Непосредственный впрыск своими руками

Просто о сложном: что такое непосредственный впрыск топлива

Например, всё тот же пресловутый TSI. Известно, что бензина потребляет мало, а едет не по-силам шустро. Да в общем-то, уже практически все крупные автопроизводители перешли на непосредственный впрыск. А как он устроен и чем отличается от «посредственного»? 🙂 Давайте разбираться.
Вообще, для начала неплохо бы рассмотреть, чем в принципе система с впрыском топлива (она же инжекторная) отличается от «дедушки» всех топливных систем автомобиля — карбюратора. Но об этом я расскажу как-нибудь позже, а сегодня поговорим об отличиях непосредственного впрыска бензина от распределенного — классического, то бишь.

Пройдя нелегкий путь от топливного бака до топливной рейки двигателя, бензин попадает в цилиндры. Это общая очевидная схема. А вот далее начинаются различия.

Распределенный впрыск

В системе с распределенным впрыском топлива форсунка (это устройство, распрыскивающие топливо в виде мелкодисперсной пыли) установлена во впускном коллекторе — по одной перед каждым цилиндром. То есть она расположена перед впускным клапаном.

Что происходит в процессе работы: на такте впуска, когда поршень идет вниз и впускной клапан открывается, форсунка впрыскивает необходимое количество топлива во впускной коллектор, где он, перемешиваясь с воздухом, попадает в цилиндр уже в виде готовой топливо-воздушной смеси. После чего, на такте сжатия смесь эта сжимается и поджигается свечой.

Непосредственный впрыск

А вот в случае с непосредственным впрыском, форсунка стоит в головке блока цилиндров и часть ее «торчит» непосредственно (ага) в камере сгорания. И топливо впрыскивается не на такте впуска, а в конце такта сжатия, когда и перемешивается с воздухом — уже практически в момент поджига свечой.
Примечание . Здесь стоит отметить, что системы непосредственного впрыска имеют разные алогоритмы подачи топлива — в том числе и такой, когда подача осуществляется и на такте впуска, и на такте сжатия.

Отличия друг от друга

Ниже на картинке я очень схематично сравнил момент работы этих двух систем. Но не вдаваясь в технические тонкости процесса, здесь просто нужно понять главное отличие этих двух вариантов питания:

В системе с распределенным впрыском в цилиндры поступает уже готовая смесь воздуха и бензина. В системе с непосредственным впрыском топливо подается отдельно, смешиваясь с воздухом уже в цилиндре.

Логично задать вопрос: какие плюсы дает второй вариант?

Основных преимуществ целая куча:

• Конечно, топливная экономичность. Системы с непосредственным впрыском ( далее — НВ ) умеют работать на сверхбедных составах смеси. Так, широко распространенный двигатель 1.8 TSI от Volkswagen на холостых «нюхает» всего около 0.6-0.7 литра в час.
• Второй конек таких систем — удельная мощность на единицу объема. Другими словами, двигатель с НВ будет на 10-15% мощнее своего аналога одинакового объема с классической распределенной системой питания. Это достигается за счет как более точной дозировки топлива в различных режимах работы двигателя, так и за счет более оптимизированной схемы смешивания с воздухом и последующего более эффективного сгорания смеси.
• Хоть и мало кого в нашей стране волнует, но экологичность. Собственно, это является следствием всего вышеперечисленного. Меньше расход топлива — меньше накоптит воздух, если говорить по-простому. Плюс, возможность работы на сверхбедных смесях и более эффективное (т.е., более полное, без «сажи») сгорание, сами по себе делают выхлоп более чистым.

Разумеется, нельзя не сказать и о недостатках, куда же без них. 🙂

• Дорого. Топливная аппаратура систем с НВ на порядок дороже и сложнее классических.
• Высокая чувствительность к качеству топлива. Кстати, один из основополагающих факторов отпугивания людей при покупке машины с НВ. Наверняка многие помнят байки, как первопроходцы систем с непосредственным впрыском (японцы со своим GDI) могли запросто и враз помереть после одной заправки в какой-нибудь деревне, в те самые веселые 90-е годы. Так вот, байки-байками, а таки действительно могли.

