Sistem pasokan bahan bakar. Sistem injeksi, deskripsi dan prinsip operasi

2024 Pengarang: Erin Ralphs | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-02-19 17:02

Sistem pasokan bahan bakar diperlukan untuk pasokan bahan bakar dari tangki bensin, penyaringan lebih lanjut, serta pembentukan campuran bahan bakar oksigen dengan transfernya ke silinder mesin. Saat ini, ada beberapa jenis sistem bahan bakar. Yang paling umum di abad ke-20 adalah karburator, tetapi hari ini sistem injeksi menjadi semakin populer. Ada juga yang ketiga - injeksi tunggal, yang bagus hanya karena memungkinkan sedikit mengurangi konsumsi bahan bakar. Mari kita lihat lebih dekat sistem injeksi dan pahami prinsip kerjanya.

Ketentuan Umum

Kebanyakan sistem bahan bakar mesin modern serupa. Perbedaannya hanya bisa pada tahap pencampuran. Sistem bahan bakar mencakup komponen-komponen berikut:

1. Tangki bahan bakar adalah produk kompak yang memiliki pompa dan filter untuk membersihkan partikel mekanis. Tujuan utamanya adalah penyimpanan bahan bakar.
2. Saluran bahan bakar membentuk selang dan tabung yang rumit untuk memindahkan bahan bakar dari tangki ke sistem pencampuran.
3. Perangkatpembentukan campuran. Dalam kasus kami, kami akan berbicara tentang injektor. Unit ini dirancang untuk mendapatkan emulsi (campuran udara-bahan bakar) dan memasoknya ke silinder tepat waktu dengan mesin.
4. Unit kontrol untuk sistem pembentukan campuran. Ini dipasang hanya pada mesin injeksi, karena kebutuhan untuk mengontrol sensor, injektor, dan katup.
5. Pompa bahan bakar. Dalam kebanyakan kasus, opsi submersible digunakan. Ini adalah motor listrik berdaya rendah yang terhubung ke pompa cairan. Pelumasan diwujudkan dengan bahan bakar, dan penggunaan kendaraan yang berkepanjangan dengan bahan bakar kurang dari 5 liter dapat menyebabkan kegagalan motor listrik.

Singkatnya, injektor adalah titik suplai bahan bakar melalui nosel. Sinyal elektronik berasal dari unit kontrol. Terlepas dari kenyataan bahwa injektor memiliki sejumlah keunggulan signifikan dibandingkan karburator, itu tidak digunakan untuk waktu yang lama. Hal ini disebabkan oleh kerumitan teknis produk, serta rendahnya perawatan suku cadang yang gagal. Saat ini, sistem injeksi titik praktis telah menggantikan karburator. Mari kita lihat lebih dekat mengapa injector ini bagus dan apa saja fiturnya.

Fitur peralatan bahan bakar

Mobil selalu menjadi perhatian para pecinta lingkungan. Gas buang dilepaskan langsung ke atmosfer, yang penuh dengan polusi. Diagnostik sistem bahan bakar menunjukkan bahwa jumlah emisi dengan pembentukan campuran yang salah meningkat secara signifikan. Untuk alasan sederhana ini, diputuskanmemasang catalytic converter. Namun, perangkat ini menunjukkan hasil yang baik hanya dengan emulsi berkualitas tinggi, dan jika ada penyimpangan, efisiensinya turun secara signifikan. Diputuskan untuk mengganti karburator dengan sistem injeksi yang lebih akurat, yaitu injektor. Opsi pertama mencakup sejumlah besar komponen mekanis dan, menurut penelitian, sistem seperti itu menjadi semakin buruk seiring dengan penggunaan kendaraan. Hal ini wajar, karena komponen penting dan bagian kerja menjadi kotor dan rusak.

