Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатель fsi устройство работа

FSI двигатель: что это, принцип работы, отличительные особенности, плюсы и минусы

Немецкий концерн Volkswagen представил миру новый вариант бензинового двигателя — силовой агрегат FSI.

Этой новинке не потребовалось много времени, чтобы завоевать всемирную любовь и стать популярной на всех континентах. Что же это за мотор такой?

Действительно ли всё так хорошо с двигателем FSI и обычному бензиновому агрегату пора кануть в лету? Давайте разбираться с тем, что наизобретали германские специалисты.

Что такое система впрыска FSI?

Технологию FSI (послойный впрыск топлива) называют передовой и самой инновационной. Правда ли это? О том, что такое система непосредственного впрыска FSI и принцип ее работы, расскажем в данной статье.

Эту систему еще много лет назад разработали японские конструкторы и внедрили в производство. Правда, она называется GDI — непосредственный впрыск бензина. А европейские производители, в частности концерн VW ,просто перенял эту технологию и соответственно сменил название. И выпускает двигатели семейства FSI с непосредственным впрыском.

Знакомство с системой FSI начнем с самого сложного, с топливного насоса высокого давления, а уж потом перейдем непосредственно к самой системе впрыска: что это такое и как она работает.

Топливный насос высокого давления двигателей FSI

Топливный насос высокого давления (ТНВД) установлен на корпусе распределительных валов и приводится в действие от двойного кулачка на впускном распределительном вале. Этот ТНВД создает давление в топливной системе около 100 Бар.

Конструкция ТНВД: одноплунжерный насос высокого давления, имеющий регулировку по подаче топлива. То есть, ТНВД подает в систему только такое количество топлива, которое требуется в данный момент или в тот момент, который предстоит через определенный промежуток времени.

Принцип работы двигателя FSI

Конструкция системы двигателя FSI имеет два контура — низкого и высокого давления. Контур низкого давления объединяет топливный бак, топливный насос, топливный фильтр, а также датчик низкого давления.

Основным элементом контура низкого давления является топливный насос, который служит для подачи топлива в контур низкого давления. Топливный насос встроен в топливный бак. Насос создает давление порядка 0,05-0,5 МПа. Управление производительностью насоса осуществляется соответствующим блоком управления, объединенным с топливным насосом. Топливный насос обеспечивает подачу строго определенного количества топлива в систему, необходимого для работы двигателя. Это достигается за счет постоянного измерения давления топлива в контуре датчиком низкого давления.

Сигнал от датчика поступает в блок управления двигателем. Значение сигнала сопоставляется со стандартным значением для конкретного режима работы двигателя. При отличии давления от стандартного значения, блок управления двигателем подает сигнал блоку управления топливным насосом.

Блок управления топливным насосом изменяет обороты вращения насоса, тем самым изменяет его производительность и давление в контуре. Контур высокого давления образует систему непосредственного впрыска топлива.

Что же такое FSI?

FSI является технологией, которая нашла применение в автомобилях известных брендов. Впервые такая технология испытана в 1998 году на двигателях авто марки Volkswagen, а в 2000-м вышла в серийное производство.

Технология FSI (Fuel Stratified Injection) подразумевает под собой впрыск топлива слоями. Это относительно новая немецкая разработка для двигателей небольших объёмов. Первая модель была установлена на мотор объёмом 1,4 литра с мощностью в 86 лошадиных сил. Настоящая модель была признана одной из лучших, а созданный в 2006 году двухлитровый двигатель с подобной технологией также удостоился высшего признания.



Топливный насос

ТНВД на мотора 1,4 FSI, 1,4 TSI, 1,6 FSI первого поколения (BKG, BLN, AXU, BAG, BLP, BLF) одинаковые.

По конструкции ТНВД представляет собою регулируемый по подаче одноплунжерный насос высокого давления. Насос подает в распределитель топливо под давлением 100 бар и только в том количестве, которое должно быть впрыснуто. В отличие от дизельного двигателя, тут нет постоянного обратного потока топлива. Выход бензина в обратку возможен только через предохранительный клапан, который срабатывает при давлении в 120 бар.