Конечно, сейчас такие системы питания уже давно отлажены и получили широчайшее распространение, а качество бензина в крупных городах даже у нас в целом стало более-менее сносным. Так что, не нужно поддаваться паранойе: если вы не планируете регулярно эксплуатировать такую машину глубоко в «Васюках», то всё будет хорошо. Скажу больше — на непосредственный впрыск постепенно переходят даже недорогие бренды, а носителями таких моторов становятся модели всё доступнее по классу.

Источник

Как работает непосредственный впрыск и так ли он хорош

Дифирамбов прямому впрыску достаточно написано в рекламных материалах. А мы попробуем говорить относительно беспристрастно.

Что такое непосредственный впрыск

Это такое устройство топливной системы, при котором бензин впрыскивается форсункой прямо в цилиндр. Этим он отличается от впрыска «обыкновенного» — когда форсунка впрыскивает топливо во впускной коллектор.

Называть эту систему инновационной, пожалуй, уже поздновато — она была реализована на многих самолетах времен Великой Отечественной войны. Так, например, она была применена на истребителе Ла-5ФН.

А вот на автомобилях относительно массовой она стала уже в конце двадцатого-начале двадцать первого века, примерно с появлением электронного управления двигателем. Это в первую очередь была фирма Mitsubishi с системой, которую они назвали GDI. Потом за ними потянулись и другие японские марки — так, например, можно назвать Toyota с двигателем D-4. Потом все это как-то притихло, и вот начавшее падать знамя непосредственного впрыска подхватил концерн VAG, да так, что по этой узкой тропинке между экономией на топливе и экономией на стоимости компонентов двигателя ломанусь и многие другие автопроизводители.

Для чего все это затевалось

Как бы ни кипел и бушевал внутренний инженер внутри любого сотрудника автомобильной компании, разработка большинства тех систем, что мы видим в современных автомобилях, вызвана была отнюдь не желанием сделать самый высокотехнологичный продукт. Нет, как правило, толчком всех инноваций в системах, управляющих формированием смеси, служат экологические нормы. Широким росчерком пера регулирующие органы вводят новые нормы. После этого (а как правило, несколько раньше) автопроизводители внедряют новые системы, позволяющие этим нормам удовлетворять.

Нам сложно сейчас судить о том, какая мотивация была у фирмы Mitsubishi, но исходя из общих тенденций — как минимум, очень схожая.

Главной особенностью («киллер-фичей», если задействовать сленг из другой профессиональной области) технологии GDI позиционировалась возможность работы на сверхбедных смесях. Здесь сразу надо сделать отступление и рассмотреть обычный режим работы двигателя.

На такте впуска поршень в цилиндре идет вниз, открывается впускной клапан, а форсунка «брызгает» топливом. Порцию топлива вместе с воздухом засасывает в цилиндр создаваемым разрежением. Попутно из-за турбулентности и тому подобных эффектов топливо перемешивается с воздухом, и продолжает это делать на такте сжатия, когда впускной клапан закрыт, а цилиндр идет вверх. Таким образом, к моменту достижения верхней мертвой точки в цилиндре оказывается сжатая равномерная смесь. Причем количество топлива, впрыснутое форсункой, рассчитывается так, чтобы его соотношение к воздуху составляло 1:14,7 (или немного беднее/богаче в зависимости от требуемого режима работы двигателя) — такая смесь называется стехиометрической, и горит лучше всего.

А идея работы на сверхбедной смеси заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр на такте сжатия, когда поршень уже почти достиг верхней мертвой точки. Благодаря специальной форме днища поршня, впрыснутая порция топлива завихряется таким образом, что по центру камеры сгорания (в районе свечи зажигания) образуется область со стехиометическим соотношением, а вокруг нее — сплошной чистый воздух. Суммарно соотношение топлива к воздуху в цилиндре составляет вплоть до 1:40, за что и получено название сверхбедной смеси. При этом режим этот применяется на малых нагрузках, когда горения этого малого заряда смеси достаточно для того, чтобы крутить двигатель.

Еще этот режим называется «послойным» (слой воздуха-слой нормальной смеси) или гетерогенным (т.к. состав смеси в цилиндре неоднородный). Вот так это выглядит на картинке:

При этом, разумеется, никто не запрещает и не мешает работать в штатном режиме — впрыскивая топливо на такте впуска (пусть и в цилиндр, а не во впуск). За время такта впуска и сжания воздух перемешается с топливом ничуть не хуже. Более того, этот режим даже необходим — в режимах средних и больших нагрузок.

