Системы точечного впрыска топлива

   Системы точечного впрыска (Моновпрыск) топлива оснащены одной электромагнитной форсункой (иногда двумя форсунками работающими в паре, на двигателях с раздельными группами цилиндров), впрыскивающей топливо во впускной тракт перед дроссельной заслонкой. Как и в случае карбюраторного питания, во время работы двигателя оборудованного точечным впрыском, впускной коллектор двигателя весь заполняется готовой топливовоздушной смесью.    Впрыск топлива здесь осуществляется не непрерывной струёй, а подаётся порциями. Количество подаваемого топлива регулируется путём изменения продолжительности открытого состояния форсунки. Форсунка точечной системы впрыска топлива за два оборота коленчатого вала двигателя (один полный цикл работы четырёхтактного двигателя) впрыскивает топливо четыре раза. Недостатки такой системы приготовления топливовоздушной смеси схожи с карбюраторными системами, связанные с задержкой и неравномерностью подачи топливовоздушной смеси для разных цилиндров, не столь хорошей приемистостью двигателя, оседание топлива на стенках впускного коллектора, особенно во время холодного запуска двигателя. Хотя для такой системы впрыска не предъявляются высокие требования к качеству распыла топлива, так как отводится достаточно времени на испарение и смешивание топлива с поступившим в впускной коллектор воздухом. Осциллограммы напряжения сигналов системы управления двигателем BOSCHMONO-Motronic, демонстрирующие схему впрыска топлива данной системы. 1 Осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика Холла, встроенного в корпус механического распределителя зажигания. Датчик генерирует четыре импульса за два оборота коленчатого вала двигателя. 2 Осциллограмма напряжения управляющих импульсов топливной форсункой. За один полный цикл работы двигателя форсунка осуществляет четыре впрыска топлива. 3 Импульс синхронизации с моментом зажигания в первом цилиндре.     Обмотка топливной форсунки точечной системы впрыска, имеет низкое электрическое сопротивление - единицы Ома (топливные форсунки с низким электрическим сопротивлением встречаются и в других систем впрыска топлива). За счёт уменьшения сопротивления обмотки увеличивается быстродействие форсунки, что позволяет впрыскивать небольшие порции топлива. Для уменьшения нагрева обмотки форсунки, применяются меры, ограничивающие величину протекающего через обмотку форсунки тока.     В некоторых системах с этой целью используется мощный токоограничивающий резистор, включённый последовательно в цепь питания форсунки.     Осциллограммы напряжения питания и управляющего импульса на выводах обмотки низкоомной форсунки (система точечного впрыска топлива BOSCH MONO Jetronic). 1 Осциллограмма напряжения на управляющем выводе обмотки форсунки. 2 Осциллограмма напряжения на питающем выводе обмотки форсунки (после токоограничивающего резистора).     Как видно по приведённым осциллограммам, за счёт возникновения падения напряжения на токоограничивающем резисторе, напряжение питания обмотки форсунки автоматически снижается. В некоторых системах, применяются более сложные алгоритмы управления форсункой. В таких случаях, импульс управления форсункой имеет более сложную форму и делится уже на две фазы: фаза открывания клапана топливной форсунки и фаза удержания клапана топливной форсунки в открытом состоянии.    Осциллограмма напряжения управляющего импульса низкоомной форсункой системы управления двигателем с точечным впрыском топлива Multec IEFI автомобиля производства OPEL. A: Значение напряжения в момент времени указанный маркером. В данном случае соответствует напряжению питания обмотки форсунки и равно 14,6 V. 1 Момент открытия управляющего форсункой силового транзистора. С этого момента на обмотку форсунки действует напряжение величиной около 14 V. 2 Фаза открывания клапана топливной форсунки. 3 Момент переключения управляющего форсункой силового транзистора в режим ограничения тока в цепи форсунки. 4 Фаза удержания клапана топливной форсунки в открытом состоянии Управляющий форсункой силовой транзистор работает в режиме ограничения тока в цепи форсунки, обеспечивая подвод к обмотке форсунки пониженного напряжения. A-B: Значение разницы напряжений между указанными маркерами моментами времени. В данном случае соответствует величине воздействующего на обмотку форсунки напряжения во время фазы удержания клапана топливной форсунки в открытом состоянии и равно ~1,7 V 5 Момент закрытия управляющего форсункой силового транзистора. Как можно видеть по приведённой выше осциллограмме, в первоначальный момент времени на низкоомную обмотку форсунки кратковременно подаётся напряжение, близкое к напряжению на клеммах аккумуляторной батареи, что обеспечивает ускорение процесса открытия клапана топливной форсунки. Продолжительность фазы открывания клапана топливной форсунки здесь составляет около 1 mS. Теперь, когда клапан форсунки открыт, для удержания клапана в открытом состоянии достаточно уже меньшего тока. Величина протекающего через обмотку тока ограничивается путём уменьшения величины воздействующего на обмотку напряжения. В данном случае, уменьшение воздействующего на обмотку форсунки напряжения достигается путём "призакрытия" управляющего силового транзистора. Тем самым уменьшается чрезмерный нагрев обмотки форсунки (дополнительное охлаждение форсунки обеспечивается за счёт омывающего форсунку топлива). Продолжительность фазы удержания клапана топливной форсунки в открытом состоянии может изменяться и зависит от того, какую порцию топлива в данный момент требуется впрыснуть.      В некоторых системах, ограничение протекающего через обмотку форсунки тока во время фазы удержания клапана в открытом состоянии реализовано другим способом. Осциллограмма напряжения управляющего импульса низкоомной форсункой системы управления двигателем BDZ с точечным впрыском топлива, устанавливаемого на автомобили Peugeot 405. Здесь во время фазы удержания, управляющий обмоткой форсунки силовой транзистор переключается в режим Широтно-Импульсной Модуляции (ШИМ). Благодаря этому, обмотка форсунки многократно подключается к источнику напряжения и отключается от него, после чего процесс повторяется. Частота процесса подключения / отключения обмотки настолько высока, что механическая система форсунки (клапан) "не успевает" закрываться в моменты, когда питающее напряжение отключено.