Для увеличения мощности, снижения расхода топлива, и уменьшения токсичных выбросов, в современных моторах используется система наддува и распределенного впрыска. Все о системах распределенного впрыска топлива более подробно можно почерпнуть из данной публикации.
В странах, использующих не этилированный бензин, для рабочих режимов коэффициент избытка воздуха колеблется от 1,15 до 1,30, соответствуя экономичному составу смеси, а мощностной коэффициент (08-09) - при полной нагрузке. И автотранспорт у них эксплуатируется на не этилированном бензине, позволяющем применить системы с 3-х компонентным каталитическим нейтрализатором, и включением в контур управления двигателем кислородного датчика. Топливо подается роликовым насосом, монтируемым в одном корпусе с электродвигателем. Благодаря этому, бензин охлаждает электродвигатель, а отсутствие воздуха внутри системы, гарантирует невозможность воспламенения паров топлива от искрения его коллектора.
Блок топливо-подачи состоит из первичного фильтра, бензонасоса, топливо - проводов и системы клапанов, расположенной либо внутри бензобака, либо снаружи, либо за его пределами под полом авто. Первичный фильтр, с ячейками 30-50 мкм, обеспечивает грубую очистку, и расположен перед бензонасосом. У системы с двумя фильтрами - грубой и тонкой очистки может произойти образование паровых пробок, вследствие засорения последнего, что приведет к нарушению топливо-подачи и задиру рабочих поверхностей насоса. Для исключения забора загрязненного бензина с нижней части бака, блок топливо-подачи может быть плавающим.
Установка дополнительного центробежного насоса снижает вероятность образования паровых пробок.
Кратковременная остановка способствует возникновению паровой пробки, и для поддержания давления в магистрали, на выходе с насоса помещается клапан. Иногда устанавливается дополнительный паро - перепускной клапан - для ускорения наполнения бензонасоса, закрывающийся при заданном давлении (обычно 20-30 кПа). При заедании редукционного клапана, и превышении давления заданных параметров (примерно на 50 кПа), срабатывает предохранительный клапан, и пускает топливо в бак. Клапаны располагаются в корпусе насоса, либо в отдельном узле.
Насосом бензин подается к фильтру тонкой очистки, предотвращающему попадание посторонних частиц в магистраль. Демпфирование колебаний, возникающих при работе бензонасоса и закрытии клапанов форсунок, осуществляется с помощью топливных аккумуляторов, а в некоторых схемах, наличием эластичных шлангов. В частности, аккумуляторы нашли применение в системе К-Джетроник (с двумя фильтрами), и в системе КЕ-Джетроник (с одним штуцером), они размещаются между бензонасосом и фильтрами.
В ДВС с непрерывной подачей топлива, часть его попадает в дозатор - распределитель, а остальное возвращается в топливный бак, через регулятор давления. В двигателях с цикловой подачей и электромагнитными форсунками, топливо попадает в коллектор, оснащенный патрубками, надеваемыми на штуцера форсунок, и выполненный в виде отливки прямоугольного сечения или цилиндрической трубки.
Для стабилизации расхода бензина, система впрыска оборудована регулятором мембранного типа, способным поддерживать необходимый перепад давлений между трубопроводом и впускным топливо - проводом, но, в отдельных случаях, в корпусе дозатора-распределителя может располагаться регулятор давления плунжерного типа (К-Джетроник)
Существуют 3 типа форсунок, применяемых для современных двигателей:
- Форсунки с механическим клапаном, отрегулированным на определенное давление топлива при его непрерывной подаче. При малом расходе - подача пульсирующая, что улучшает распыление.
- Пусковые электромагнитные форсунки. Топливо подается в ресивер или канал холостого хода. Малое сечение канала обеспечивает циркуляцию смеси с высокой скоростью, что предотвращает ее конденсацию.
- Электромагнитные форсунки с цикловой подачей топлива. Применяются на моторах с распределенным впрыском, и бывают с верхним, боковым или нижним подводом топлива. При нижнем варианте, сквозь форсунку происходит циркуляция топлива, охлаждая ее, и препятствуя образованию пузырьков пара. При высоком давлении проблема разрешается и без постоянного протока.
Двух - контактный разъем, и обмотка электромагнита расположены внутри форсунки.
Клапаны бывают сферическими, плоскими и коническими.
- Плоские виды клапанов, имея малую массу - 05гр, обеспечивают необходимое быстродействие для высоко-оборотистых моторов. Их недостаток - частое нарушение герметичности из-за засорения или износа.
- Сферические клапаны обеспечивают герметизацию, но применяются у форсунок с центральным впрыском.
- Наибольшее распространение получили форсунки «Бош», «Лукас», «Марели», с коническим уплотнением клапана, обеспечивающие стабильные показатели при эксплуатации.
В зависимости от места установки форсунки, на ДВС задаётся факел топлива. При центральном впрыске угол факела составляет 55 градусов. При распределенном впрыске форма факела определяется конфигурацией впускного канала и местом расположения форсунки. При установке форсунки вблизи от впускного клапана, уменьшают угол факела до 25-45 градусов. Если форсунка расположена во впускном трубопроводе, чтобы топливо не попадало на стенки впускного канала, угол факела составит не более 25 градусов.
В двигателях с двумя клапанами, форсунку устанавливают между впускными каналами. Впрыск производится через расположенное в стенке окно, на перемычку между клапанами. Такая схема применена на двигателях ЗМ 3406 для "Волги". На некоторых двигателях, для улучшения смесеобразования, устанавливают двух - струйные форсунки так, чтобы основная часть каждой струи попадала на впускной клапан.