Увы, засада ждала со стороны той же экологии. В режиме сверхбедной смеси в камере сгорания оказались идеальные условия для образования оксидов азота (NOx) — высокая температура и избыток воздуха. Для решения этой проблемы стали городить специальное дополнение к катализатору. В нем оксиды азота задерживались, а потом, при переходе в режим гомогенной смеси, получаемыми соединениями CH восстанавливались до безобидных соединений. Поэтому мотор с послойным смесеобразованием на холостом ходу будет периодически переходить на режим обычного смесеобразования, а потом возвращаться обратно.

Все эти механизмы решения проблемы в итоге тратили слишком много ресурсов при сомнительном результате — существенной экономии топлива послойное смесеобразование так и не дало. Настолько, что и VAG в конечном итоге отказался от режима послойного смесеобразования — хотя в его линейке и остались двигатели со словами FSI — но самого режима » Fuel Stratified Injection» (так это расшифровывается) в нем не осталось. Преемником стали системы TSI, которые хоть этого режима и не имеют, но по-прежнему впрыскивают топливо непосредственно в цилиндр.

А зачем тогда непосредственный впрыск?

Хотя затея со сверхбедной смесью и провалилась, непосредственный впрыск остался. Это не случайно. Возможность впрыскивать топливо в произвольном количестве и в произвольный момент позволяет гораздо более гибко управлять составом смеси, добиваясь более высоких показателей как в части экологичности, так и в части мощности. Конечно, никакой революции эта технология не принесла, но управлять точнее стало можно.

Надо заметить, впрочем, что дальнейшая практика показала, что в некоторых режимах непосредственный впрыск приводит к повышенному количеству токсичных выбросов. Поэтому у того же концерна VAG есть системы, содержащие в себе два набора форсунок — низкого давления для впрыска в коллектор, и высокого давления — для впрыска в цилиндр.

Конструктивные отличия системы с непосредственным впрыском

Существенных отличий, если говорить о топливной системе, а не о программе в блоке управления, не так уж и много. В сущности, это просто наличие ТНВД в топливном контуре:

Помимо насоса, в системе еще присутствует датчик давления и клапан-регулятор давления топлива, управляемый электронно. Это необходимо, так как блок управления может менять давление топлива в магистрали высокого давления в зависимости от режима.

Так это ж почти дизель? Зачем тогда вот это все?

Да, по схеме топливной системы это почти дизель. Но разница в принципе воспламенения, величинах давления и других параметрах довольно велика. Поэтому все же, несмотря на все «навороты», это классический бензиновый двигатель со всеми присущими ему особенностями. А об устройстве дизеля мы поговорим в следующем выпуске.

Источник

Из непосредственного впрыска в обычный! Нужна помощь

Здравствуйте. Нужно создать блок управления, понижением вольтажа, для автомобиля. Не знаю возможно ли это, так как я не очень разбираюсь в электрике, ищу человека кто за адекватные деньги сможет помочь.

История такова, имеем автомобиль с непосредственным впрыском (mazda cx-7). Задача переделать непосредственный впрыск(далее DISI) в обычный(далее MPI). По механической части все понятно. По электрике есть проблемы только в управлении форсунками, а конкретнее на DISI на форсунку подается 100 вольт, а на MPI 12вольт.

Задача понизить напряжение до 12 вольт на форсунку. Электросхемы блока управления пока найтине удалось. Еще момент есть авто с таким же мотором DISI, это мазда6 мпс, там между блоком управленя двигателя и форсунками , есть блок управления форсунками, который повышает напряжение до 100 вольт , а на мазде сх-7 его нет , видимо он интегрирован в блок управления двигателем.

Все это нужно для установки обычного газового оборудования и упрощения конструкции.(Газ можно и на непосредственный впрыск установить но стоит он около 100т.р и каждый третий впрыск подмешивает бензин)

Тут мне еще нужно понимать на сколько это реально сделать.

Так же на сколько мне известно есть эмуляторы форсунок для ГБО но они работают тоже от 12 вольт.

Соответственно так повышает напряжение мне нужно наоборот понизить

Дубликаты не найдены

Лига Радиолюбителей

580 постов 6.3K подписчик

Правила сообщества

Соблюдайте правила Пикабу. Посты выкладывать лишь касаемо нашей тематики. Приветствуется грамотное изложение. Старайтесь не использовать мат.