Agar sistem injeksi dapat memperbaiki dirinya sendiri, unit kontrol elektronik (ECU) telah dibuat. Seiring dengan probe Lamba built-in, yang terletak di depan catalytic converter, ini memberikan kinerja yang baik. Dapat dikatakan bahwa harga bahan bakar saat ini cukup tinggi, dan injektornya bagus hanya karena menghemat bensin atau solar. Selain itu, ada plus berikut:

1. Performa motor meningkat. Khususnya, peningkatan daya sebesar 5-10%.
2. Meningkatkan performa dinamis kendaraan. Injektor lebih sensitif terhadap perubahan beban dan menyesuaikan komposisi emulsi dengan sendirinya.
3. Campuran udara-bahan bakar yang optimal mengurangi jumlah dan toksisitas gas buang.
4. Sistem injeksi dapat dihidupkan dengan mudah terlepas dari kondisi cuaca, yang merupakan keunggulan signifikan dibandingkan mesin karburator.

Sistem injeksi bahan bakar dan perangkatnya

Pertama-tama, perlu dicatat fakta bahwa mesin injeksi modern dilengkapi dengan nozel, yang jumlahnya sama dengan jumlah silinder. Di antara mereka sendiri, nozel dihubungkan oleh tanjakan. Di sana, bahan bakar terkandung di bawah sedikit tekanan, dan dibuat oleh perangkat listrik - pompa bensin. Jumlah bahan bakar yang disuntikkan secara langsung tergantung pada durasi pembukaan nosel, yang ditentukan oleh unit kontrol. Untuk itu, indikator diambil dari berbagai sensor yang dipasang di seluruh kendaraan. Sekarang kita akan mempertimbangkan yang utama:

1. Sensor aliran udara. Berfungsi untuk mengetahui kepenuhan silinder dengan udara. Jika terjadi gangguan, pembacaan diabaikan, dan data tabel diambil sebagai indikator utama.
2. Sensor posisi throttle mencerminkan beban pada mesin, yang disebabkan oleh posisi throttle, siklus udara, dan kecepatan engine.
3. Sensor suhu refrigeran. Dengan bantuan pengontrol ini, kontrol kipas listrik dan koreksi pasokan bahan bakar, serta pengapian, diimplementasikan. Jika terjadi kerusakan, diagnosa langsung dari sistem bahan bakar tidak diperlukan. Temperatur diambil tergantung pada durasi mesin pembakaran internal.
4. Sensor posisi poros engkol (crankshaft) diperlukan untuk menyinkronkan sistem secara keseluruhan. Pengontrol menghitung tidak hanya kecepatan mesin, tetapi juga posisinya pada titik waktu tertentu. Karena ini adalah sensor kutub, jika gagal, pengoperasian kendaraan lebih lanjut tidak dapat dilakukan.
5. Sensoroksigen diperlukan untuk menentukan persentase oksigen dalam gas yang dipancarkan ke atmosfer. Informasi dari pengontrol ini ditransmisikan ke ECU, yang, tergantung pada pembacaan, mengoreksi emulsi.

Perlu diperhatikan bahwa tidak semua kendaraan dengan injektor dilengkapi dengan sensor oksigen. Hanya mobil yang dilengkapi catalytic converter dengan standar toksisitas Euro-2 dan Euro-3 yang memilikinya.

Jenis sistem injeksi: injeksi titik tunggal

Saat ini, semua sistem aktif digunakan. Mereka diklasifikasikan tergantung pada jumlah nozel dan tempat pasokan bahan bakar. Ada tiga sistem injeksi total:

• titik tunggal (injeksi tunggal);
• multipoint (distribusi);
• langsung.

Pertama, mari kita lihat sistem injeksi titik tunggal. Mereka dibuat segera setelah karburator dan dianggap lebih maju, tetapi sekarang secara bertahap kehilangan popularitasnya karena berbagai alasan. Ada beberapa keuntungan tak terbantahkan dari sistem tersebut. Yang utama adalah penghematan bahan bakar yang signifikan. Mengingat harga bahan bakar agak tinggi hari ini, injektor semacam itu relevan. Menariknya, sistem ini mengandung sedikit elektronik, sehingga lebih andal dan stabil. Ketika informasi dari sensor ditransmisikan ke elemen kontrol, parameter injeksi segera diubah. Sangat menarik bahwa hampir semua mesin karburator dapat diubah menjadi injeksi titik tunggal tanpa signifikanperubahan struktural. Kerugian utama dari sistem tersebut adalah respons throttle yang rendah dari mesin pembakaran internal, serta pengendapan sejumlah besar bahan bakar di dinding kolektor, meskipun masalah ini juga melekat pada model karburator.

