Как происходит смесеобразование в инжекторном двигателе

Способы смесеобразования

При непосредственном впрыске бензина в цилиндры двигателя можно заставить его работать как на гомогенной, так и на гетерогенной (послойной) смеси. Оптимальный способ смесеобразования выбирается электронной системой управления в зависимости от нагрузки двигателя и положения дроссельной заслонки.

Применяются 4 способа смесеобразования, позволяющие получить:

бедную послойную смесь с добавкой отработавших газов,
бедную гомогенную смесь без добавки отработавших газов,
гомогенную стехиометрическую смесь с добавкой отработавших газов,
гомогенную стехиометрическую смесь без добавки отработавших газов.

Необходимый состав — горючая смесь

Необходимый состав горючей смеси на различных режимах работы двигателя обеспечивается совместной работой главной дозирующей системы, системы холостого хода в основных камерах и переходной системы в дополнительных камерах.

Система холостого хода обеспечивает необходимый состав горючей смеси на холостом ходу. При этом дроссельные заслонки 30 и 32 закрыты. Топливо с эмульсионного колодца главной дозирующей системы поднимается по топливному каналу, проходит топливный жиклер 5, смешивается с воздухом из воздушного жиклера 7 и проточного канала и далее поступает под винт 35 качества ( состава) смеси в задроссельное пространство.

Схема работы масляного насоса.| Схема вентиляции картера. / — впускной трубопровод. 2 — трубка отвода картерных газов в задроссельное пространство карбюратора. 3 — карбюратор. 4 — воздушный фильтр.

Система холостого хода обеспечивает необходимый состав горючей смеси на холостом ходу. При этом дроссельные заслонки 30 и 32 закрыты. Топливо с эмульсионного колодца главной дозирующей системы поднимается по топливному каналу, проходит топливный жиклер 5, смешивается с воздухом из воздушного жиклера 7 и проточного канала и далее поступает под винт 35 качества ( состава) см еси в задроссельное пространство.

Простейший карбюратор с одним жиклером обеспечивает необходимый состав горючей смеси только при определенных частоте вращения коленчатого вала и нагрузке на двигатель. Учитывая, что при движении автомобиля нагрузка на двигатель и частота вращения коленчатого вала постоянно меняются, необходимо соответственно изменять и состав горючей смеси. Это обеспечивается введением в конструкцию карбюратора дополнительных систем и устройств. Такими устройствами являются: главная дозирующая система, система холостого хода, экономайзер, ускорительный насос и пусковое устройство.

Схема простейшего карбюратора.

Сечение главного топливного и воздушного жиклеров подобрано так, что при различных режимах работы двигателя поддерживается необходимый состав горючей смеси, приготовляемой в карбюраторе.

Схема действия поплавковой камеры. / ь игла. 1 — поплавок.

Карбюраторы двигателей моторных колясок должны обеспечить легкий пуск холодного двигателя, устойчивую работу на холостом ходу, необходимый состав горючей смеси для всех режимов работы двигателя. Для удовлетворения указанных требований карбюратор должен иметь дозирующие устройства, которые рассмотрены ниже.

Износ стенок цилиндра в зависимости от температуры.

Следовательно, при подготовке системы питания двигателя к работе в условиях пониженной температуры нужно отрегулировать карбюратор, чтобы поддержать необходимый состав горючей смеси, проверить главное дозирующее устройство, проверить включение экономайзера, отрегулировать производительность ускорительного насоса. Необходимо также отрегулировать подогрев впускного трубопровода, чтобы улучшить испаряемость горючего, при этом желательно впускной и выпускной трубопроводы закрыть кожухом.

Вследствие перечисленных недостатков простейший карбюратор необходимо дополнить рядом устройств и приспособлений, обеспечивающих приготовление горючей смеси необходимого состава на разных режимах работы двигателя. Чтобы получить необходимый состав горючей смеси в диапазоне от малых до больших нагрузок, в карбюратор введена главная дозирующая система.