Постарайтесь не быть снобами в отношении новичков. Все мы когда-то ничего не знали и ничего не умели.

За попытку приплести политику или религию — предупреждение. 2 предупреждения — бан.

Теслу на газ переводи

Ну понизите вы напряжение, и что? Там разный момент впрыска и разная программа управления. Форсунки на двигателе с распределенным впрыском срабатывают, когда открыты впускные клапана. А на вашем?

Ищите другого подопытного.

У меня была уже мазда сх-7 с газом , компания BRC специально для мазда-сх7 разработала оборудование, но оно гораздо дороже обычного и каждый третий впрыск подает бензин, для охлаждения форсунок. Соответственно расходуется и газ и бензин, в купе с дорогим оборудованием , экономия незначительна.

Тут же я хочу построить турбо мотор с обычным впрыском (меняется головка блока , впускной коллектор, и разные мелочи) но не хочу менять ЭБУ . Теоретически можно поставить ЭБУ от мазда мпс , там отдельный повышающий напряжение блок, между форсунками и ЭБУ. Но придется решать вопрос с иммобилайзером.

Иммо самая меньшая проблема во всем этом проекте, и по цене и по времени. Для начала сравните момент и длительность открытия форсунок на разных системах впрыска . В зависимости от типа впрыска применяются распредвалы с различными профилями кулачков, поршня с разными конфигурациями. разные температурные режимы обуславливают отличие конфигурации охлаждения. Отличий действительно очень много, говорю как инженер связанный с автомобилестроением. Для спорта, когда ресурс двигателя, экономичность, экологичность и бюджет не играет никакого значения — подобный проект возможно имел бы место быть, но для повседневного авто строящегося с целью экономии средств — утопия. Длительная настройка топливных карт с многократными замерами на стенде уже сводят экономическую целесообразность на нет.

P.S. Никому ничего не доказываю, просто делюсь своим мнением. По поводу оборудования от BRC — именно такое и стояло на авто, на котором я видел прорвавшуюся цепь( из 3х рядов целым остался только один и перескочил на 2 зуба) Не вникал почему так произошло, возможно некорректная настройка или установка ГБО, но факт остаётся фактом.

распредвалы сравнивались с мотором l5 от которого планируется установка ГБЦ и они идентичны кроме кулачка ТНВД который не нужен. Вообще моторы линейки L3,L5 плюс минус одинаковы , знаю потому как делал СВАП с 2.3 на 2.5.

Невозможно не доебаться! ПринцИп!! Или теперь правило звучит так: Цыган на цыпочках цыкнул на цыпленка «ПринцЫп!!» ? :)))

Это был принцыпиальный цыган

Если Вы такой правильный , то «доебаться» тут будет лишним.

продай это и купи то, что надо.

а вся эта возня, кстати, выгодна только если газ можно на халяву брать (ну и если все доп оборудование тоже даром)

ты на разнице в цене будешь свои колхозные вложения не одну сотню тысяч окупать.

Если бы был смысл проще продать и купить другую, так бы и поступил. Тут я конкретики спросил , возможно ли создать такой блок.

100В управляет какой-то ключ, он управляется БУ, и, скорее всего, при открытии замыкает 100В через нагрузку на массу. Соответственно, ему без разницы, 100В до нагрузки или 12В. Просто подайте 12В). Есть одно но. А вы уверены, что фаза, длительность и форма сигнала такие же?

Есть специальные ГБО системы , рассчитанные на непосредственный впрыск, но проблема в том , что они очень дорогие и расходуют и бензин и газ.

сопротивление будет ток ограничивать в последовательной цепи. Лучше через транзистор понижающий сделать. поливик быстродействующей например

тогда уж «пыливик» в стиле поста)

умножитель может быть на выходе усилки нормальные + — 30 вольт, иногда 60 вольт

Это вам половину инженерного штата автоваза надо

Мечты сбываются

А мечты всё равно сбываются:)

Летом поехала на дачу с целой кучей скарба, вызвала такси, погрузили с водителем все мешки, коробки и отправились в путь. Была пятница, народ, предсказуемо устремился из города в сторону загорода и мы застряли в огромной пробке. Разговорились с водителем, само-собой.
Слава Богу он не стал мне рассказывать, как обустроить Россию и о том, как мало платят в такси.