Karena hanya ada satu nozel dalam kasus ini, nozel ini terletak di intake manifold menggantikan karburator. Karena nosel berada di tempat yang baik dan terus-menerus di bawah aliran udara dingin, keandalannya berada pada tingkat tertinggi, dan desainnya sangat sederhana. Pembilasan sistem bahan bakar dengan injeksi titik tunggal tidak memakan banyak waktu, karena cukup untuk mengeluarkan hanya satu nosel, tetapi persyaratan lingkungan yang meningkat menyebabkan pengembangan sistem lain yang lebih modern.

Sistem injeksi multipoint

Injeksi terdistribusi dianggap lebih modern, kompleks, dan kurang dapat diandalkan. Dalam hal ini, setiap silinder dilengkapi dengan nosel berinsulasi, yang terletak di manifold masuk di dekat katup masuk. Oleh karena itu, penyediaan emulsi dilakukan secara terpisah. Seperti disebutkan di atas, dengan injeksi seperti itu, kekuatan mesin pembakaran internal dapat ditingkatkan hingga 5-10%, yang akan terlihat saat berkendara di jalan. Poin menarik lainnya: sistem injeksi bahan bakar ini bagus karena nosel terletak sangat dekat dengan katup masuk. Hal ini meminimalkan penumpukan bahan bakar pada dinding manifold, menghasilkan penghematan bahan bakar yang signifikan.

Ada beberapa jenisinjeksi multipoint:

1. Serentak - semua nozel terbuka secara bersamaan.
2. Pair-paralel - pembukaan nozel berpasangan. Satu injektor terbuka pada langkah masuk dan yang lainnya sebelum langkah buang. Saat ini, sistem seperti itu hanya digunakan pada saat mesin pembakaran internal dihidupkan darurat jika terjadi kegagalan fase (sensor posisi poros engkol).
3. Phased - setiap nosel dikontrol secara terpisah, dan terbuka sebelum langkah masuk.

Dalam hal ini, sistemnya cukup kompleks dan sepenuhnya bergantung pada keakuratan elektronik. Misalnya, pembilasan sistem bahan bakar akan memakan waktu lebih lama karena setiap injektor perlu dibilas. Sekarang mari kita lihat jenis injeksi populer lainnya.

Injeksi langsung

Mobil injeksi dengan sistem seperti itu dapat dianggap sebagai yang paling ramah lingkungan. Tujuan utama pengenalan metode injeksi ini adalah untuk meningkatkan kualitas campuran bahan bakar dan sedikit meningkatkan efisiensi mesin kendaraan. Keuntungan utama dari solusi ini adalah sebagai berikut:

• atomisasi emulsi dengan hati-hati;
• pembentukan campuran berkualitas tinggi;
• penggunaan emulsi yang efektif pada berbagai tahap operasi ICE.

Berdasarkan keunggulan ini, kita dapat mengatakan bahwa sistem seperti itu menghemat bahan bakar. Ini terutama terlihat saat mengemudi dengan tenang di daerah perkotaan. Jika kita membandingkan dua mobil dengan ukuran mesin yang sama tetapi sistem injeksi yang berbeda, misalnya, langsung dan multipoint, maka terasakinerja dinamis terbaik akan berada di sistem langsung. Gas buang kurang beracun, dan kapasitas liter yang diambil akan sedikit lebih tinggi karena pendinginan udara dan fakta bahwa tekanan dalam sistem bahan bakar sedikit meningkat.

Tetapi Anda harus memperhatikan sensitivitas sistem injeksi langsung terhadap kualitas bahan bakar. Jika kita memperhitungkan standar Rusia dan Ukraina, maka kandungan belerang tidak boleh melebihi 500 mg per 1 liter bahan bakar. Pada saat yang sama, standar Eropa menyiratkan kandungan elemen ini adalah 150, 50 dan bahkan 10 mg per liter bensin atau solar.

