Վառելիքի ներարկում բենզինային շարժիչներում. Առավելությունները, թերությունները և հնարավոր խնդիրներ

Ներարկման համակարգի տեսակը որոշում է շարժիչի պարամետրերը և շահագործման ծախսերը: Այն ազդում է դինամիկայի, վառելիքի սպառման, արտանետումների արտանետումների և մեքենայի պահպանման ծախսերի վրա:

Տրանսպորտում ներքին այրման շարժիչում բենզինի ներարկման գործնական կիրառման պատմությունը սկսվում է Առաջին համաշխարհային պատերազմին նախորդող ժամանակաշրջանից: Նույնիսկ այն ժամանակ ավիացիան շտապ փնտրում էր նոր լուծումներ, որոնք կարող էին բարելավել շարժիչների արդյունավետությունը և հաղթահարել օդանավի տարբեր դիրքերում հզորության հետ կապված խնդիրները: Վառելիքի ներարկումը, որն առաջին անգամ հայտնվեց 8 թվականին ֆրանսիական V1903 ինքնաթիռի շարժիչում, օգտակար դարձավ: Միայն 1930 թվականին հայտնվեց վառելիքով ներարկվող Mercedes 1951 SL-ի դեբյուտը, որը լայնորեն համարվում էր ոլորտում որպես առաջատար: Սակայն սպորտային տարբերակում դա առաջին ավտոմեքենան էր բենզինի ուղղակի ներարկումով։

Վառելիքի էլեկտրոնային ներարկումն առաջին անգամ օգտագործվել է 300-ում՝ 1958 թվականին Chrysler շարժիչով: Բենզինի բազմակետ ներարկումը սկսել է հայտնվել մեքենաների վրա 1981-ական թվականներին, բայց այն հիմնականում օգտագործվում էր շքեղ մոդելներում: Բարձր ճնշման էլեկտրական պոմպերն արդեն օգտագործվում էին պատշաճ ճնշում ապահովելու համար, բայց վերահսկողությունը դեռևս մեխանիկայի պատասխանատվությունն էր, որը մոռացության մատնվեց միայն 600 թվականին Mercedes-ի արտադրության ավարտից հետո: Ներարկման համակարգերը դեռ թանկ էին և չէին փոխվում դեպի էժան ու հայտնի մեքենաներ: Բայց երբ XNUMX-ում անհրաժեշտություն առաջացավ կատալիտիկ փոխարկիչներ տեղադրել բոլոր մեքենաների վրա, անկախ դրանց դասից, պետք էր մշակել ներարկման ավելի էժան տեսակ:

Կատալիզատորի առկայությունը պահանջում էր խառնուրդի բաղադրության ավելի ճշգրիտ վերահսկում, քան կարբյուրատորները կարող էին ապահովել: Այսպես ստեղծվել է մեկ կետանոց ներարկում՝ «բազմակետի» խղճուկ տարբերակ, բայց բավարար էժան մեքենաների կարիքների համար։ Իննսունականների վերջից այն սկսեց անհետանալ շուկայից՝ փոխարինվելով բազմաբնույթ ներարկիչներով, որոնք ներկայումս ավտոմոբիլային շարժիչներում ամենահայտնի վառելիքի համակարգն են: 1996 թվականին վառելիքի ուղղակի ներարկումն իր ստանդարտ դեբյուտը կատարեց Mitsubishi Carisma-ում: Նոր տեխնոլոգիան լուրջ բարելավման կարիք ուներ և սկզբում քիչ հետևորդներ գտավ:

Այնուամենայնիվ, հաշվի առնելով արտանետվող գազերի ավելի ու ավելի խիստ ստանդարտները, որոնք ի սկզբանե մեծ ազդեցություն են ունեցել ավտոմոբիլային վառելիքի համակարգերի առաջընթացի վրա, դիզայներներն ի վերջո ստիպված են եղել անցնել բենզինի ուղղակի ներարկման: Վերջին լուծումներում, առայժմ քիչ թվով, դրանք միավորում են բենզինի ներարկման երկու տեսակ՝ անուղղակի բազմակետ և ուղիղ:    

Անուղղակի մեկ կետի ներարկում

Մեկ կետի ներարկման համակարգերում շարժիչը սնվում է մեկ ներարկիչով: Այն տեղադրված է ընդունման կոլեկտորի մուտքի մոտ: Վառելիքը մատակարարվում է մոտ 1 բար ճնշման տակ։ Ատոմացված վառելիքը խառնվում է օդի հետ առանձին բալոններ տանող ալիքների ընդունման նավահանգիստների դիմաց:

Վառելիք-օդ խառնուրդը ներծծվում է ալիքների մեջ՝ առանց խառնուրդի ճշգրիտ չափաբաժնի յուրաքանչյուր բալոնի համար: Կապուղիների երկարության և դրանց հարդարման որակի տարբերությունների պատճառով բալոնների էլեկտրամատակարարումը անհավասար է: Բայց կան նաև առավելություններ. Քանի որ վառելիքի և օդի խառնուրդի ուղին վարդակից մինչև այրման պալատը երկար է, վառելիքը կարող է լավ գոլորշիանալ, երբ շարժիչը պատշաճ կերպով տաքանա: Սառը եղանակին վառելիքը չի գոլորշիանում, խոզանակները խտանում են կոլեկտորի պատերին և մասամբ կաթիլների տեսքով մտնում այրման խցիկ։ Այս ձևով այն չի կարող ամբողջությամբ այրվել աշխատանքային ցիկլում, ինչը հանգեցնում է շարժիչի ցածր արդյունավետության տաքացման փուլում:

Դրա հետևանքն է վառելիքի սպառման ավելացումը և արտանետվող գազերի բարձր թունավորությունը: Մեկ կետի ներարկումը պարզ է և էժան, չի պահանջում շատ մասեր, բարդ վարդակներ և առաջադեմ կառավարման համակարգեր: Արտադրության ցածր ծախսերը հանգեցնում են մեքենայի ավելի ցածր գնի, և մեկ կետի ներարկման միջոցով վերանորոգումը հեշտ է: Ներարկման այս տեսակը չի օգտագործվում ժամանակակից մարդատար ավտոմեքենաների շարժիչներում: Այն կարելի է գտնել միայն հետամնաց դիզայնով մոդելներում, թեև արտադրված են Եվրոպայից դուրս: Օրինակներից մեկը իրանական Սամանդն է:

արտոնություններ

- Պարզ դիզայն

- արտադրության և պահպանման ցածր ծախսեր

– Արտանետվող գազերի ցածր թունավորությունը, երբ շարժիչը տաք է

արատներ

- Վառելիքի չափաբաժնի ցածր ճշգրտություն

- Համեմատաբար բարձր վառելիքի սպառում

– Շարժիչի տաքացման փուլում արտանետվող գազերի բարձր թունավորությունը

– Շարժիչի դինամիկայի առումով վատ կատարում

Անուղղակի բազմակետ ներարկում

Մեկ կետով անուղղակի ներարկման ընդլայնումը բազմակետ անուղղակի ներարկումն է՝ յուրաքանչյուր ընդունման պորտում ներարկիչով: Վառելիքը մատակարարվում է շնչափողից հետո, անմիջապես ընդունման փականից առաջ: Ներարկիչներն ավելի մոտ են բալոններին, բայց օդ/վառելիքի խառնուրդի ճանապարհը դեռ բավական երկար է, որպեսզի վառելիքը գոլորշիանա տաք շարժիչի վրա: Մյուս կողմից, ջեռուցման փուլն ավելի քիչ հակված է խտանալու ընդունման պորտի պատերին, քանի որ վարդակի և մխոցի միջև հեռավորությունը ավելի կարճ է: Բազմակետ համակարգերում վառելիքը մատակարարվում է 2-ից 4 բար ճնշմամբ:

Յուրաքանչյուր բալոնի համար առանձին ինժեկտորը դիզայներներին լիովին նոր հնարավորություններ է տալիս շարժիչի դինամիկայի բարձրացման, վառելիքի սպառման և արտանետումների նվազեցման առումով: Սկզբում ոչ մի առաջադեմ կառավարման համակարգեր չեն օգտագործվել, և բոլոր վարդակները միաժամանակ չափում են վառելիքը: Այս լուծումը օպտիմալ չէր, քանի որ ներարկման պահը չի առաջացել յուրաքանչյուր մխոցում առավել շահավետ պահին (երբ այն հարվածեց փակ ընդունման փականը): Միայն էլեկտրոնիկայի զարգացումը հնարավորություն տվեց կառուցել ավելի առաջադեմ կառավարման համակարգեր, որոնց շնորհիվ ներարկումն սկսեց ավելի ճշգրիտ աշխատել։

Սկզբում վարդակները բացվում էին զույգերով, այնուհետև մշակվեց վառելիքի հաջորդական ներարկման համակարգ, որտեղ յուրաքանչյուր վարդակ բացվում է առանձին՝ տվյալ բալոնի համար օպտիմալ պահին։ Այս լուծումը թույլ է տալիս ճշգրիտ ընտրել վառելիքի չափաբաժինը յուրաքանչյուր հարվածի համար: Սերիական բազմակետ համակարգը շատ ավելի բարդ է, քան մեկ կետանոց համակարգը, ավելի թանկ է արտադրությունը և ավելի թանկ է սպասարկումը: Այնուամենայնիվ, դա թույլ է տալիս զգալիորեն բարձրացնել շարժիչի արդյունավետությունը վառելիքի ավելի քիչ սպառման և արտանետվող գազերի ավելի քիչ թունավորության դեպքում:

արտոնություններ

- Վառելիքի չափաբաժնի բարձր ճշգրտություն

- Վառելիքի ցածր սպառում

- Շարժիչի դինամիկայի առումով շատ հնարավորություններ

- Արտանետվող գազերի ցածր թունավորություն

արատներ

- Դիզայնի զգալի բարդություն

- Համեմատաբար բարձր արտադրության և պահպանման ծախսեր

Ուղղակի ներարկում

Այս լուծույթում ներարկիչը տեղադրված է մխոցում և վառելիքը ներարկում է անմիջապես այրման պալատի մեջ: Սա մի կողմից շատ ձեռնտու է, քանի որ թույլ է տալիս շատ արագ փոխարինել մխոցից վերևում գտնվող վառելիք-օդ լիցքը: Բացի այդ, համեմատաբար սառը վառելիքը լավ սառեցնում է մխոցի պսակը և բալոնի պատերը, այնպես որ հնարավոր է բարձրացնել սեղմման գործակիցը և ձեռք բերել շարժիչի ավելի բարձր արդյունավետություն՝ չվախենալով այրման անբարենպաստ հարվածից:

Ուղղակի ներարկման շարժիչները նախատեսված են այրելու շատ նիհար օդի/վառելիքի խառնուրդներ շարժիչի ցածր բեռնվածության դեպքում՝ վառելիքի չափազանց ցածր սպառման հասնելու համար: Սակայն պարզվել է, որ դա առաջացնում է արտանետվող գազերում ազոտի օքսիդների ավելցուկի հետ կապված խնդիրներ, որոնք վերացնելու համար անհրաժեշտ է տեղադրել համապատասխան մաքրման համակարգեր։ Դիզայներները ազոտի օքսիդների հետ գործ ունեն երկու եղանակով` ավելացնելով խթան և փոքրացնելով չափը, կամ տեղադրելով երկփուլ վարդակների բարդ համակարգ: Պրակտիկան ցույց է տալիս նաև, որ վառելիքի ուղղակի ներարկումով, բալոնների ընդունման խողովակներում և ընդունող փականների ցողուններում ածխածնի նստվածքների անբարենպաստ երևույթը (շարժիչի դինամիկայի նվազում, վառելիքի սպառման ավելացում):

Դա պայմանավորված է նրանով, որ ինչպես ընդունման պորտերը, այնպես էլ ընդունման փականները չեն լվացվում օդ-վառելիքի խառնուրդով, ինչպես անուղղակի ներարկման դեպքում: Հետևաբար, դրանք չեն լվացվում բեռնախցիկի օդափոխման համակարգից ներծծող համակարգ մուտք գործող յուղի մանր մասնիկներով: Նավթի կեղտը կարծրանում է ջերմաստիճանի ազդեցության տակ՝ ստեղծելով անցանկալի նստվածքի ավելի ու ավելի հաստ շերտ:

արտոնություններ

- Վառելիքի չափաբաժնի շատ բարձր ճշգրտություն

– Նիհար խառնուրդների այրման հնարավորություն

– Շարժիչի շատ լավ դինամիկա՝ վառելիքի ցածր սպառմամբ

արատներ

- Չափազանց բարդ դիզայն

- Արտադրության և պահպանման շատ բարձր ծախսեր

– Արտանետվող գազերում ավելորդ ազոտի օքսիդների հետ կապված խնդիրներ

- Ածխածնի կուտակումներ ընդունման համակարգում

Կրկնակի ներարկում - ուղղակի և անուղղակի

Խառը ներարկման համակարգի դիզայնը օգտվում է ինչպես անուղղակի, այնպես էլ ուղղակի ներարկման առավելություններից: Ուղղակի ներարկումն աշխատում է, երբ շարժիչը սառը է: Վառելիք-օդ խառնուրդը հոսում է անմիջապես մխոցի վրայով, և խտացումը բացառվում է: Երբ շարժիչը տաք է և աշխատում է թեթև բեռի տակ (մշտական ​​արագությամբ վարում, սահուն արագացում), ուղղակի ներարկումը դադարում է աշխատել, և բազմակետ անուղղակի ներարկումն իր դերն է ստանձնում: Վառելիքը ավելի լավ է գոլորշիանում, շատ թանկ ուղղակի ներարկման համակարգի ներարկիչները չեն աշխատում և չեն մաշվում, ընդունման փականները լվանում են վառելիք-օդ խառնուրդով, ուստի դրանց վրա նստվածքներ չեն առաջանում: Շարժիչի մեծ բեռների դեպքում (ուժեղ արագացումներ, արագ վարում) կրկին միացվում է ուղղակի ներարկումը, որն ապահովում է բալոնների շատ արագ լիցքավորում։

արտոնություններ

- Վառելիքի շատ ճշգրիտ չափաբաժին

– Շարժիչի օպտիմալ առաքում բոլոր պայմաններում

– Շարժիչի շատ լավ դինամիկա՝ վառելիքի ցածր սպառմամբ

- Ներառող համակարգում ածխածնի կուտակումներ չկան

արատներ

- Դիզայնի հսկայական բարդություն

- Արտադրության և պահպանման չափազանց բարձր ծախսեր