Система непосредственного впрыска бензина MED 17.0

Ford > Топливная аппаратура > Система непосредственного впрыска бензина MED 17.0

Потребность в мощных бензиновых двигателях при одновременном низком расходе топлива ведет к повторному открытию технологии непосредственного впрыска бензина. В этом случае высокий КПД обеспечивает решающее преимущество по сравнению со впрыском во впускной коллектор и, тем самым, открывает широкие перспективы.

Кроме того, дополнительное расширение диапазона мощности двигателей с непосредственным впрыском бензина обеспечивается за счет использования TC, работающего на отработанных газах. Благодаря этому двигатели с относительно небольшим рабочим объемом могут иметь показатели мощности, аналогичные обычным двигателям с системой впрыска во впускной коллектор с большим рабочим объемом. Тем самым поддерживается так называемый даунсайзинг (уменьшение рабочего объема, количества цилиндров и типоразмера) при интеграции двигателя в автомобиль.

Выбросам CO2 придается все большее значение по причине возрастающих требований к выбросам отработавших газов в связи со все более строгими стандартами токсичности отработавших газов. Преимущество небольшого расхода топлива в двигателе с непосредственным впрыском бензина позволяет удовлетворить как настоящие, так и будущие требования.

Системы прямого впрыска у бензиновых двигателей характеризуются впрыском топлива под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания. Топливовоздушная смесь образуется, как и у дизельного двигателя, внутри камеры сгорания (внутреннее смесеобразование).
Рассматриваются следующие двигатели:

EcoBoost – MI4 2.0L:

В качестве базового двигателя для него послужил двигатель 2.0L Duratec-HE (MI4) с впрыском во впускной коллектор.
EcoBoost – Sigma 1.6L:

В качестве базового двигателя здесь взят Duratec-16V Ti-VCT – Sigma 1.6L с впрыском во впускной коллектор.
EcoBoost является новым поколением четырехцилиндровых бензиновых двигателей с небольшим расходом топлива и незначительным количеством выхлопных газов. Наряду с современным непосредственным впрыском бензина двигатели EcoBoost сочетают в себе прогрессивный турбонаддув, работающий на отработанных газах, и переменное регулируемое газораспределение.

Краткий обзор системы

На изображении представлен EcoBoost – MI4 2.0L

Особенности системы непосредственного впрыска бензина MED 17.0

Топливная система:

Топливный насос высокого давления Bosch HDP5
Топливные форсунки Bosch:

HDEV5.1 с семью выходными отверстиями (2.0L EcoBoost – MI4)

HDEV5.1L с шестью выходными отверстиями (1.6L EcoBoost – Sigma)
Максимальное давление впрыскивания 150 бар
Система управления двигателем:

Bosch-PCM MED 17.0

Режимы работы:

Ламинарный режим

Прогрев каталитического нейтрализатора
Впрыскивание топлива посредством электромагнитных топливных форсунок
Клапан дозирования топлива на топливном насосе высокого давления
Датчик давления топлива в топливном коллекторе
Датчик уровня моторного масла для определения температуры моторного масла (только EcoBoost – MI4 2.0L)
Система регулирования фаз газораспределения для впускного и выпускного распределительных валов
система низкого давления топлива, управляемая модулем
Стратегии управления двигателем для соблюдения стандарта выбросов V
Наддув:

Турбокомпрессор, работающий на ОГ, с водяным охлаждением и электропневматическим клапаном с откидным затвором
Нейтрализация (очистка) отработавших газов:

Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор с предустановленным и последующим кислородными датчиками HO2S
Предельные показатели токсичности отработавших газов

С введением норм токсичности V предельные показатели выбросов стали еще строже.

Двигатели с впрыском во впускной коллектор

Бензиновые двигатели с впрыском во впускной коллектор, которые уже поставлялись в соответствии со стандартом выбросов IV, будут частично модифицированы до соответствия стандарту выбросов V. Это в основном достигается за счет доработанного программного обеспечения в PCM.

Кроме того , в некоторых вариантах нейтрализация NOX улучшается путем дальнейшей модификации покрытия каталитического нейтрализатора.

У других вариантов мощность каталитического нейтрализатора была уже достаточной. Поскольку стандарт выбросов V все же требует более быстрого достижения рабочей температуры каталитического нейтрализатора, пришлось установить каталитический нейтрализатор ближе к двигателю.

Двигатели с непосредственным впрыском бензина и турбонаддувом

С точки зрения стандарта выбросов V непосредственному впрыску бензина с турбонаддувом придается новое значение.

Первым двигателем этого вида является EcoBoost – MI4 2.0L. Этот двигатель с 02/2010 устанавливается на 2007.5 Mondeo и 2006.5 S-MAX/Galaxy.

Двигатель EcoBoost – Sigma 1.6L доступен с момента ввода продукта 2011 C-MAX.

В будущем последуют другие двигатели с непосредственным впрыском бензина и турбонаддувом.

EGR

Внешняя EGR через клапан EGR для этих двигателей не требуется. Требуемая рециркуляция отработавших газов осуществляется посредством переменного регулируемого газораспределения.

Рассмотрение системы непосредственного впрыска бензина

Система непосредственного впрыска бензина обладает большими резервами экономии топлива. В комбинации с TC достигается сокращение расхода топлива до 20%.

