniki xidmət xərcləri