Однако простейший карбюратор не обеспечивает приготовления нормального состава горючей смеси на различных, часто изменяющихся режимах работы двигателя. Для поддержания необходимого состава горючей смеси в различных условиях в простейший карбюратор необходимо ввести ряд дополнительных устройств, обеспечивающих работу двигателя: при средних нагрузках, при больших нагрузках, при резком открытии дроссельной заслонки, на малых оборотах холостого хода, а также быстрый пуск и прогрев холодного двигателя.

Количество горючей смеси, поступающей в цилиндры, регулируется дросселем. Для обеспечения необходимого состава горючей смеси на различных режимах работы двигателя современные карбюраторы имеют дополнительные устройства: главную дозирующую систему, систему холостого хода, экономайзер, ускорительный насос, пусковое устройство.

Как убрать ошибку Р0172

Проверку надо делать от простого к сложному. То есть, получается самое простое, это проверить, идет ли подсос воздуха на впускном и выпускном коллекторах, затем — это проверить свечи, свечные провода (часто бывают пробитые проводы) и катушку зажигания. Для полной проверки надо еще проверить датчик лямбда-зонд, MAF, ДТОЖ мультиметром. Затем проверить метки зажигания, давления топлива манометром.

После устранения найденной причины, надо сбросить корректировку подачи топлива. Обычно ошибки Р0172 устраняются промывкой или заменой датчика массового расхода воздуха и кислородного датчика.

Что необходимо ремонтировать для устранения ошибки P0172?

Ремонт не герметичности вакуумных шлангов
Замена неисправной топливной форсунки, топливного насоса или регулятора давления топлива
Замена забитого воздушного фильтра ВАЗ
Замена термостата или датчика температуры охлаждающей жидкости
Замена свечей зажигания
Замена или очистка датчик массового расхода воздуха и датчиков кислорода

Как вернуть смесь в норму

Если проблема похожа на описанные выше, следует обратиться к грамотному диагносту. Иногда устранить причину появления богатой смеси можно регулировкой дроссельной заслонки или инжектора. В других случаях требуется замена «полетевших» датчиков. Поэтому необходим специалист, который обладает знаниями, опытом и оборудованием для проведения всесторонней диагностики.

От проблем с датчиком кислорода (лямбдой) способен избавить чип-тюнинг — это одна из его функций. При выборе этого решения перепрограммирование блока управления (ЭБУ) доверяйте профессионалам.

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Как известно, современный дизельный двигатель на разных автомобилях и спецтехнике обычно оснащается турбокомпрессором. Также данное решение активно используется и на турбобензиновых ДВС.

Другими словами, для получения необходимой отдачи от моторов силовую установку дополнительно турбируют. Дизельный агрегат с турбонаддувом получил название турбодизель. Давайте остановимся на схеме подачи воздуха в такие моторы более подробно.

Как и в случае с бензиновыми ДВС, система питания дизельных моторов воздухом предполагает его забор из атмосферы, очистку поступающего воздуха и дальнейшую подачу в цилиндры. При этом воздух дополнительно проходит через турбину, охлаждается и уже затем поддается в камеру сгорания, причем нагнетается под давлением.

На примере турбодизеля стоит выделить следующие элементы системы питания воздухом:

воздухозаборник;
воздухоочиститель (воздушный фильтр);
турбокомпрессор;
специальный воздушный радиатор (интеркулер);
впускной коллектор;

С функцией воздухозаборника и воздушного фильтра мы уже ознакомились при рассмотрении атмосферного бензинового мотора. Что касается турбодвигателей на спецтехнике, которая работает в условиях сильной запыленности и общего загрязнения воздуха, используется многоступенчатая система очистки (двух или даже трехступенчатые схемы). В конструкцию может быть включен инерционный предварительный очиститель воздуха и другие подобные решения.

Итак, после прохода через фильтры, воздух втягивается в турбокомпрессор. После турбины воздух идет по трубопроводам уже под давлением, проходя через так называемый воздушный радиатор. Дело в том, что после сжатия в турбине воздух нагревается. При этом если его охладить перед подачей в цилиндры, тогда общая масса воздуха увеличивается.

