Косвенный впрыск в двигателях: как это работает и почему это важно

В двигателях внутреннего сгорания, где топливо должно впрыскиваться в камеру сгорания, производители применяют различные методы, включая прямой и косвенный впрыск.

Косвенный впрыск в двигателе внутреннего сгорания — когда топливо не впрыскивается непосредственно в камеру сгорания. Среди автолюбителей распространено мнение, что косвенный впрыск применяется только на дизелях — это правда, но теперь используется и на бензиновых.

В бензиновых двигателях с косвенным впрыском форсунка подает топливо в точке перед впускным клапаном. В дизелях топливо подается в камеру камеры сгорания, известную как предкамера. Это будет объяснено подробнее.

Сегодня вы узнаете определение, функции, классификацию, компоненты и работу системы косвенного впрыска. Также преимущества и недостатки косвенного впрыска в бензиновых и дизельных двигателях.

Что такое система косвенного впрыска?

Как упоминалось, косвенный впрыск топлива — процесс впрыска в двигателях внутреннего сгорания, когда топливо не впрыскивается прямо в камеру. Изобретение помогло достичь более высоких оборотов дизельных двигателей. Обычно используется в легких дизелях, в ранних поколениях легковых автомобилей, седанов и внедорожников.

В системе косвенного впрыска форсунки не брызгают топливо прямо над поршнем, а впрыскивают в предкамеру сгорания, расположенную внутри головки блока цилиндров. Некоторые производители теперь устанавливают двухконтурную систему впрыска, сочетающую прямые и косвенные форсунки для получения преимуществ обеих систем.

Система прямого впрыска позволяет точно дозировать топливо в камеру сгорания под высоким давлением. Это дает большую мощность и топливную эффективность. Ограничения: обычно приводит к выбросам сажи, а топливо больше не контактирует с впускными клапанами. Это накапливает углеродный нагар со временем.

Именно здесь косвенный впрыск играет идеальную роль: он продолжает брызгать топливо на впускные клапаны. Помогает удалить накопленный нагар на впускных клапанах и при малых нагрузках.

Функции косвенного впрыска

Функции косвенного впрыска в дизельных двигателях:

• Косвенный впрыск служит цели повышения оборотов двигателя за счет увеличения мощности.
• Добавление предкамеры увеличивает потери тепла в систему охлаждения.
• Косвенный впрыск позволяет воздуху быстрее двигаться для смешения с топливом в системе.

Характеристики системы косвенного впрыска

Характеристики косвенной камеры сгорания:

• Вихревая камера (Swirl chamber) — позволяет около 50% топлива войти в нее во время такта сжатия. Сферическая камера в головке блока цилиндров.
• Предкамера сгорания (Pre-combustion chamber) — во время такта сжатия воздух из основного цилиндра движется в предкамеру для начала сгорания. Камера в головке блока, соединена с цилиндром двигателя через крошечные отверстия.
• Воздушная ячейка (Air cell chamber) — цилиндрическая камера с отверстием на одном конце. Установлена более или менее коаксиально к топливной форсунке для минимизации теплового контакта с массой головки.

Компоненты системы косвенного впрыска

Компоненты косвенного впрыска в автомобильном дизельном двигателе: верхняя часть головки, поршень, форсунки, головка блока, топливный насос, прилегание головки, камеры сгорания, свечи накаливания. Все будет упомянуто и объяснено в разделе принципа работы.

Схема системы косвенного впрыска:

[Схема]

Принцип работы

Работа косвенного впрыска довольно проста и понятна. В системе топливо брызгается в отдельную камеру, известную как предкамера сгорания. В отличие от обычных дизелей, распыляющих топливо прямо над поршнем.

Эта предкамера находится внутри головки блока, создавая вихревое действие в сжатом воздухе. С этим достигается равномерное смешение топлива с воздухом. В этой системе воздух движется быстро при смешении топлива и воздуха.

Во время такта сжатия воздух из цилиндра двигателя сначала входит в предкамеру. При сжатии его температура поднимается, делая воздух крайне горячим. В этот момент форсунка впрыскивает топливо в предкамеру.

По этой причине сгорание начинается, а затем распространяется по всему цилиндру.

Смотрите видео для изучения работы системы косвенного впрыска:

[Видео]

Преимущества и недостатки системы косвенного впрыска

Преимущества:

Преимущества косвенного впрыска в дизельных двигателях:

• Возможность создания компактных дизелей, подходящих для легковых авто.
• Более высокие обороты, чем у дизелей с прямым впрыском.
• Из-за низкого давления впрыска форсунки дешевле в производстве.
• Меньшие напряжения во внутренних компонентах. Это позволяет создать общую базовую платформу для бензиновых и дизельных версий одного двигателя для экономии.
• Направление впрыска менее важно.
• Проще в проектировании и производстве.
• Высокие обороты достигаются за счет непрерывного горения в предкамере.

Недостатки:

Несмотря на преимущества, существуют ограничения:

• Системы косвенного впрыска требуют свечей накаливания для холодного запуска дизелей.
• Топливная эффективность ниже, чем у прямого впрыска, из-за больших открытых площадей в системе, вызывающих потери тепла. Также потери давления из-за движения воздуха через горлышки.
• Поскольку тепло и давление сгорания приложены к одной точке поршня, так как оно существует в предкамере. Это делает такие двигатели менее пригодными для высоких мощностей, чем дизели с прямым впрыском.

Подводя итог: система косвенного впрыска — тип топливного впрыска в двигателе внутреннего сгорания с хорошими преимуществами. Сегодня мы объяснили работу, функции и компоненты. Преимущества и недостатки косвенного впрыска также обсуждены.

Надеюсь, статья была полезна. Если да — оставьте комментарий, поделитесь и рекомендуйте сайт другим техническим студентам. Спасибо!