Уже и не помню с чего начался разговор, но через несколько минут выяснилось, что он жил в одной деревне с моим крестным и очень хорошо с ним знаком (а это уже, почитай, родственники). Переехал с женой и сыном в город, да что-то пошло не так. Жена вышла замуж за другого, забрала сына и вернулась в деревню. И остался мужик один, с котом, которого покупали сыну, да в новой жизни оказался никому не нужен. И с долгом по ипотеке.
Причем он не жаловался совсем и не поносил жену. Вышло и вышло так. Всё бывает. Чем и подкупил, собственно.

А потом рассказал о своей мечте. Один раз за всю жизнь они с семьёй съездили в Турцию. Для большинства селян из наших краев это совершенно недоступный вид отдыха из-за невысоких зарплат. А они как-то накопили и поехали. Жили в недорогом, но очень неплохом отеле, посещали много экскурсий.

И загорелась душа у человека — захотел водить туристические автобусы. Спал и видел эту работу. Просто мечтал. Как это можно осуществить оне не знал. И языками не владеет — кто же возьмёт? А тут еще локдаун, все туристические направления закрыты, там для местных бы работа была, чужаков никто не пустит. Одним словом, везде клин, куда ни кинь.

Проговорили мы с ним долго, пока не рассосалась пробка. Доехали до дачи уже по темну и он меня не бросил у забора с узлами и коробками, всё сам перетаскал в дом. Оставил номер телефона, пообещал забрать, как домой соберусь. Куда вы, мол, с собачкой в автобус, затопчут немощные старушки с трёхведерными рюкзаками. Да ладно, не нужно как за такси платить, на бензин возьму и хватит, свои же люди. И крёстный ваш отличный мужик. Звоните. И уехал.

Через пару дней забрал меня и вообще никаких денег не взял, как ни предлагала. И племянницу мою, приехавшую погостить из деревни, возил — забирал из спортивного лагеря, деньги с боем ему вручала. Узнал от неё, что собираемся поехать на кладбище, убраться на могилах — утром уже был у нас. «Да что вы там женщины одни наубираете?».

Смотрю — ну хороший же человек. Работящий, добрый, не спился, оставшись один, как это частенько бывает. Вкалывает, да ещё и мечтает мир увидеть с водительского места туристического автобуса. А когда у человека есть мечта, это здорово.

Начала думать, чем я смогу ему помочь. Сначала обзвонила друзей, у кого свои турагентства. Те руками и ногами замахали, мол, ты что, там только своих берут и как он будет с дорожной полицией общаться, в случае чего? По русски? Однозначно — нет. Но когда меня останавливало слово «нет». Да никогда.

Пишу ему, что надо бы начать английским заниматься. Иначе шансов никаких. И что вы думаете? Начал. Я тут ещё крепче призадумалась, видя такое упорство.
Написала в ФБ, Вконтакте, что нужна человеку вот такая работа, может быть кто-то или хороший совет даст, как это всё устроить или подскажет, куда обратиться.

Не проходит и дня, Вконтакте приходит сообщенние от подписчицы. У неё сын в Санкт-Петербурге как раз занимается международными перевозками и вот его номер телефона — напишите, он и совет даст и объяснит, куда и к кому обращаться.

И что вы думаете? Всё получилось. Всего за два месяца) На днях сын подписчицы прислал мне сообщение и фото, где на фоне огромного автобуса стоит наш алтайский парень — отправляется в первый рейс по Европе. А потом и он сам мне написал, что всё отлично, всё получилось даже лучше, чем он хотел. И люди замечательные — помогли во всём. И с жильём и с оформлением документов. Как ангелы на крыльях донесли. И человек счастлив — мечта сбылась:)

И я очень рада, что всё получилось. И благодарна всем своим друзьям и читателям, которые всегда помогут совершенно незнакомым им людям и вылечиться, и воду в дом провести и исполнить мечту, за что нижайший мой всем поклон.

Поэтому, когда заходит где-то разговор о том, как нам обустроить Россию я помалкиваю, хотя у меня и есть свой ответ на этот вопрос:)

P. S. Ульяна Меньшикова это я, хозяйка страницы. Не надо меня ругать за копипаст. Сама пишу)

Источник