Jika kita mempertimbangkan secara singkat sistem ini, terlihat seperti ini: nozel terletak di kepala silinder. Berdasarkan ini, injeksi dilakukan langsung ke dalam silinder. Perlu dicatat bahwa sistem injeksi ini cocok untuk banyak mesin bensin. Seperti disebutkan di atas, tekanan tinggi digunakan dalam sistem bahan bakar, di mana emulsi disuplai langsung ke ruang bakar, melewati intake manifold.

Sistem injeksi bahan bakar: lean running

Sedikit lebih tinggi kami memeriksa injeksi langsung, yang pertama kali digunakan pada mobil Mitsubishi, yang memiliki singkatan GDI. Mari kita lihat sekilas salah satu mode utama - berjalan dengan campuran ramping. Esensinya terletak pada kenyataan bahwa kendaraan dalam hal ini beroperasi pada beban ringan dan kecepatan sedang hingga 120 kilometer per jam. Injeksi bahan bakar dilakukan oleh obor ditahap akhir kompresi. Dipantulkan dari piston, bahan bakar bercampur dengan udara dan masuk ke area busi. Ternyata campuran di dalam ruangan terkuras secara signifikan, namun muatannya di area busi dapat dianggap optimal. Ini cukup untuk menyalakannya, setelah itu sisa emulsi juga menyala. Faktanya, sistem injeksi bahan bakar seperti itu memastikan pengoperasian normal mesin pembakaran internal bahkan pada rasio udara / bahan bakar 40: 1.

Ini adalah pendekatan yang sangat efisien yang menghemat banyak bahan bakar. Tetapi perlu memperhatikan fakta bahwa masalah menetralkan gas buang telah menjadi akut. Faktanya adalah bahwa katalis tidak efisien, karena nitrogen oksida terbentuk. Dalam hal ini, resirkulasi gas buang digunakan. Sistem ERG khusus memungkinkan Anda untuk mengencerkan emulsi dengan gas buang. Ini agak menurunkan suhu pembakaran dan menetralkan pembentukan oksida. Namun, pendekatan ini tidak akan memungkinkan Anda untuk menambah beban pada mesin. Untuk mengatasi sebagian masalah, katalis penyimpanan digunakan. Yang terakhir ini sangat sensitif terhadap bahan bakar dengan kandungan sulfur tinggi. Untuk itu, pemeriksaan sistem bahan bakar secara berkala diperlukan.

Pencampuran homogen dan operasi 2 tahap

Mode Daya (Pencampuran Homogen) - ideal untuk mengemudi agresif di daerah perkotaan, menyalip, serta mengemudi di jalan raya dan jalan raya. Dalam hal ini, obor berbentuk kerucut digunakan, yang kurang ekonomis daripada versi sebelumnya. Injeksidilakukan pada langkah masuk, dan emulsi yang dihasilkan biasanya memiliki rasio 14,7:1, yaitu mendekati stoikiometri. Sebenarnya sistem suplai bahan bakar otomatis ini sama persis dengan sistem distribusi.

Mode dua tahap menyiratkan injeksi bahan bakar pada langkah kompresi, serta start-up. Tugas utamanya adalah peningkatan tajam pada mesin. Contoh mencolok dari pengoperasian yang efektif dari sistem semacam itu adalah gerakan pada kecepatan rendah dan tekanan yang tajam pada akselerator. Dalam hal ini, kemungkinan ledakan meningkat secara signifikan. Untuk alasan sederhana ini, alih-alih satu tahap, injeksi dilakukan dalam dua tahap.

Pada tahap pertama, sejumlah kecil bahan bakar disuntikkan pada langkah hisap. Ini memungkinkan Anda untuk sedikit menurunkan suhu udara di dalam silinder. Kita dapat mengatakan bahwa silinder akan berisi campuran ekstra-ramping dalam rasio 60: 1, oleh karena itu, ledakan tidak mungkin dilakukan. Pada tahap akhir langkah kompresi, jet bahan bakar disuntikkan, yang membawa emulsi menjadi kaya dengan rasio sekitar 12:1. Hari ini kita dapat mengatakan bahwa sistem bahan bakar mesin seperti itu diperkenalkan hanya untuk kendaraan di pasar Eropa. Ini disebabkan oleh fakta bahwa kecepatan tinggi tidak melekat di Jepang, oleh karena itu, tidak ada beban tinggi pada mesin. Di Eropa, ada banyak jalan raya dan autobahn, jadi pengemudi terbiasa mengemudi cepat, dan ini adalah beban besar pada mesin pembakaran internal.

