Сейчас инжекторным двигателем никого не удивишь. А в начале 2000-х такой агрегат только-только начал появляться на российских ВАЗах. На мотор с непонятной «электронной» системой питания смотрели косо и часто выбирали простой проверенный карбюратор. Между тем, во всем мире различные системы инжекторного впрыска уверенно используют начиная с 80-х годов.
Слово «инжекторный» происходит от английского injection, то есть «инъекция». Казалось бы, причем тут уколы и автомобильный двигатель. Но процесс подачи топлива в такой движок роднит с настоящими инъекциями тонкая и сильно бьющая струя. Всем известна картина, когда врач, готовящийся поставить укол, выгоняет воздух из шприца, выпрыскивая в воздух некоторое количество препарата. Так и в инжекторном двигателе бензин подается не в виде парового облака, как в карбюраторных моторах, а сильными и точными струями, подающимися по строго определенным параметрам.
Первые электронные инжекторные системы впрыска топлива появились при достаточном уровне развития электроники. Центром любой такой системы является блок управления, контроллер, который, опираясь на показания множества датчиков, задает время впрыска бензина, момент зажигания и другие параметры.
Первые опыты с электроникой в этой сфере начались еще в 50-60-е годы. Интересно, что наравне с иностранными инженерами, работы проводили и советские конструкторы! Но первой машиной с инжекторным двигателем и электронной системой управления стал Rambler Rebel 1967 года.
Существуют разные системы впрыска топлива. Они различаются как количеством датчиков, так и принципиальным подходом к впрыску. По второму параметру все инжекторы делятся на моно- и распределенный впрыск. Рассмотрим обе.
Моновпрыск
Система моновпрыска подразумевает одну единственную форсунку, которая подает бензин во впускной коллектор. Такая конструкция мало чем отличается от карбюратора, разве что состав смеси получше. Управление впрыском осуществляет контроллер, снабженный разнообразными датчиками.
Системы моновпрыска представляют собой ранние разработки, которые применялись на автомобилях на рубеже 80-90-хх годов. Сейчас подобное можно встретить, разве что купив машину соответствующих годов выпуска. Делать это не стоит, так как почти все системы моновпрыска были весьма ненадежными и имели невысокие эксплуатационные характеристики. Поэтому в скором времени все автопроизводители пришли к применению распределенного впрыска топлива.
Распределенный впрыск
В системах распределенного впрыска применяются отдельные форсунки на каждый цилиндр двигателя. Таким образом, за каждый цилиндр отвечает индивидуальная форсунка, снабжающая его топливом оптимальным способом. Применение множества форсунок дало возможность задавать различные алгоритмы их работы.
Подача топлива в цилиндры может осуществляться попарно, по порядку работы цилиндров или во все цилиндры сразу в зависимости от текущего режима работы двигателя. Например, одновременный впрыск используется на многих автомобилях во время запуска холодного двигателя.
Главным преимуществом распределенной системы является возможность создания максимально благоприятных условий для уверенного запуска мотора и наиболее эффективной его работы в самых разных режимах.
Обе системы имеют схожий принцип действия. В минимальном наборе системы управления присутствуют несколько датчиков:
- количества воздуха, поступающего в двигатель
- положения дроссельной заслонки
- положения коленчатого вала
- детонации в цилиндрах
- температуры охлаждающей жидкости
На большинстве автомобилей присутствуют расширенные «наборы», куда могут входить датчики, определяющие положение распределительных валов, концентрацию кислорода в выхлопах и другие параметры.
Главным датчиком в любой системе является датчик положения коленвала. Именно за счет его сигнала контроллер понимает в каком положении находится вал, на каком уровне стоят поршни и в каком цилиндре скоро будет положение ВМТ – верхней мертвой точки. В ВМТ поршень стоит максимально высоко и в этот момент требуется хорошая искра, чтобы поджечь смесь, поданную за доли секунды до достижения поршнем этой точки.
Когда сигнала с датчика положения коленвала нет, контроллер не понимает положение поршней, не может рассчитать моменты впрыска топлива и зажигания, что делает работу двигателя невозможной. Поломки других датчиков приводят лишь к переходу контроллера на дополнительные алгоритмы работы с возможным ухудшением некоторых характеристик, например, увеличением потребления топлива.
Чтобы разобраться в неполадках, могущих возникнуть в системе электронного впрыска, производители блоков управления предусмотрели возможность диагностики при помощи специального сканера. Компьютерная диагностика очень востребованная услуга, которая может сильно помочь в ремонте забарахлившего двигателя.
megapolis-center.ru
Воплощение своей идеи об экономичном тепловом двигателе Рудольф Дизель начал с 1890 года. Он принялся за написание небольшой брошюры, в которой объяснял принцип действия будущего двигателя. Запатентовав эту идею, он получил документы на свой патент уже в начале 1892 года. Теперь перед ним стояла главная задача — найти предприятие, которое готово было бы заняться выпуском данного двигателя. Его поиск увенчался успехом, оптимальные условия были получены от предприятия —MAN ( Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен), поскольку оно обязалось нести абсолютно все расходы по реализации данного патента.
