Расположение топливных форсунок

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
топливные присадки, расход топлива, стабилизатор топлива, сеточка бензонасоса, промывка топливных форсунок, ремкомплект топливных форсунок, топливная рампа, насос подкачки дизельного топлива, насос для топлива, устройство бензонасоса, горловина бензобака

Расположение топливных форсунок

В заводских двигателях мы привыкли видеть форсунки около головки блока цилиндров или даже в головке блока цилиндров, при этом топливо распыляется в задней части горячего впускного клапана. Эта конструкция эффективна, так как это помогает сохранить мелкодисперсное состояние топлива и не допустить неполное сгорание при низкой частоте вращения, когда скорость воздушного потока во впускном канале низкая. Также «бортовые» форсунки обеспечивают отличную реакцию дроссельной заслонки на низком и среднем диапазоне частоты вращения, а в системах парного впрыска впускной заряд будет использоваться более эффективно.

Однако, если мы установим дополнительный комплект форсунок (если заводской двигатель был атмосферным) при высоком давлении наддува (автомобили с низким заводским давлением наддува), можно установить эти форсунки подальше от головки блока цилиндров. В таком случае преимуществ будет несколько. Например, в автомобилях с отдельной дроссельной заслонкой на каждом впускном канале установка внешней форсунки (то есть перед дроссельной заслонкой) обеспечивает разделение капель топлива, которые могут попасть в поток воздуха. Во всех типах системы впуска капли топлива будут нагреваться по мере их перемещения по впускному каналу. Из этого следует два преимущества. Во-первых, это способствует испарению топлива, а также удаляет тепло из впускного канала и, следовательно, увеличивает плотность впускного заряда. Во-вторых, впрыск топлива в поток воздуха подальше от впускного клапана позволяет каплям топлива более равномерно смешиваться с воздухом по мере его перемещения по впускному каналу. Поэтому гомогенизация смеси будет лучше, что позволит нам увеличить мощность в результате более эффективного горения.

Если необходимо расширить диапазон мощности, лучше установить один комплект форсунок в исходном положении, а второй комплект форсунок установить дальше. С другой стороны, двигатель с высокими мощностными характеристиками может работать лучше, если оба комплекта форсунок будут установлены с внешней стороны дроссельной заслонки (рис. 13.11). При этом всегда первичная форсунка, установленная ближе кголовке блока цилиндров, будет впрыскивать топливо первой, а вторичные форсунки, установленные дальше, будут распылять топливо при более высокой частоте вращения и нагрузке двигателя.

Рис. 13.11. Конструкция с двумя форсунками.

Система с первичными и вторичными форсунками

Стоит отметить, что некоторые заводские форсунки не предназначены для использования в качестве вторичного комплекта – их можно использовать только для распыления топлива в задней части впускного клапана. Этот тип форсунок обладает очень широкой формой распыла, поэтому при установке на выходе из впускного канала они отлично справляются с распылением топлива по стенкам коллектора. Однако то, что было мелкодисперсным распылением, превращается в поток топлива, попадающий в цилиндры. А это не совсем то, что нам необходимо для эффективного горения, снижения количества вредных выбросов, прочности и долговечности цилиндров и смазки!

Некоторые люди посвящают много времени тому, чтобы выяснить, в какой именно момент форсунка должна срабатывать и какое количество топлива от общего объема она должна впрыскивать при различной частоте вращения двигателя, давлении наддува и нагрузке. Другие просто используют постоянно заводские форсунки при помощи заводской программы электронного блока управления и подключают вторичные форсунки только в том случае, если двигатель нуждается в большем количестве топлива. В последнем случае этого достаточно просто добиться, однако вряд ли получится использовать весь потенциал системы. Упомянутое выше устройство будет более подходящим, но только если вы готовы потратить на это огромные средства.

Отличных результатов без значительных капиталовложений можно достичь, просто выбрав частоту вращения и нагрузку, а затем установив, что вданной точке длительность впрыска первичных форсунок будет сокращаться примерно на 25–40%. Сократите подачу топлива на 35–40% вдвигателях, в которых при низкой частоте вращения давление наддува будет быстро возрастать, или на 25%, если давление наддува будет увеличиваться медленнее при более высокой частоте вращения. Затем недостающий поток топлива от первичных форсунок будет компенсироваться вторичными форсунками, при этом он будет постепенно возрастать по мере увеличения частоты вращения двигателя и нагрузки. В зависимости от необходимого октанового числа топлива и максимально допустимой нагрузки на двигатель при частоте вращения примерно 1000–2000об/мин ниже максимального крутящего момента до предельного значения вторичные форсунки будут обеспечивать примерно 25–85% необходимого количества топлива. Конечно же, при неполной нагрузке на двигатель пропускная способность будет соответственно снижаться. Однако ни в коем случае рабочий цикл каждой форсунки не должен превышать 80% (кроме форсунок Lucas, рабочий цикл которых может достигать примерно 90%).

Чтобы двигатель не заглох, когда пропускная способность первичных форсунок сократится, а вторичные форсунки только начнут впрыскивать топливо, придется обеспечить период перекрытия. Поэтому, как только настанет время ограничить поток, вторичные форсунки должны начать работать, и только потом пропускная способность первичных форсунок начнет сокращаться.

Стоит также иметь в виду, что вторичный топливный насос должен удалять горячее топливо из топливной рампы до того, как система начнет распылять его. В гоночных автомобилях насос будет работать постоянно. В легковых автомобилях нам это не нужно, так как топливо просто-напросто может закипеть во вторичном баке. Поэтому необходимо активировать реле топливного насоса при помощи микровыключателя, который будет закрываться кулачком, прикрепленным к оси дроссельной заслонки. Расположите кулачок таким образом, чтобы система начинала работать до того, как активируются форсунки. Также сделайте все возможное, чтобы защитить топливную рампу от высокой температуры. Для этого можно использовать тепловой экран, который защищает шланги системы кондиционирования от тепла системы выпуска отработанных газов.

Сопротивление форсунок и подбор электронного блока

Если у вас нет другой альтернативы и необходимо использовать для управления одну систему питания, независимо от того, будете ли вы устанавливать одни, два или три комплекта форсунок, существует несколько факторов, которые стоит учесть, чтобы правильно подобрать электронный блок управления и форсунки. Первой проблемой является то, что заводские электронные блоки управления будут работать эффективно только с ограниченным количеством форсунок, при этом форсунки должны обладать определенным электрическим импедансом. Поэтому, если заводской электронный блок управления предназначен для работы с небольшими форсунками высокого сопротивления (обычно 12–16 Ом), он не будет работать с форсунками низкого сопротивления (обычно 2–5 Ом) или блоками с очень низким сопротивлением (ниже 1 Ом).

Существует несколько вариантов, когда вы можете сохранить заводской блок управления. В некоторых ситуациях можно попробовать установить управляющий блок (электронный эквивалент реле), чтобы справиться с более высокой силой тока, необходимой для приведения в действие форсунок. Компания Nissan решила использовать другой метод в автомобиле модели Skyline GT-R. В данном случае использовались форсунки сопротивлением 2,5 Ом с пропускной способностью 420 см³/мин вместе с нагрузочным сопротивлением в проводе, чтобы предотвратить чрезмерное потребление тока форсунками от управляющего блока.

Не стоит забывать, что электронные блоки управления рынка послепродажного обслуживания также имеют некоторые ограничения. Например, блоки, которые предназначены для приведения в действие до восьми форсунок, могут на самом деле приводить в действие либо восемь форсунок свысоким импедансом, либо четыре форсунки с низким импедансом.