17/11/2020
Kакво е автомобил с директно впръскване и може ли да се монтира автомобилна газова уредба?
Двигателите с директно впръскване са създадени с цел да се постигне по висок евростандарт на емисиите и по ниска консумация на гориво.
• При обикновен двигател с многоточково впръскване MPI горивото се впръсква в смукателния колектор.
• При двигател с директно впръскване горивната система работи с по-високо налягане, за да могат инжекторите да впръскват горивото директно в цилиндрите. Това дава възможност да се постигне по-прецизна работа при малка кубатура на двигателя и да се извлече голяма мощност.
Основен принцип на работа при двигателите с директно впръскване.
При този тип горивна система се използва помпа за високо налягане, която подава горивото към инжекторите с налягане около 200 бара. По този начин се преодолява създалото се налягане в цилиндъра и се впръсква директно гориво при буталото.
След като разгледахме основния принцип, сега ще обясним как на този тип двигатели може да се монтира автомобилна газова уредба. Ще разясним и защо на някои от тях това не е възможно.
Основните особености при монтажа на тези системи са в управлението на инжекторите. Повечето газови уредби впръскват горивото в смукателния колектор, както при старите MPI системи - през газови инжектори. Това е така поради причината, че не е възможно да впръснат газта в цилиндъра, както се случва при бензина.
И тук възникват особеностите на тази система.
Когато бензиновият инжектор впръсква, газовият не може, защото този цилиндър е в работен такт и клапаните са затворени. Затова е нужно газовата електроника да направи няколко много сложни изчисления:
• да измери импулса на бензиновия инжектор
• да измери налягането на бензина
Това е важно, за да се определи каква е дозата бензин, която е използвана за този работен такт. След което газовият компютър да впръсне на следващия цилиндър.
Но това не е всичко. Идва по специфичния момент, този с бензиновите инжектори. Те са в горивната камера на двигателя, което значи, че при тях има процес на горене и следователно висока температура. Този процес може да повреди инжекторите, ако не преминава бензин през тях.
И тук възниква следващият въпрос: Защо колите с двигатели с директно впръскване горят бензин, докато работят на газ?
За да не се повредят бензиновите инжектори, след монтажа на газовата уредба, е нужно да преминава минимално количество бензин през тях. При всеки автомобил количеството бензин необходимо за охлаждането на инжекторите е различно. То варира от 10% до 20%, а при някои автомобили може да достигне дори и малко повече, в зависимост от режимите в които се кара автомобила ( градско или изънградско).
При двигателите с директно впръскване се използват различни инжектори:
• електромагни – използват най-масово
• пиезо
Принципът на работа на електромагнитните дюзи е доста опростен. Подава се напрежение към намотката, което създава магнитно поле. Издърпва иглата, като по този начин се впръсква горивото.
Принцип да работа на бензиновите пиезо дюзи.
Принципът на работа на пиезо дюзите е подобен на този в електромагнитните дюзи, с тази разлика, че пиезо дюзите имат пиезо пакет вместо електромагнит. Пиезо пакета може да се свива или разширява при подаването на напрежение, което се нарича пиезоелектрически ефект. Внедряването на този ефект в пиезо дюзите обаче е било доста трудно първоначално. На първо място разширяването на пиезо елемента е много малко. За да се постигне нужното разширение, е нужен пакет от не по-малко от 400 пиезо керамични диска. Тяхното задействане пък изисква импулс с напрежение от порядъка на 150 волта, като дори тогава малък лост усилва тяхното движение допълнително. За рализка от електромагнитние дюзи, тук пиезо пакета не управлява директно движенията на иглата, а малък клапан, който придвижва иглата. Голямото предимство на пиезо дюзите е тяхното бързо действие. Свиването и разширението на пиезо пакета е мигновено. Тази бързина позволява много прецизно порциониране на впръскваното гориво и възможността за няколко впръсквания по време на един цикъл.
Нагнетеното гориво постъпва в дюзата посредством входния порт, а излишното гориво се връща в резервоара чрез изходния порт. Пиезо клапана контролира високото налягане на горивото, което постъпва във възпламеняващата камера.
Времето на впръскване и количеството впръскано гориво могат да бъдат много прецизно контролирани с пиезо дюзите. Пиезо клапанът може да се отваря и затваря тизключително бързо, което позволява множество впръсквания само за един такт. Това допринася много за икономичността на двигателя и за силното ограничаване на вредните емисии.
След като се запознахме с различните видове дюзи, става ясно, че пиезо дюзите са по- прецизни и се управляват по специфичен начин. Оттам произтича проблема, с това че някои двигатели не могат да се конвертират на газ. Защото импулсите за управление са много малки и газовата електроника не може да направи правилни изчисления за горивото, което трябва да впръска.