Sesuatu yang lain yang menarik

Perlu diperhatikan bahwa, tidak seperti sistem karburator, injeksi mengharuskan adanya pemeriksaan rutin pada sistem bahan bakar. Ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah besar elektronik kompleks dapat gagal. Akibatnya, ini akan menyebabkan konsekuensi yang tidak diinginkan. Misalnya, kelebihan udara dalam sistem bahan bakar akan menyebabkan pelanggaran komposisi emulsi dan rasio campuran yang salah. Di masa depan, ini memengaruhi mesin, operasi yang tidak stabil muncul, pengontrol gagal, dll. Faktanya, injektor adalah sistem kompleks yang menentukan kapan percikan perlu diterapkan ke silinder, bagaimana mengirimkan campuran berkualitas tinggi ke silinder. blok silinder atau intake manifold, kapan harus membuka injektor dan berapa rasio udara dan bensin yang harus ada dalam emulsi. Semua faktor ini memengaruhi operasi sistem bahan bakar yang disinkronkan. Menariknya, tanpa sebagian besar pengontrol, mesin dapat bekerja dengan baik tanpa penyimpangan yang signifikan, karena ada catatan dan tabel darurat yang akan digunakan.

Efisiensi mesin pembakaran internal dalam kasus kami ditentukan oleh seberapa benar data yang diterima dari pengontrol. Semakin akurat mereka, semakin kecil kemungkinan berbagai kerusakan sistem bahan bakar. Kecepatan sistem secara keseluruhan juga memainkan peran penting. Tidak seperti karburator, penyesuaian manual tidak diperlukan di sini, dan ini menghilangkan kesalahan selama pekerjaan kalibrasi. Akibatnya, kita akan mendapatkan pembakaran campuran yang lebih sempurna dan sistem ekologi yang lebih baik.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, ada baiknya menceritakan sedikit tentang kekurangan yang melekat pada sistem injeksi. Kerugian utama adalah tingginya biaya mesin pembakaran internal. Olehpada umumnya, biaya unit tersebut akan lebih tinggi sekitar 15%, yang signifikan. Tapi ada juga kelemahan lainnya. Misalnya, katup sistem bahan bakar yang rusak dalam banyak kasus tidak dapat diperbaiki karena kebocoran, jadi Anda hanya perlu menggantinya. Hal ini juga berlaku untuk pemeliharaan peralatan secara umum. Beberapa komponen dan suku cadang jauh lebih mudah untuk dibeli baru daripada menghabiskan uang untuk perbaikannya. Kualitas ini tidak melekat pada kendaraan karburator, di mana Anda dapat memilah semua komponen penting dan mengembalikan kinerjanya tanpa menghabiskan banyak waktu dan tenaga. Tanpa ragu, sistem pasokan bahan bakar elektronik sedang diperbaiki dengan upaya dan sarana yang besar. Barang elektronik canggih tidak mungkin diperbaiki di bengkel pertama yang tersedia.

Nah, kami berbicara dengan Anda tentang apa itu sistem injeksi. Seperti yang Anda lihat, ini adalah topik yang sangat menarik untuk dibicarakan. Anda dapat berbicara lebih banyak tentang nozel yang bagus dan kemampuan untuk menyesuaikan mesin secara instan. Tapi kita sudah berbicara tentang poin utama. Ingatlah bahwa sistem bahan bakar mesin bensin harus diperiksa secara teratur untuk kemungkinan cacat. Misalnya, karena kualitas bahan bakar yang rendah, yang sebenarnya melekat di negara kita, nozel sering tersumbat. Karena itu, mesin mulai bekerja sebentar-sebentar, tenaga turun, campuran menjadi terlalu kurus, atau sebaliknya. Semua ini memiliki efek yang sangat buruk pada mobil secara keseluruhan, sehingga diperlukan pemantauan yang konstan dan teratur. Selain itu, usahakan untuk mengisi bensin hanya dengan bensin yang direkomendasikan oleh pabrikan kendaraan Anda.