Насос приводится в движение кулачком, расположенном на распредвале. Между ними находится небольшой толкатель. Если его не заменить вовремя, толкатель протирается насквозь и с кулачком распредвала будет контактировать шток плунжера. Если толкатель протирается, то производительность ТНВД резко снижается. Кроме того, стружка с его поверхности попадает в масло. Толкатель меняется просто, стоит дешево. Менять его стоит раз в 3-4 года.

Сам по себе ТНВД не вечный, изнашивается из-за употребления некачественного топлива. Проблемы с ним проявляются в снижении мощности мотора и ошибкам по части давления в рампе.

Выбрать и купить топливный насос высокого давления (ТНВД) для двигателя FSI вы можете в нашем каталоге.

Система впрыска FSI

РубрикаТранспорт
Видстатья
Языкрусский
Дата добавления17.05.2016
Размер файла3,7 M
  • посмотреть текст работы
  • скачать работу можно здесь
  • полная информация о работе
  • весь список подобных работ
Читать еще:  3ct двигатель расход топлива

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Система впрыска FSI

Технологию FSI (послойный впрыск топлива) называют передовой. Правда ли это? О том, что такое система впрыска FSI и принцип ее работы, расскажем в данной статье.

Эту систему еще много лет назад разработали японские конструкторы и внедрили в производство. Правда, она называется GDI — непосредственный впрыск бензина. А европейские производители, в частности концерн VW, просто перенял эту технологию и соответственно сменил название. И выпускает двигатели семейства FSI с непосредственным впрыском.

Двигатель FSI — Fuel Stratified Injection (послойный впрыск топлива). Не является турбированным двигателем (как двигатель TSI), это двигатель с так называемым непосредственным впрыском топлива.

Все двигатели FSI мощностью 66 кВт и более оснащаются усовершенствованной топливной системой.

Эта система имеет следующие отличия:

-Детали насоса высокого давления и рампы форсунок имеют специальное антикоррозионное покрытие, которое защищает их от воздействия топлива с содержанием этанола до 10%.

-Изменено управление насосом высокого давления.

-Устранен за ненадобностью трубопровод отвода (в бак) топлива, просочившегося вдоль плунжера.

-Отвод топлива, сбрасываемого через установленный на рампе форсунок предохранительный клапан, производится через относительно короткий трубопровод в контур низкого давления, перед насосом высокого давления.

Знакомство с системой FSI начнем с самого сложного, с топливного насоса высокого давления, а уж потом перейдем непосредственно к самой системе впрыска: что это такое и как она работает.

Топливный насос высокого давления FSI

форсунка двигатель топливный насос

Топливный насос высокого давления (ТНВД) установлен на корпусе распределительных валов и приводится в действие от двойного кулачка на впускном распределительном вале. Этот ТНВД создает давление в топливной системе около 100 Бар.(Рис.1)

Рис.1 Топливный насос высокого давления

Одноплунжерный насос высокого давления, имеющий регулировку по подаче топлива. То есть, ТНВД подает в систему только такое количество топлива, которое требуется в данный момент или в тот момент, который предстоит через определенный промежуток времени.

Это регулируемый по многопараметровой характеристике одноплунжерный насос, подача которого всегда устанавливается равной расходу топлива через форсунки. Благодаря этому снижаются затраты мощности на привод насоса и соответственно уменьшается расход топлива двигателем.

Его детали имеют антикоррозионное покрытие, защищающее их от действия топлива с содержанием метанола до 10%. Благодаря этому двигатели FSI можно эксплуатировать практически повсеместно.

Трубопровод для отвода просочившегося вдоль плунжера топлива отсутствует. Это топливо возвращается на сторону впуска по каналу в корпусе насоса.

Привод насоса высокого давления

Насос высокого давления приводится от двойного кулачка (Рис.2), выполненного на впускном распределительном вале двигателя (Место установки насоса на двигателе, его привод и конструкция его корпуса могут различаться у двигателей различных моделей).

Рис. 2 Привод ТНВД

Состав и схема топливной системы

Топливная система FSI функционально делится на контуры низкого и высокого давления (Рис.3).

Характеристика первой составляющей

Составляющие элементы низкого контура:

1. Бак топливного типа.

