ШАНОВНІ ВІДВІДУВАЧІ І УЧАСНИКИ СИСТЕМИ "АВТО-М"! ПРАЦЮЄМО ПО попереднє замовлення! ТЕЛЕФОНУЙТЕ: + 375-29-206-20-24 (МТС-Білорусь) з 09.00-10.30 та 19.30-21.00 - ПН-СР, ПТ, з 09.00-10.00 - СБ або ЗАЛИШТЕ три пропущених ДЗВОНИКА нам і МИ передзвонимо вам найближчим робочий час.
УНІТАРНА СИСТЕМА "АВТО-М"
ДІЛЯНКИ 037 - БІЛОРУСЬ
(Брестський район, д.Пріборово)
РЕГЛАМЕНТ РЕМОНТУ - ЗАПОРУКА ЯКОСТІ
НАШЕ НАПРЯМОК - ВАШЕ ДОВІРА!
Які б абревіатури не винаходили автомобільні компанії в бажанні не повторити один одного - GDI, FSI, DI, D4, - йдеться про одну й ту ж, про технології безпосереднього уприскування бензину. Тобто коли бензин впорскується не у впускний патрубок, як у «звичайних» моторів з уприскуванням, а безпосередньо в циліндр двигуна.
Звичайно, мотори з безпосереднім уприскуванням складніше і дорожче традиційних. Проте в останні роки ними «обзавелися» автомобілі багатьох відомих марок. Чому?
Запасів нафти на нашій планеті не додається - для європейських і японських автовласників, які не розпещених низькими цінами на паливо, економічність дуже важлива. Проблему забруднення атмосфери теж ніхто з рахунків поки не скидав. Звичайно, завдяки посиленню екологічних норм вдалося зменшити викиди найбільш шкідливих речовин - чадного газу, незгорілих вуглеводнів і оксидів азоту. Але розмови про парниковий ефект ведуться не на порожньому місці, а тому зниження викидів вуглекислого газу в атмосферу присвячено чимало національних і міжнародних програм. Стосовно до автомобіля ці проблеми взаємопов'язані: у двигуна внутрішнього згоряння викид вуглекислого газу пропорційний витраті палива. Так що підвищення ефективності роботи ДВС корисно не тільки для гаманця автовласника, а й для нашої атмосфери.
Підняти ефективність сучасного бензинового двигуна - завдання непросте: і конструкція, і технології ДВС удосконалюються вже 150 років, і багато резерви давно обрані. Однак багато рішень свого часу застосовувалися, але так і не прижилися, а зараз, на новому витку розвитку науки і технології, знову стають актуальними. Безпосередній впорскування бензину якраз з цієї області.
Теорія двигунів свідчить: чим вище тиск в циліндрі перед займанням суміші, тим більше віддача двигуна. А тиск в циліндрі залежить від того, скільки повітря потрапить в нього за час такту впуску: чим більше повітря, тим більше буде тиск, коли його стисне поршень. І нам вигідно, щоб навіть на малих навантаженнях, коли не потрібно спалювати багато палива, в циліндр все одно потрапляло багато повітря - більше буде тиск в кінці такту стиснення.
Але також відомо, що для повного згоряння бензину необхідно, щоб на кожен грам палива в циліндрі доводилося 14,7 грама повітря. Якщо повітря буде більше, така суміш називається бідною. І на відміну від дизеля в бензиновому двигуні з роботою на дуже бідних сумішах не всі добре виходить. Адже суміш повітря і палива тут підпалюється іскрою свічки запалювання. І якщо співвідношення повітря і палива в суміші буде більше 17: 1 (більше 17 частин повітря на 1 частина бензину), починаються проблеми із запалюванням від свічки. Саме тому в традиційних двигунах з уприскуванням бензину (у впускний патрубок) активну роль як і раніше грає дросельна заслінка - ми змушені обмежувати кількість що надходить в циліндри повітря, щоб суміш не стала занадто бідною.
Таким чином, якщо ми хочемо підняти ефективність роботи бензинового двигуна на малих навантаженнях, повинні навчити його «переварювати» бідну суміш.
І ось тут на допомогу приходить безпосереднє уприскування. Адже форсунка тут подає паливо не в потік повітря на впуску, а безпосередньо в циліндр, і ми можемо зробити так, щоб при загальному «бідному» співвідношенні повітря і палива в циліндрі близько свічки виявилося більш «багате» хмара суміші, яке добре запалюється.
АККУМУЛЯТОРНАЯ Системи уприскування
Система вприскування палива двигуна FSI практично така ж, як у більшості сучасних дизелів - вона називається «акумуляторна», але більш відомо «імпортне» назву common rail. Насос створює високу (від 30 до 110 бар) тиск в єдиній магістралі. Магістраль має великий діаметр, тому що одночасно служить гідроакумулятором - у великій кількості палива гасяться пульсації тиску від насоса.
Такий розподіл паливної суміші в циліндрі називається пошаровим на відміну від гомогенного, коли паливо і повітря перемішані рівномірно. До речі, абревіатура FSI, яку використовує група Volkswagen для позначення моторів з безпосереднім уприскуванням, розшифровується як Fuel Stratified Injection - «пошарове уприскування палива».