В результате такого снижения температуры в камеру сгорания удается подать больше воздуха, что позволяет более полноценно и эффективно сжечь топливо, добиться прироста мощности, улучшенной экономичности и снизить токсичность выхлопа.

Далее сжатый и охлажденный воздух попадает во впускной коллектор, а затем и в цилиндры дизельного двигателя. Что касается турбокомпрессора, данное устройство использует энергию отработавших газов. Если просто, газы под давлением вращают турбинное колесо, за счет такого вращения начинает крутиться и компрессорное колесо, которое закреплено на одном валу вместе с турбинным колесом. Затем выхлоп после турбины попадает в выпускную систему ТС и выводится в атмосферу.

Отметим, что существует много разновидностей турбин, которые отличаются по размерам, по своей производительности и могут иметь ряд индивидуальных отличий в общей схеме устройства. Еще добавим, что дизельный двигатель долгое время вообще не имел дроссельной заслонки по сравнению с бензиновыми аналогами. В двух словах, мощность в дизельном агрегате регулируется не количеством подаваемого в цилиндры воздуха, а количеством впрыскиваемого горючего.

Кстати, на современных дизельных ДВС дроссельная заслонка все же появилась, но она выполняет другие задачи. Если точнее, снижается токсичность выхлопа в соответствии с жесткими экологическими нормами.

Работает дроссельный узел тогда, когда нагрузки на двигатель минимальны, то есть мотор не нуждается в мощном потоке свежего воздуха. В этот момент заслонка частично перекрывает подачу воздуха, параллельно с этим срабатывает клапан системы рециркуляции отработавших газов EGR.

В результате оставшийся воздух перемешивается с выхлопными газами, после чего такая смесь снова поступает в цилиндры. Подача выхлопа вместе с воздухом снижает температуру в камере сгорания, в результате в отработавших газах отмечается уменьшение окиси азота.

Демонтаж

Перед тем как заменить или почистить форсунки, их потребуется снять с топливной рампы. Для этого проводятся следующие мероприятия:

Убедитесь, что мотор как следует остыл. Проводить работы на горячем двигателе не безопасно;
Отключите от бензонасоса питательные провода, чтобы обесточить устройство;
Постарайтесь максимально снизить давление в системе питания движка. Для этого двигатель заводится, а далее вам нужно дождаться, пока он сам заглохнет при холостых оборотах;
Повторите такую процедуру несколько раз до тех пор, пока машина попросту перестанет реагировать на повороты ключа зажигания;
Все, теперь наша цель — топливная рампа. Для ее снятия нужно предварительно снять клеммы с аккумулятора, обесточить саму рампу, отключить шланги подачи горючего, а также отсоединить все электроприборы, идущие на нее. Это датчики давления, холостого хода, положения дроссельной заслонки;
Если у вас двигатель на 8 клапанов, тогда снимать ресивер не требуется. Этот шаг актуален для моторов с 16 клапана;
Специалисты не рекомендуют снимать впускной коллектор без демонтажа дроссельной заслонки и шланга, идущего к ней. Лучше открутите и разъедините все сразу, что позволит вам удобнее продолжить работу;
Отверстия выпускного коллектора накройте чем-то, чтобы защитить их от попадания посторонних предметов;
Используя шестигранник, вы сможете открутить пару болтов и снять вместе с форсунками топливную рампу;
Следите внимательно за тем, чтобы не было перекосов при снятии рампы, иначе с демонтажными процессами могут возникнуть проблемы;
Снимаем форсунки. Чтобы это сделать, отсоединяются крепежные скобы, которые удерживают электрический разъем. Также нужно снять скобу, которая удерживает форсунку на ее посадочном месте.

Как исправить ситуацию

Поскольку в качестве причины неполадок после мойки выступает вода, необходимо предпринять все меры по ее удалению.