2. Насос топливного типа.

3. Фильтр топливного типа.

4. Перепускной клапан.

5. Регулятор давления горючей смеси.

Давление топлива в этом контуре обычно изменяется в пределах от 0,5 до 5 бар, но при горячем или холодном пуске двигателя оно повышается до 6,5 бар. При холодном пуске повышение давления топлива в контуре низкого давления приводит к увеличению начального давления в контуре высокого давления. Благодаря этому улучшается смесеобразование и ускоряется пуск холодного двигателя. При пуске горячего двигателя повышенное давление топлива предотвращает образование паровых пробок в насосе высокого давления.

Рис. 3 Контуры высокого и низкого давления

Датчик FSI передает сигнал непосредственно на блок управления двигателем. Конкретный режим работы предусматривает сопоставление значения сигнала со стандартными. Если поданное давление отличается от стандартного, блок управления двигателя передает соответствующий сигнал блоку управления топливным насосом. В свою очередь, блок управления топливным насосом должен изменить обороты вращения насоса. Таким образом, изменяется производительность и давление в контуре.

За производительность насоса отвечает, объединенный с ним, БУ.

Контур высокого давления

В состав контура высокого давления входят:

1. Насос высокого давления топливного типа.

2. Трубопровод высокого давления.

3. Трубопровод распределительного типа.

4. Датчик высокого давления.

5. Предохранительный клапан.

6. Форсунки впрыска.

Общая структура и алгоритм работы FSI с двигателем

Моторные аналоги типа FSI характеризуются двухступенчатыми всасывающими комбинированными трубами с заслонками. Их функциональная задача — обеспечивать послойный впрыск горючей смеси к камере сгорания при условии режима частичных нагрузок. При условии низкого частотного вращения коленчатого вала, заслонка впускного коллектора находится в закрытом положении, а процесс подачи всасываемого воздуха к впускному клапану происходит верхним каналом (Рис.4). Затем траектория подачи ведет к цилиндру, благодаря чему максимальное значение крутящего момента увеличивается на 15%. Диапазон высокой частоты вращения предусматривает соответствие положения максимальной мощности отрытой заслонке. Система этого фактора обеспечивает мотору высокую литражную мощность. Блок управления топливным насосом способствует изменению оборотов вращения насоса, изменяя его общую производительность и давление в контуре.

Читать еще:  Ямаха викинг стук в двигателе

Рис. 4 Процесс работы системы FSI в цилиндре

Отличие двигателя FSI, от обыкновенного бензинового двигателя

У обыкновенного бензинового двигателя впрыск топлива происходит в цилиндры двигателя через впускной коллектор. А вот у FSI впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания. Форсунки имеют шесть микроотверстий, которые с очень большой эффективностью распределяют топливо по камере сгорания, в свою очередь воздух подается через специальную заслонку. Благодаря этому топливная смесь получается однородной, что улучшает ее сгорание в цилиндрах двигателя. Благодаря непосредственному впрыску топлива, двигателя FSI превосходят обыкновенные двигатели в динамики разгона, в выбросе вредных веществ в атмосферу (гораздо меньше), а также экономичность такого двигателя лучше, иногда экономия доходит до 25 %.

В отличие от обыкновенного бензинового двигателя, у двигателя FSI, есть контур с повышенным давлением, необходимое давление поддерживает топливный насос нового типа, который забирает топливо из зоны пониженного давления. Надо сказать, что топливный насос регулирует давление исходя из потребности. При ускорении автомобиля давление увеличивается, до 0,5 Мпа, а при спокойном движении, скажем под горку, давление может составлять всего 0,05 Мпа. Управление насосом происходит определенным блоком управления и датчиком низкого давления. Благодаря этим электронным системам в цилиндры двигателя подается нужное количество топлива, ни больше, ни меньше, именно столько сколько нужно. Поэтому переливание топлива, или голодание от топливной смеси здесь исключено. Также есть еще одно преимущество — это двойной впрыск топлива (распределение подаваемого топлива между тактом впрыска и тактом сжатия), нужен для пуска холодного двигателя, когда подается обогащенная топливная смесь, до того времени, как прогреется двигатель и каталитический нейтрализатор.