Зрозуміло, що в реальних умовах руху мотор повинен працювати в різних режимах. Пошарове розподіл - для роботи на бідних сумішах, тобто в економічному режимі, при малих навантаженнях, наприклад, коли ми, нікуди особливо не поспішаючи, рівно їдемо з комфортною швидкістю. А ось для великих навантажень, для потужних режимів (розгін, рух на високих оборотах, з високою швидкістю) нам обов'язково потрібно гомогенна суміш.
Нічого не втратити
ПОТІК ПОВІТРЯ НА впуску ДВИГАТЕЛЕЙ FSI
Для забезпечення пошарового сумішоутворення необхідна висока швидкість потоку повітря. Щоб її отримати, в деяких моторах з безпосереднім уприскуванням бензину використовують вертикальні впускні патрубки великої довжини. Але такі патрубки не завжди вдається скомпонувати з дуже корисною системою зміни їх довжини. Заслінки у впускних патрубках моторів FSI створюють деякий опір, зате дозволяють збільшити швидкість потоку повітря при похилих патрубках, легко сумісних з системою зміни їх довжини.
Перемикання між цими режимами здійснюється різними способами. Наприклад, в моторах FSI передбачена спеціальна заслінка на впуску, яка в режимі пошарового розподілу закривається. В результаті потік повітря звужується, прискорюється і, влітаючи в циліндр, закручується в «баранку». Паливо впорскується під час такту стиснення (тому для безпосереднього вприскування потрібен насос високого тиску). Сплющена поршнем, але ще рухається «бублик» повітря не так вже й сильно розсіює впорснути паливо, зате допомагає йому компактним факелом потрапити на свічку. І ще створює навколо паливного заряду прошарок повітря, знижуючи втрати тепла в днище поршня і в стінці циліндра.
У режимі гомогенного сумішоутворення заслінка на впуску повністю відкрита. В результаті повітря надходить в циліндр рівномірно і широким потоком. У цей потік, ще під час такту впуску, і впорскується основна порція палива. У гарячому циліндрі воно випаровується і добре перемішується з повітрям - утворюється рівномірна топливовоздушная суміш по всьому циліндру.
У інших компаній можна зустріти інші способи перемикання режимів уприскування - наприклад, спеціальні дворежимні форсунки, які можуть вводити паливо в циліндр або компактним вузьким факелом (для пошарового розподілу), або рівномірним широким конусом (для утворення гомогенної суміші). До речі, в режимі гомогенної суміші двигун з безпосереднім уприскуванням теж ефективніше традиційного побратима. Адже в ньому можна забезпечити впорскування палива не в одну, а в кілька стадій і таким чином вирішити безліч проблем - від прискореного прогріву нейтралізатора при холодному пуску до зниження ризику детонації і поліпшення процесу згоряння при високих навантаженнях, а значить, підвищення потужності.
Звичайно, «безкоштовних тістечок» в техніці не буває. Ми вже відзначили: щоб вводити бензин безпосередньо в циліндр під час такту стиснення, потрібен паливний насос високого тиску - майже такий же, як на дизелях. І відповідна система харчування. А для отримання вакууму (без якого, скажімо, не працює підсилювач гальм) буде потрібно вакуумний насос. Адже в режимі пошарового розподілу двигун працює на малих порціях палива, але при повністю відкритій дросельної заслінки (чого ми, власне, і добивалися). А якщо дросельна заслінка відкрита, розрідження в задроссельним просторі не створюється!
Не так все просто і з збіднінням суміші. Адже і двигуни з традиційним уприскуванням бензину можуть працювати на більш бідній суміші, ніж працюють зараз. Звичайно, не на такий надбідній, як мотор з безпосереднім уприскуванням, але все одно, економія палива була б помітною. Проте в більшості сучасних автомобілів ця можливість не використовується. І причиною тому - екологія. Адже при роботі на бідній суміші значно зростає викид оксидів азоту - традиційний трикомпонентний нейтралізатор в цій ситуації з ними не справляється. І якщо ми хочемо працювати на бідних сумішах, то навіть для відповідності нормам Євро 3 нам потрібно додатковий спеціальний нейтралізатор-поглинач оксидів азоту. І, зрозуміло, електроніка для забезпечення його роботи. А «протівоазотний» нейтралізатор мало того, що недешевий, так ще швидко виходить з ладу при високому вмісті сірки в паливі. Так що, поки ще не нормується викид вуглекислого газу, а бензин в більшості країн світу містить досить багато сірки, виробникам автомобілів доводиться відмовлятися від окремих переваг безпосереднього вприскування бензину, в першу чергу - від роботи на бідних сумішах. І, звичайно, видатної економії палива в цьому випадку отримати не вдається. Правда, і не так зростає вартість автомобіля - немає необхідності встановлювати «протівоазотний» нейтралізатор і обладнання для його роботи.
Але, якщо отримується економія палива з ростом цін на нафту стане доцільною або, скажімо, більш активно буде вестися боротьба з викидом вуглекислого газу (CO2), двигун з безпосереднім уприскуванням готовий продемонструвати свої достоїнства в будь-який момент. Досить буде поставити другий нейтралізатор і змінити програму блоку управління.
(С) журнал QUATTRORUOTE