Для этого нужно поместить машину в сухое место и качественно протереть всю проводку или продуть ее при помощи компрессора. Эти же действия стоит применить и к бронепроводам свечей

Затем важно обратить внимание на клеммы аккумулятора и убедиться в том, что они надежно закреплены

Иногда на клеммах появляется налет серого цвета, который ухудшает контакт. Его (налет) можно без труда убрать при помощи воды. Когда водитель помыл клеммы, он должен обязательно их протереть до идеально сухого состояния и основательно подтянуть.

Клеммы аккумулятора должны быть надежно закреплены

Если вода во время мойки не попала в подкапотное пространство, то вышеупомянутых мер должно быть достаточно для того, чтобы привести двигатель в рабочее состояние.

В том случае, когда влага проникла под капот, придется приложить ряд дополнительных усилий для приведения агрегата в порядок.

Приводим в порядок подкапотное пространство

Начинать осмотр подкапотного пространства автомобиля, который упорно отказывается заводиться, нужно с проверки системы зажигания. Именно в этой части агрегата наиболее часто возникают проблемы после того, как владелец заботливо помыл силовую установку своего авто.

В тех автомобилях, которые оснащены трамблерной конструкцией, необходимо разобрать сам трамблер, а затем убрать остатки влаги под крышкой. И лишь когда все будет качественно продуто и протерто, можно перейти к бронепроводам, протерев их до сухого состояния

Важно помнить и о свечных колодцах – они должны быть основательно высушены

Фотография трамблера

Говоря о продувке свечных колодцев, стоит отметить следующее: часто при залитых во время мойки или при других обстоятельствах свечах водители пытаются завести автомобиль с помощью подсоса, но такая стратегия малоэффективна. Лучшее, что можно сделать для продувки свечей – это убрать подсос, вдавить педаль газа, и начать заводить мотор. Таким образом, осуществится качественная очистка, и агрегат заведется.

Если так случилось, что автомобиль имеет бестрамблерную систему зажигания, которая оснащена индивидуальной катушкой для каждого отдельного цилиндра, то придется запастись терпением. Выдержка понадобится для того, чтобы, снимая поочередно все катушки, продувать и протирать при этом свечные колодцы. В данной ситуации есть плюс и минус: крышку трамблера снимать сложнее, чем катушки, но некоторые из катушек могут быть труднодоступны, что также чревато немалыми затратами усилий и времени.

При очистке свечей необходимо убедиться, что они находятся в рабочем состоянии. Для этого нужно выкрутить их и внимательно осмотреть.

Свечи зажигания должны быть в рабочем состоянии

Когда все процедуры выполнены, можно пробовать заводить машину.

Чтобы избавить себя от созерцания того, как автомобиль дергается или не заводится, нужно, выполнив очистку от грязи и налета крышки трамблера, высоковольтных проводов, а также катушки зажигания, смазать их жидкостью WD-40 или силиконовой смазкой. Подобные меры помогут не только сохранить работоспособность мотора прошедшего мойку, но и позволят беспроблемно его эксплуатировать в сырую погоду.

Еще одной причиной постоянных проблем с двигателем может быть пробой в бронепроводах или корпусе трамблера. При таком состоянии агрегат троит и от того, что владелец авто всего лишь помыл кузов своей машины. Исправить ситуацию довольно просто – нужно найти деталь, которая имеет трещину (провода, трамблер), и заменить ее.

Как быстро определить на какой смеси работает двигатель.На бедной или на богатой.

Смесь в цилиндре должна полностью сгорать при нахождении поршня в 15-20 градусах по углу поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки. Что бы это было именно так состав смеси не должен выходить за определенный диапазон.

Скорость горения смеси зависит от ее состава.

Смесь полностью сгорает при соотношении 14,7 грамм воздуха к 1 грамму бензина. Это оптимальное сочетание воздух топливо, при сгорании которого в атмосферу выбрасывается минимальное количество вредных веществ. Но поддерживать его на всех режимах нельзя, так как двигатель будет не достаточно приемистым и не разовьет необходимой мощности.