Компоненты топливной системы. Концепция регулирования подачи насоса

Регулируемый по многопараметровой характеристике одноплунжерный насос подает всегда столько топлива, сколько его впрыскивается через форсунки. Момент начала подачи топлива плунжером рассчитывается блоком управления двигателем в соответствии с требуемым его расходом. В расчетный момент движения плунжера регулятор давления закрывает впускной клапан (Рис.5) после чего начинается подача топлива к форсункам.

Рис.5 Концепция регулирования ТНВД

Ниже приведена диаграмма (Рис. 6), которая разделена на три диапазона. Эти диапазоны соответствуют углу поворота распределительного вала при всасывании, возврате топлива в полость низкого давления и при его нагнетании. На приведенных ниже рисунках каждый рассматриваемый диапазон отмечается серым фоном.

Рис.6 Диаграмма хода плунжера и изменения давления

При ходе всасывания впускной клапан открывается под действием пружины, усилие которой передается на него через толкатель (Рис. 7). В результате этого топливо поступает в надплунжерное пространство в течение всего хода плунжера вниз.

Рис.7 Ход всасывания

Рис. 8 Диаграмма хода всасывания

Возврат топлива в полость низкого давления

Чтобы уравнять подачу топлива насосом с его расходом через форсунки, впускной клапан остается открытым определенное время после начала движения плунжера вверх. Избыточное топливо вытесняется при этом плунжером вновь в полость низкого давления. Создаваемые при этом пульсации давления сглаживаются демпфером в корпусе насоса и дросселем в трубопроводе подвода топлива к нему.

Рис. 9 Возврат топлива в полость низкого давления

Рис. 10 Ход нагнетания топлива

Форсунки высокого давления

Форсунки высокого давления (Рис. 11) установлены на головке цилиндров. Через них топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры двигателя.

Форсунки должны обеспечивать хорошее распыление топлива в короткий промежуток времени и в нужный для данного процесса смесеобразования момент. При послойном смесеобразовании топливо должно впрыскиваться преимущественно в зону свечи зажигания, а при работе двигателя на гомогенной стехиометрической или бедной смеси впрыскиваемое топливо должно распределяться возможно равномерно по всему объему камеры сгорания.

Рис. 11 Форсунка высокого давления

Впрыск топлива начинается после подачи напряжения на обмотку возбуждения форсунки. Под действием создаваемого током магнитного поля втягивается якорь форсунки, поднимая ее иглу с седла. В результате производится впрыск топлива через форсунку. При прекращении подачи напряжения на обмотку возбуждения магнитное поле исчезает, а игла форсунки возвращается на седло под действием пружины. Впрыск топлива при этом прекращается.

Последствия при выходе форсунки из строя

Неисправность форсунки определяется по пропускам воспламенения, при возникновении которых прекращается подача на нее управляющих сигналов.

Читать еще:  Шевроле авео т250 троит двигатель

Рис. 12 Структура форсунки

После замены форсунки необходимо стереть в памяти прежние параметры согласования и провести согласование новой форсунки с блоком управления. При этом необходимо следовать указаниям по проведению направленного поиска неисправностей.

В заключении хочется сказать, что первый двигатель 1,4 литра (86 л.с.) FSI в 2000 году стал лучшим двигателем в своем классе. А в 2006 году, новый 2,0 литра FSI, опять же признан эталоном.

— имеет лучшую разгонную динамику

— малый выброс вредных веществ в атмосферу

— лучшую экономию топлива, от 15 до 25 %, в отличии от обыкновенного двигателя.

Многие производители, например AUDI. Взяли двигатели FSI себе на вооружение, после модернизации родился турбированный двигатель TFSI, который основан все на том же двигателе. Сейчас линейка насчитывает несколько десятков модификаций от 1,4 литра до 5,2 литра. И устанавливается на модели Volkswagen, AUDI, Skoda, Seat.

Размещено на Allbest.ur

Подобные документы

Назначение топливного насоса высокого давления. Регулятор частоты вращения. Автоматическая муфта опережения впрыска топлива. План технологических операций ремонта топливного насоса. Организация рабочих мест и техника безопасности при выполнении работ.