Двигатели с системой непосредственного впрыска бензина образуют топливовоздушную смесь в камере сгорания. Этот тип смесеобразования называют внутренним смесеобразованием.

Через открытый впускной клапан в такте всасывания в камеру сгорания подается только свежий воздух.

Топливо под большим давлением впрыскивается непосредственно в камеру сгорания через специальные форсунки.

Способ сжигания

Способом сжигания в системе непосредственного впрыска бензина называют то, как осуществляется смесеобразование и преобразование энергии.

Иметь влияние

геометрия камеры сгорания и впускного тракта,
момент впрыска и зажигания, а также
применяемый режим работы.
У EcoBoost – MI4 1.6L используется технология управляемого факела. Топливная форсунка расположена по центру в верхней стенке камеры сгорания, посередине между впускным и выпускным клапанами.

У EcoBoost – MI4 2.0L используется способ сжигания с впрыском топлива вдоль стенок камеры. Топливная форсунка расположена сбоку на головке блока цилиндров между впускными клапанами.

Смесеобразование осуществляется посредством углубления в днище поршня.

Режимы работы

Используются следующие режимы работы:

гомогенный режим работы и
режим прогрева каталитического нейтрализатора.
Гомогенный режим работы:

В прогретом двигателе смесеобразование осуществляется исключительно в гомогенном режиме. В этом режиме впрыскиваемое топливо смешивается со свежим воздухом точно в стехиометрическом соотношении 14,7:1. При этом топливо впрыскивается в такте всасывания, чтобы осталось достаточно времени для гомогенизации всей смеси. В гомогенном режиме работы сгорание, в значительной мере соответствует двигателю с впрыском топлива во впускной коллектор.
Режим прогрева каталитического нейтрализатора:

Режим прогрева каталитического нейтрализатора служит для быстрого прогрева трехкомпонентного каталитического нейтрализатора при холодном двигателе и реализуется посредством двойного впрыскивания. При этом первое впрыскивание как и в гомогенном режиме осуществляется в такте всасывания. Второе впрыскивание осуществляется в такте сжатия, непосредственно после закрывания впускных клапанов. За счет этого обеспечивается богатая топливовоздушная смесь вокруг свечи зажигания. Момент зажигания регулируется в направлении запаздывания так, чтобы в систему выпуска и, тем самым, в трехкомпонентный каталитический нейтрализатор могло попасть как можно больше тепла от сгорания.

Схематическая структура

На изображении представлен EcoBoost – MI4 2.0L

1 Насос высокого давления
2 Топливопровод высокого давления
3 Распределительный коллектор впрыска топлива
4 Датчик давления топлива
5 Топливная форсунка
6 электрический топливный насос и топливный фильтр
7 обратный клапан и сливная форсунка
8 Топливопровод

Топливная система низкого давления

Низкое давление топлива по мере необходимости регулируется с помощью FPDM (модуль управления топливным насосом).

Благодаря этому отсутствует возврат топлива.

EcoBoost – MI4 2.0L

1 Насос высокого давления
2 Блоки VCT
3 Распределительный коллектор впрыска топлива
4 TC

Обзор компонентов

1 Насос высокого давления
2 Подсоединение топливопровода (низкое давление топлива)
3 Топливопровод высокого давления
4 Датчик давления топлива
5 Распределительный коллектор впрыска топлива
6 Топливная форсунка

Форсунки

1 Кольцевое уплотнение
2 Топливная форсунка
3 Уплотнительное кольцо камеры сгорания
4 Прижим
5 Распределительный коллектор впрыска топлива
6 Крепежный винт
Топливные форсунки вместе с топливным коллектором смонтированы на головке цилиндров.

Таким образом исключаются дополнительные топливопроводы высокого давления.

Между каждой топливной форсункой и соответствующим креплением в топливном коллекторе находится прижим. Топливные форсунки при затяжке подающего коллектора впрыска топлива предварительно фиксируются прижимами. За счет этого обеспечивается точная посадка топливных форсунок в отверстия камер сгорания на головке цилиндров.

EcoBoost – Sigma 1.6L

1 Распределительный коллектор впрыска топлива
2 насос высокого давления
3 Вакуумный насос
4 Байпасный электромагнитный клапан
5 TC
6 Катушка прямого зажигания
7 Электромагнитный клапан отключения
8 Термостат

Обзор компонентов

1 Насос высокого давления
2 Топливопровод высокого давления
3 Распределительный коллектор впрыска топлива
4 Датчик давления топлива
5 Топливная форсунка
6 Свеча зажигания
7 Клапан управления всасыванием топлива

Форсунки

1 Паз на топливном коллекторе
2 Прижим
3 Пластмассовый штифт на топливной форсунке
4 Распределительный коллектор впрыска топлива
5 Кольцевое уплотнение
6 Упорная шайба
7 Форсунки
8 Уплотнительное кольцо камеры сгорания

Адрес сервиса:
М.О. г.Домодедово, с.Никитинское,
ул.Фермерская, д.1а
ЗАКАЗАТЬ ЗВОНОК
Thank you! Your submission has been received!
Oops! Something went wrong while submitting the form.