Виды впрыска FSI, часть 2
15.04.2006
В предыдущей статье мы уже немного касались разновидностей видов впрыска топлива в системе непосредственного впрыска под названием FSI
В этой статье продолжим разбираться с этим и постараемся ответить на вопрос: "Какие виды впрыска топлива может еще реализовывать система управления FSI?"
Что бы иметь "точку отталкивания", приведем в порядок употребляющиеся выражения:
" Гомогенная топливо-воздушная смесь" - это ТВС, которая однородная по своему составу
" Гетерогенная топливо-воздушная смесь" - это такая ТВС, в которой топливо и воздух расположены послойно.
В зависимости от нагрузки на двигатель и других условий, система управления может выбрать один из имеющихся вариантов работы двигателя:
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
Что можно наглядно посмотреть на нижеприведенном рисунке:
рис.1
Но приостановимся и заглянем в тему "Непосредственный впрыск топлива" немного под другим углом.
Основной вопрос: "Для чего и почему были придуманы такая система впрыска - "непосредственный впрыск"?
Прихоть разработчиков или какие-то другие причины?
Другие. Более важные и более насущные, которые, к сожалению, мы пока что еще не ощущаем, но, лет так через "N-количество", мы в полной мере можем вкусить все "прелести" нашей безалаберности и нашего всепланетарного "авось".
Самым страшным "зверем" являются оксиды азота - NOx.
Можете сами посмотреть на приведенном внизу рисунке - сколько его у нас, в России:
рис.2
И наиболее "грязным" городом страны является город Москва.
Дышим дерьмом, дышим отравой.
Незаметно, но происходят генные изменения и - кто знает? - в каком поколении у кого и что родится после зачатия...
Спохватились. Только трудно сказать - вовремя или нет?
Давно известно несколько способов снижения или подавления оксидов азота на стадии горения.
Именно они и были заложены в основу разработки двигателей непосредственного впрыска топлива:
- работа двигателя при пониженной нагрузке
- сгорание топлива при некоем недостатке воздуха
- многоступенчатое сжигание топлива
- дожигание топлива или его рециркуляция (система EGR)
Когда двигатель работает при пониженной нагрузке, то уменьшается теплоотдача на еденицу объема или площади, в результате чего снижается температура сгорания и образования вредных примесей, в частности NOx.
Так называемое "послойное смесеобразование" или "сверхобедненная ТВС" - это горение при недостатке воздуха. При этом в зоне основного горения ТВС в камере сгорания доля кислорода минимальная, в результате чего уменьшается количество термических и топливных оксидов, в том числе NOx.
"Двухстадийный" или "двойной" впрыск топлива: происходит снижение температуры сгорания и образование в камере сгорания так называемой "восстановительной среды", в которой вредные оксиды, в том числе и NOx, подавляются, их доля значительно уменьшается.
Дожигание топлива: система рециркуляции под названием EGR - призвана тоже уменьшить долю образования вредных оксидов. "Разбавляя" топливо-воздушную смесь отработавшими газами, мы снижаем температуру горения в камере сгорания, тем самым "приглушая" активное образование вредных оксидов, в том числе NOx.
В двигателе системы FSI есть еще одна особенность - изменение скорости и количества поступающего в камеру сгорания воздуха. Для этого применяется заслонка с вакуумным приводом (рисунок 3, позиция 1, рисунок 4, позиция 1):
рис.3 рис.4
Как видно из приведенных рисунков, заслонка может устанавливаться в различные положения.
На рисунке 3 она открыта, воздух поступает одновременно через два воздушных канала, в результате чего достигается максимальная мощность (при остальных дополнительных условиях).
На рисунке 4 заслонка закрыта и воздух поступает в камеру сгорания через один - длинный воздушный канал, в результате чего достигается максимальный крутящий момент.
Но и это еще не все. Производители постарались "взять от воздуха" все, что только возможно, поэтому нижняя часть впускной системы имеет тоже свои особенности, в частности - электроуправляемые воздушные заслонки:
фото 5
В корпус электропривода встроен датчик положения заслонок, который обеспечивает обратную связь и "показывает" блоку управления истинное положение заслонок на данный момент времени (если, конечно, он не "сбит" и правильно настроен).
Продолжение следует (часть №3)
Владимир Петрович Кучер