Рудольф Дизель с головой окунулся в процесс по практическому созданию двигателя. Изначальный замысел был следующим: в цилиндры поступает угольная пыль, которая воспламеняется под действием сжатия. Но тот, кто изобрел дизельный двигатель, в итоге отказался от своей первоначальной идеи. И связано это было с тем, что частички угольной пыли быстро забивали поршни, процесс износа механизма был настолько велик, что не выдерживал никакой критики. При этом невозможность внешнего охлаждения двигателя приводила к заклиниванию поршня в цилиндре. Однако Дизель, как гениальный инженер, понял свои недостатки в первичной разработке. Он предложил новый подход в циклическом процессе, который и прославил его имя на века.
Работа уже первых двигателей показала удивительные результаты. Эффективность КПД нового двигателя была равна 27%. По сравнению с паровым двигателем, у которого КПД составлял всего 3–5% и с бензиновым двигателем Отто — порядка 10–12%, это был поистине грандиозный прорыв! Нужно добавить, что дизельный двигатель функционировал на топливе, которое было намного дешевле. Это тоже позитивно повлияло на дальнейшее развитие выпуска именно дизельных двигателей. В то время производители активно стали скупать патент Рудольфа Дизеля. Его звездный час — достиг своего апогея. Но дальше, тот, кто изобрел дизельный двигатель, уже не смог усовершенствовать начатое изобретение.
Дизель создал такую тепловую машину, эффективность которой еще много столетий вряд ли кто-либо сможет превзойти. Теоретические расчеты показывают, что цикл Дизеля в тепловых двигателях — наиболее экономичен.
Единственное, чего не смог понять Дизель, что время не стоит на месте и любая хорошая идея должна совершенствоваться со временем. Так Роберт Бош создал свой топливный насос, который впрыскивает топливо. При этом в двигателе он не использовал, как Дизель сжатый воздух, что совершенно упростило данный процесс. За примером, также можно обратиться к улучшенной конструкции двигателей на кораблях Великобритании, которые в корне отличаются от своего прототипа. А сейчас, всякое улучшение обязательно принято патентовать. И от этого оно становится намного ценнее изначальной идеи, которая, безусловно, послужила тем «историческим двигателем» в развитии данных направлений инженерных изысканий.
За что человечество всегда будет с благодарностью вспоминать того, кто изобрел дизельный двигатель!
1000sovetov.ru
Самый первый автомобиль с бензиновым двигателем был сконструирован Зигфридом Маркусом - инженером из Австрии. Во время опытов у него случайно воспламенилась смесь воздуха с парами бензина. Событие стало предпосылкой идеи об использовании бензина в качестве топлива. Благодаря Маркусу увидел свет первый двигатель, функционирующий на бензине. В начале 1864 года двигатель установили на простую повозку, а через 11 лет в результате упорной работы была получена более совершенная машина. Однако, лавры первенства получили другие.
Кто изобрел автомобиль? По официальным источникам создание первого автомобиля в мире является заслугой талантливых инженеров Карла Бенца, Готлиба Даймлера. Причем, Даймлер известен как изобретатель первого двигателя, функционирующего на бензине. Двигатель был сконструирован в 1883 году, что послужило толчком к созданию первого самоходного экипажа.
Когда был создан первый автомобиль? Его создание присваивается Карлу Бенцу, человеку, создавшему в 1885 году первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Через год он заполучил патент на инновационное изобретение и разрешение создавать машины с бензиновым двигателем. Именно Карл Бенц признан человеком, сотворившим первый автомобиль. Создатель автомобиля не только разработал конструкцию и оформил патент, но и создал образец и наладил производство.
Какой был первый автомобиль? Машина была схожа с трехколесным велосипедом, пользовавшимся в те годы популярностью. Конструкция предусматривала цепную передачу, трубчатую раму, три колеса со спицами. Машина могла набирать со скорость 13 км/ч. Быстро наладив производство, Бенц реализовал в течение 8 лет свыше 69 машин. После 1894 года он начал ориентироваться на четырехколесные автомобили, имеющие двухцилиндровый двигатель с пневматическими шинами. В тот же год было продано порядка 67 авто, а к 1900 году цифра возросла в десяток - продажи достигли 603 единиц.
Отправной точкой в истории российского автомобилестроения является встреча Яковлева Евгения Александровича с Петром Александровичем Фрезе. Знакомство произошло в Америке в 1893 году на выставке, посвященной машине Бенца - «Benz». Именно здесь к ним пришла идея создания собственной машины, наделенной двигателем внутреннего сгорания. В 1896 году жителям России была представлена первая отечественная автомашина. Ее облик напоминал творение Бенца, но проект был создан полностью по чертежам российских конструкторов.
Новинка была представлена на обозрение публике на выставке, проходившей в Нижнем Новгороде. 1896 год в стране запомнился как год создания первого российского автомобиля. Первый отечественный автомобиль был оснащен кузовом, вмещающим двух пассажиров, весил около 300 кг и был готов развить скорость порядка 20 км/ч.
24smi.org