Все что больше 14,7 к 1 (например, 17 к 1) считается обедненной и бедной смесью. Скорость горения на этом составе уменьшается, и смесь уже сгорает полностью не при 20 градусах, а при большем угле поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки. Горение происходит на протяжении большего объема цилиндра, а значит, он сильнее нагревается. При сильном обеднении смесь может продолжать гореть и в тот момент, когда поршень уже находится в нижней мертвой точки, при этом двигатель будет перегреваться. Когда откроется впускной клапан и свежая топливо — воздушная смесь начнет поступать в цилиндр, то она воспламенится от еще не сгоревшей старой смеси. Пламя распространится по впускной системе и будет хлопок из воздушного фильтра.

Если состав смеси меньше 14,7 к 1 (например, 12,5 к 1) то это значит что смесь обогащенная. Максимальная скорость горения достигается при этом составе. Чем быстрее горит смесь, тем больше будет давление на поршень, а значит, двигатель сможет отдать свою максимальную мощность. Поэтому такое соотношение воздух топливо используется на переходном режиме и режиме максимальной мощности.

Но если смесь сильно обогащена, то скорость горения ее падает. Так же как и в случаи с бедной смесью она продолжает гореть в момент, когда поршень уже находится в нижней мертвой точке.

Но перегрева из-за сильно обогащенной смеси не происходит, потому что температура ее горения ниже, чем у бедной смеси.

Когда открывается выпускной клапан, отработанные газы вмести с не сгоревшим топливом, поступают в выпускную систему. Здесь топливо встречается с воздухом, и состав смеси нормализуется, в результате чего происходит его догорание при выходе из глушителя.

Как быстро определить.

Для того чтобы понять на какой смеси работает двигатель нужно создать заведомо бедную или заведомо богатую смесь. То есть, если двигатель работает на холостом ходу не устойчиво, то для того чтобы определить связана это с неисправностью в системе топливоподачи или нет нужно создать искусственно подсос воздуха (для определения пере обогащенной смеси) либо подать газ на впуск с газового балончика ( для определения бедной смеси). Если двигатель в этот момент начнет работать нормально, то значит нужно искать причину именно в системе питания.

Допустим, двигатель работает на бедной смеси, его трясет. В момент, когда мы подаем газ на впуск, он смешивается с воздухом и соотношение воздух топливо нормализуется. Двигатель начинает работать нормально, на время пока не сгорит газ, и смесь снова станет бедной.

Тоже с богатой смесью, когда мы создаем подсос, дополнительный воздух смешивается с топливом, состав нормализуется, и работа двигателя стабилизируется.

Источник

Обслуживание

В данную группу входит не только замена моторного масла, но и регулировка клапанов.

Первым делом стоит сказать про ВАЗ 2112 замена масла которого должна выполняться каждые 15 000 километров пробега. Конечно, если вы замените его чуть раньше или чуть позже, то ничего страшного. Главное, не забывать про это дело, чтобы двигатель 2112 не голодал и не выходил из строя.

Замена масла

Для замены потребуется немного инструментов и специальная емкость для старого масла.

Порядок действий при сливе старого масла:

Открутить специальную пробку, которая расположена под силовым агрегатом

Для этого можно использовать ключ на 17 или просто руки.
Сливать нужно очень осторожно, чтобы масло не попало на пол и вашу кожу, так как оно очень горячее. В случае неосторожности можно получить серьёзный ожог и другие неприятности.
После откручивания следует протереть поддон картера и сам 2112 двигатель

Это нужно для того, чтобы все было чисто. Заворачиваем пробку и идем дальше.
Отворачиваем масляный фильтр, расположенный под капотом автомобиля. Это действие следует проделывать при помощи специальной отвертки или съемника.
После этого можно промазать прокладку нового фильтра маслом и завернуть последний на штуцер. Нужно очень внимательно следить за прикладываемой силой, чтобы не повредить резьбу.

Порядок действий при заливке:

Снимаем крышку с заливной горловины;
Берем качественное масло и заливаем его в количестве 3,4 литра. Следует очень внимательно следить за уровнем, чтобы двигатель ВАЗ 21128 получил свое количество специальной жидкости;
После всего этого можно завести силовой агрегат и дать ему поработать в течение нескольких минут. Это нужно для того, чтобы масло прошло по всем системам и создало защитную пленку. Далее заглушаем агрегат и проверяем уровень масла.
Если необходимо долить, то доливаем;
Также следует посмотреть на приборную панель. Если двигатель ВАЗ 21128 работает стабильно, то на ней не должно гореть лампочки check engine.

Регулировка клапанов

Теперь можно перейти к самому сложному и интересному. Дело в том, что регулирование 16 клапанного агрегата дело не самое простое, нужен специальный опыт.

Первым делом разберем технологию с применением прибора:

Следует открыть крышку клапанного механизма и снять кожух с ремня газораспределительного механизма;
Установить специальный прибор, предназначенный урегулировать 8 и 16 клапанный механизм;
Выставить необходимые метки на коленвале и распредвале. Это нужно для того, чтобы правильно отрегулировать клапана. Проверяем натяжение ремня ГРМ. В случае необходимости затягиваем его и проворачиваем распределительный вал на несколько зубьев по часовой стрелке;
Проверяем зазор при помощи щупа;
Отворачиваем шайбу и смотрим, что на ней обозначено. Далее покупаем готовый комплект шайб и устанавливаем их вместо старой.

Без прибора:

Первым делом необходимо снять крышку клапанов;
Поднять одно из колес при помощи домкрата;
Определяем, где находятся впускные и выпускные клапаны;
Поворачиваем колесо до тех пор, пока одно из колен коленчатого вала не окажется сверху. Замеряем зазор первого клапана;
Далее нужно просчитать, какая шайба понадобится в данном случае. Данное действие необходимо и тогда, когда будут делать тюнинг двигателя ВАЗ 2112.

Просчитывать толщину шайбы можно по специальной формуле:

Н = В+(А–С), мм,
где А – замеренный зазор;
В – толщина снятой шайбы;
С – номинальный зазор;
Н – толщина новой шайбы.

Вот таблица, которая поможет в регулировке клапанов ВАЗ 2112 тюнинг двигателя:

УГОЛ, НА КОТОРЫЙ СЛЕДУЕТ ПОВОРАЧИВАТЬ КОЛЕНВАЛ	КУЛАЧКИ
	ВЫПУСКНОЙ	ВПУСКНОЙ
40-50	1	3
220-230	5	8
400-410	8	6
580-590	4	7

Все это позволяет избавиться от троения силового агрегата.

Выпускной коллектор

Итак, второй претендент, он также выполняет немаловажную роль – отвод сгоревших газов. После того как впускные клапана были закрыты, топливо сжимается и поджигается свечой зажигания – происходит мини взрыв, поршни идут вниз – открываются выпускные клапана и отводят сгоревшие газы.

Вот только после клапанов они должный выйти в глушитель, а собирает их, из каждого цилиндра как раз выпускной коллектор (также по одной трубе на цилиндр). Он также подсоединен своей широкой частью к головке блока, только (если утрировать) с другой стороны, далее по трубам газы собираются в одну большую, как правило, сначала стоит катализатор, который дожигает газы, затем после него уже идет глушитель (может стоять и отвод для турбины). После этого газы уходят дальше после в окружающую среду. Стоит упомянуть – этот тракт гасит не только отработанные газы, но и звук выхлопа! Точнее не он сам, а глушитель которую он передает «отработку».

Как вы понимаете выпускной коллектор, работает с высокими температурами, ведь зачастую выхлоп может разогреваться до 950 градусов Цельсия. Поэтому обязательно нужно применять металлы, да не простые, а тугоплавкие способные выдерживать высокие показатели «тепла».

В этот отводящий коллектор, зачастую вкручивают датчик, это «лямба-зонт» или кислородный датчик, он «следит» за содержанием кислорода и других газов в выхлопе.