Виды впрыска FSI, часть 3. Особенности

Особенности непосредственного впрыска, виды впрыска топлива система FSI часть 3
17.04.2006

Как уже говорилось в предыдущей статье, двигатель системы FSI может работать на таких видах смесей:
1 - работа на бедной послойной смеси с добавкой отработавших газов
2 - работа на бедной гомогенной смеси без добавки отработавших газов
3 - работа на гомогенной стехиометрической смеси с добавкой отработавших газов
4 - работа на гомогенной стехиометричской смеси без добавки отработавших газов

"Гомогенная" - это значит, что смесь "однородная" по своему составу.
И должна равномерно распределяться по всему объему камеры сгорания.
Задаются такие вопросы: " Если смесь обедненная, то почему она горит? ".

"Обедненная" - это другими словами "послойная", "расслоенная" смесь.
Посмотрим на рисунок:

fsi_gomo_1.jpg

                              рис.1

Цифрами на риснуке обозначено:

1- пространственная зона камеры сгорания, заполненная инертными газами или воздухом
2 - ограниченная пространственная зона камеры сгорания, заполненная гомогенной топливо-воздушной смесью.


В условиях создания послойного заряда, рабочая смесь является гомогенной только в пределах одной ограниченной пространственной зоны в камере сгорания. 
Надо сказать, что гомогенной бывает только такая топливная смесь, которая полностью испарилась.
На испарение влияют такие факторы:
- температура в камере сгорания
- размер капель топлива
- время "жизни" капель толива (то есть, то время, за которое капля топлива испарится полностью)

Почему топливо впрыснутое форсункой не распределяется по всему объему камеры сгорания?
Этому есть несколько причин:
- высокая первоначальная скорость струи топлива, изначально заданная давлением
- особая конструкция форсунки, которая обеспечивает "полет" струи топлива в заданном направлении при сохранении изначально заданной формы - "сплющенной" (актуально не для всех моделей двигателей с ситемой FSI).
- "сплющенная" форма струи топлива позволяет не касаться поршня двигателя и стенок камеры сгорания.
- исключительно маленькое расстояние  от сопла форсунки до "точки" искры

За счет точной дозировки по времени впрыска и объема впрыска, полное испарение топлива и создание гомогенного "облака" смеси  происходит как раз в "точке возникновения искры".                      

Как всегда - приостановимся...
Хорошо, теория есть теория, а насколько она нужна?
И нужна ли вообще?
Недавно пришлось побывать у знакомых в сервисе. Во время перерыва и чаепития разговорились.
И от одного работающего улышал такую замечательную фразу:
- Теория, теория...да зачем она нужна? Зачем мне знать, как вы говорите, что термостат устанавливается отверстием вверх? Я что - проверять буду? Зачем мне это надо? Не работает - заменить. Плохо работает - тоже заменить. И дело с концом. А если начинать разбираться, влазить во все эти тонкости, то тут даже на хлеб не заработаешь...

Вам судить, правильная это позиция человека, который занимается ремонтом автомобилей, или неправильная. 
На мой взгляд - не совсем правильная. Потому что "заменить" - да, для ремонтника это легче и быстрее.
А для Клиента?
Пусть тот же термостат стоит и не так дорого ( хотя для кого как, согласитесь), но деньги будут из кармана Клиента. И нет полной уверенности в том, что тот же злополучный термостат неисправный, а он, может быть, изначально был кем-то установлен неправильно и все беды из-за этого.
Для этого и надо знать Теорию.
Знать устройство, принципы и алгоритмы работы.
Вот например, вспомните, что мы говорили в ранних статьях в разделе GDI о свечах зажигания:
" Свечи зажигания в двигателе GDI должны быть черного цвета. Это Нормально. Это Правильно".

Нет, это  -  "не совсем правильно". Скажем так.
И почему...

Толчком к этому  рассуждению послужил разговор со специалистом из Японии.
Это был "чистый японец" и разговаривали мы с ним через переводчика.
В  разговоре коснулись темы GDI и я задал вопрос по свечам зажигания, мол, черный цвет свечей зажигания - это нормально или как?
Оказалось, что "анормально". Оказалось, что двигатели GDI, практически все, до своего первого технического обслуживания,  "ходят" со свечами зажигания имеющим цвет практически такой же, как и у "обычных" двигателей. То есть, они не "засажены", не "черно-черные", имеющие светлый ободок на кончике изолятора - что является нормальным явлением у тех автомобилей с двигателем GDI, которые бегают по дорогам России.
Почему возникает эффект "засаженности", каковы его причины?
Они же должны быть в таком случае, правильно?

Что удалось выяснить, понять и предположить:
Во время работы двигателя, при большом крутящем моменте, камера сгорания начинает работать нестабильно - в ней начинают возникать локальные зоны переобогащенной смеси:


fsi_gomo_4.jpg

                              рис.2


В результате этого, при продолжающейся работе камеры сгорания, образуются частички сажи, которые  начинают оседать на свече зажигания ( в том числе).
При больших оборотах, высокой турбулентности, повышенном (нерасчетном) числе Рейнольдса топливная смесь плохо испаряется, образует локальные зоны переобогащенной смеси, неправильно и не всегда переносится турбулентным потоком непосредственно к свече зажигания и, в результате, камера сгорания начинает работать неправильно.
И доволнительных причин этому - множество.
Например, "засаженные" клапана. Из-за имеющегося на них "нароста" камера сгорания "недополучает" положенное количество воздуха, а попавший в камеру сгорания воздух начинает неправильно перемещаться. Изменяется количественный  и качественный состав рабочей смеси в камере сгорания.
Это во время такта впуска.
Если же во время такта выпуска через выпускные клапана "выдует" меньшее количество остаточных газов, то они будут принимать участие в следующем такте работы двигателя, то есть, с каждым тактом работы двигателя состав рабочей смеси в камере сгорания будет стремительно изменяться в сторону ухудшения своих рабочих характеристик.

Вышесказанное можно проиллюстировать рисунком :

 

fsi_gomo_5.jpg

                                            рис.3


Как мы знаем, одной из особенностей работы двигателя системы непосредственного впрыска топлива является особая работа камеры сгорания, где  из-за особой формы поршня двигателя, особого построения впускного коллектора и особой работы системы управления двигателем достигается высокая степень турбулизации с большим числом Рейнольдса (подробнее об этом можно прочитать в статье в разделе GDI - "Поршень GDI").
В турбулизированной смеси скорость распространения пламени в несколько раз выше, чем в "обычной", то есть, не турбулизированной или слабо турбулизированной смеси.
На рисунке 3 вверху показано, что слабо турбулизированная смесь не имеет таких очагов "внутреннего" горения, как на том же рисунке ниже, когда смесь сильно турбулизирована.
Здесь уже имеет место так называемая "турбулентная диффузия", когда осуществляется перенос термически и химически активных  частиц  сразу некоторыми ограниченными объемами.
Коэфициент турбулентной диффузии намного, в десятки, а иногда и в сотни раз  превышает коэффициент молекулярной диффузии (как на "обычном" двигателе, при работе его камеры сгорания).
Именно отсюда можно сделать еще и другой вывод, который касается величины компрессии и давления в цилиндрах двигателя.
Если они имеют сниженные показатели, то в этом случае так же будет иметь место проявления эффекта "засаженности", потому что при снижении давления  значительно уменьшается  турбулентная скорость распространения пламени в камере сгорания.
И в результате - см.рис.2
Сюда можно приплюсовать свойства нашего отечественного бензина и моторного масла, когда нет полной уверенности в том, что и бензин, и масло полностью соответствуют тем стандартам, при которых двигатель непосредственного впрыска будет работать стабильно.
Кроме того - "плюсуем" психологию русской Души, когда "ездим до упора", пока что-то станет работать "не так" и только после этого едем искать ремонтную мастерскую и бросаем клич по Форумам: "Памагите!".
А надо бы просто сделать: вовремя и регулярно проводить техническое обслуживание своего автомобиля.
Но еще никому и никогда  в нашем мире не удавалось переломить русское "авось"...

Что бы иметь на двигателе свечи зажигания "правильного" цвета, для начала надо отстроить всю систему управления двигателем, привести ее к исходным, заданным еще на заводе изготовителе параметрам.

Продолжение следует...


Владимир Петрович Кучер



Книги по ремонту автомобилей




Автокниги и Автолитература от Легион-Автодата

Книги по ремонту автомобилей от
интернет-магазина Легион-Автодата

• низкие цены от издателя
• оперативная доставка в любой регион
(почта, пункты выдачи, курьером)
• оплата при получении
• широкий ассортимент
дисконтная карта на скидку в Autodoc.ru, EMEX.RU и в других компаниях в подарок при покупке!



Новинки компании Легион-Автодата:

Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2017 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Давление в шинах и моменты затяжек колёс 2017 (настенный ламинированный плакат, 49 марок 765 моделей)
Автомобильные кондиционеры 2017 (рабочие жидкости и объемы) (настенный ламинированный плакат 49 марок производителей автомобилей, более 675 моделей)
Автомобильные кондиционеры 2017 (рабочие жидкости и объемы) (настенный ламинированный плакат 49 марок производителей автомобилей, более 675 моделей)
FORD Explorer 2002-10 (III, IV)  с бензиновыми двигателями V6(4,0 л) и V8(4,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО (в фотографиях)
FORD Explorer 2002-10 (III, IV) с бензиновыми двигателями V6(4,0 л) и V8(4,6 л). Ремонт. Эксплуатация. ТО (в фотографиях)
Dodge RAM 2009-12 с бензиновыми V6(3,7 л); V8: 4,7 и 5,7 л (Hemi) и турбодизельным V6(Cummins 6,7 л) двигателями Ремонт.Эксплуатация.ТО(в фотографиях)
Dodge RAM 2009-12 с бензиновыми V6(3,7 л); V8: 4,7 и 5,7 л (Hemi) и турбодизельным V6(Cummins 6,7 л) двигателями Ремонт.Эксплуатация.ТО(в фотографиях)
Dodge RAM 2002-08 с бензиновыми и турбодизельными двигателями. Ремонт. Эксплуатация. ТО (в фотографиях)
Dodge RAM 2002-08 с бензиновыми и турбодизельными двигателями. Ремонт. Эксплуатация. ТО (в фотографиях)
FREIGHTLINER Columbia/Century Class S/T с 2000 года выпуска. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Шасси. Кабина. Электрооборудование. Ремонт. ТО.Эксплуатация
FREIGHTLINER Columbia/Century Class S/T с 2000 года выпуска. Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Шасси. Кабина. Электрооборудование. Ремонт. ТО.Эксплуатация
Ford F150 2004-14 с бензиновыми двигателями, включая рестайлинг с 2009. Ремонт. Эксплуатация. ТО (в фотографиях)
Ford F150 2004-14 с бензиновыми двигателями, включая рестайлинг с 2009. Ремонт. Эксплуатация. ТО (в фотографиях)
Mercedes-Benz W124 1985-93 с бензиновыми и дизельными двигателями. Ремонт. ТО. Эксплуатация (в фотографиях)
Mercedes-Benz W124 1985-93 с бензиновыми и дизельными двигателями. Ремонт. ТО. Эксплуатация (в фотографиях)
Audi 100/A6 1991-97 с бензиновыми и дизельными двигателями. Ремонт.ТО. Эксплуатация (в фотографиях)
Audi 100/A6 1991-97 с бензиновыми и дизельными двигателями. Ремонт.ТО. Эксплуатация (в фотографиях)
Mercedes-Benz Viano (W639) 2004-14 диз OM651(2,2), OM646(2,2), OM642(3,0) и бенз M272(3,5), рестайлинг 2010 РемонтЭксплТО(ФОТО+Каталог расходных з/ч)
Mercedes-Benz Viano (W639) 2004-14 диз OM651(2,2), OM646(2,2), OM642(3,0) и бенз M272(3,5), рестайлинг 2010 РемонтЭксплТО(ФОТО+Каталог расходных з/ч)
Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Mitsubishi Outlander III c 2012 рестайлинг 2015 c бенз. 4B11(2,0), 4B12(2,4), 6B31(3,0) серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО(+Каталог расходных з/ч)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Mitsubishi ASX с 2010 года серия ПРОФЕССИОНАЛ Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характер. неисправ)
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Экскаваторы-погрузчики JCB 3CX & 4CX и их модификации 1991-2010 (2,3,4 поколения) c диз. PERKINS(4,0), JCB(4,4). Серия ПРОФЕССИОНАЛ. Ремонт.Экспл.ТО
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Mercedes-Benz Vito (W639) 2003-14 рестайлинг 2010 c диз. OM651 (2,2) OM646 (2,2) Ремонт. Экспл.ТО (ФОТО+Каталог расход. з/ч. Характер. неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Toyota Land Cruiser Prado 150 c 2009 диз. 1KD-FTV(3,0) Серия Автолюбитель Ремонт. Эксплуатация. ТО (+Каталог расходных з/ч. Характерные неисправности)
Opel Astra,  Zafira 1998-05 & Chevtolet VIva 2004-08 с бензиновыми двигателями. Ремонт.ТО.Эксплуатация (+ Каталог расходных запчастей) (в фотографиях)
Opel Astra, Zafira 1998-05 & Chevtolet VIva 2004-08 с бензиновыми двигателями. Ремонт.ТО.Эксплуатация (+ Каталог расходных запчастей) (в фотографиях)
Opel Astra, Zafira 1998-05 с диизельными двигателями. Ремонт. ТО. Эксплуатация (+ каталог расходных запчастей, в фотографиях)
Opel Astra, Zafira 1998-05 с диизельными двигателями. Ремонт. ТО. Эксплуатация (+ каталог расходных запчастей, в фотографиях)
Nissan Teana L33 с 2014 с бензиновым двигателем QR25DE(2,5 л). Руководство по ремонту . Эксплуатация. Техническое обслуживание
Nissan Teana L33 с 2014 с бензиновым двигателем QR25DE(2,5 л). Руководство по ремонту . Эксплуатация. Техническое обслуживание
Nissan Teana с 2014 модели L33 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5 л). Руководство по ремонту. Эксплуатация. Техническое обслуживание
Nissan Teana с 2014 модели L33 с бензиновым двигателем VQ35DE(3,5 л). Руководство по ремонту. Эксплуатация. Техническое обслуживание
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Nissan X-Trail T32 с 2014 с бензиновыми двигателями MR20DD(2,0), QR25DE(2,5). Серия Профессионал. Ремонт. Эксплуатация. ТО
Ответить на комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Оставить комментарий
Чтобы оставить комментарий авторизуйтесь через социальные сети или укажите ваше имя и заполните код с картинки:
Имя/Ник с форума autodata.ru*
Введите код с картинки*
CAPTCHA
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:




Автокниги - ремонтируйте автомобиль своими силами