курсовая работа [993,8 K], добавлен 19.03.2015

Система подачи топлива в инжекторной системе. Регулятор давления топлива. Порядок сбрасывания давления в системе его подачи. Применение электробензонасоса турбинного типа. Функционирование топливного фильтра. Форсунка системы распределенного впрыска.

презентация [129,8 K], добавлен 18.09.2013

Характеристики системы впрыска с распределительным устройством. Устройство основных элементов системы Common rail. Элементы подачи топлива под низким давлением. Подача топлива под высоким давлением. Фазы впрыска топлива. Топливопроводы высокого давления.

реферат [1,3 M], добавлен 09.01.2011

Конструкция топливной системы дизеля автомобиля. Анализ и отказ ее неисправностей. Методы обеспечения работоспособности. Техническое обслуживание системы питания мотора. Разработка технологического процесса регулировки топливного насоса высокого давления.

курсовая работа [502,9 K], добавлен 23.05.2014

Устройство, назначение, принцип работы топливного насоса высокого давления двигателя Д-243. Схема работы секции топливного насоса. Возможные неисправности и ремонт топливного насоса, его техническое обслуживания. Техника безопасности при ремонте трактора.

курсовая работа [3,4 M], добавлен 14.12.2013

Топливные системы дизеля. Очистка топлива от загрязнителей и впрыскивание его в цилиндры двигателя. Определение диаметра и хода плужнера. Профилирование кулачка. Процесс топливоподачи. Расчет наполнительных и отсечных отверстий, деталей топливного насоса.

дипломная работа [241,3 K], добавлен 19.01.2009

Назначение системы питания дизельного двигателя, схема его работы. Основные причины неисправностей и нарушений в работе насосов низкого давления. Перебои и неравномерность в работе цилиндров двигателя. Проверка герметичности системы питания воздухом.

реферат [2,8 M], добавлен 15.11.2014

Недостатки

Теперь давайте рассмотрим недостатки двигателя FSI. Что это такое, мы уже знаем – это мотор, где используется послойный впрыск. Недостатки имеются, несмотря на то, что агрегат действительно имеет более высокую мощность при сниженном расходе топлива. Все дело в том, что мотор за счет конструктивных особенностей очень требователен не только к качеству горючего, но и требует более хорошего обслуживания. Чтобы силовой агрегат работал без поломок, владелец должен пристально следить за ним.

Первым недостатком считается расположение форсунок в цилиндрах. Данная конструкция, даже если учесть, что двигатель питается только дорогим качественным топливом с брендовых заправок, больше подвержена загрязнениям. Это влечет за собой существенные перебои в работе мотора:

  • затрудненный запуск;
  • пропуски зажигания;
  • троение;
  • большой расход.

В критических ситуациях могут возникнуть необратимые последствия, которые приводят к дорогому ремонту, а то и замене двигателя на Volkswagen.

Чтобы избежать засорения форсунок, необходимы частые профилактические чистки. Естественно, постоянное их снятие с последующей очисткой на специальных стендах – это очень дорого. Сам же VAG рекомендует заливать в бак вместе с топливом специальные очищающие присадки. Концерн присадки не изготавливает, а вся та продукция, что продается под брендом VAG, иногда имеет очень высокую цену. Владельцу нужно обращать внимание на присадки известных брендов.

Особенности практического применения

Моторные аналоги типа FSI характеризуются двухступенчатыми всасывающими комбинированными трубами с заслонками. Их функциональная задача – обеспечивать послойный впрыск горючей смеси к камере сгорания при условии режима частичных нагрузок. При условии низкого частотного вращения коленчатого вала, заслонка впускного коллектора находится в закрытом положении, а процесс подачи всасываемого воздуха к впускному клапану происходит верхним каналом. Затем траектория подачи ведет к цилиндру, благодаря чему максимальное значение крутящего момента увеличивается на 15%. Диапазон высокой частоты вращения предусматривает соответствие положения максимальной мощности отрытой заслонке. Система этого фактора обеспечивает мотору высокую литражную мощность. Блок управления топливным насосом способствует изменению оборотов вращения насоса, изменяя его общую производительность и давление в контуре.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector