Развитие системы впрыска: от Евро-1 до Евро-5
Развитие системы впрыска: от Евро-1 до Евро-5
Впрыск топлива — это комплексная система управления, обеспечивающая оптимальный режим работы двигателя с целью снижения токсичности отработавших газов, повышения мощности и экономичности двигателя. В данной статье расскажем как появилась система впрыска топлива и как были вытеснены карбюраторные двигатели. Как появилась система впрыска
Эпоха карбюраторных двигателей продолжалась бы долго, если не ужесточение требований к экологичности. Автомобильный парк в мире вырос настолько, что в любой стране проблема снижения выбросов отработавших газов в окружающую среду стала общенациональной, а для ее решения потребовалось вмешательство государства.
До 1993 года в Европе действовали стандарты токсичности, в которые свободно укладывались карбюраторные двигатели.
В 1993 году в Европе были приняты жесткие требования к токсичности, названные Евро-1 (цифра 1 символизирует первый шаг на пути к экологически чистым двигателям). Наряду с резким ограничением содержания вредных веществ в выхлопных газах появилось ограничение по испарениям топлива из систем автомобиля. При этом автомобиль должен был укладываться в требования стандарта в течение первых 80 000 км пробега.
Из всех вариантов решения проблемы снижения вредных выбросов самым эффективным оказалось использование
каталитического нейтрализатора, в котором в результате химической реакции с кислородом в присутствии катализатора углеводороды СН, оксид углерода СО и окислы азота NOx превращаются в воду H2О, двуокись углерода СО2 и азот N2. Особенность нейтрализатора заключается в том, что для эффективной борьбы со всеми тремя вредными компонентами топливо должно подаваться в цилиндр в строгой пропорции с воздухом.
Механический карбюратор оказался не в состоянии обеспечивать точную дозировку топлива, и на смену пришел электронный карбюратор. Механический впрыск сменил впрыск электронный: центральный и распределенный (многоточечный). Неотъемлемой частью систем с нейтрализатором стал датчик кислорода (лямбда-зонд). Для борьбы с испарениями топлива на автомобиль установили
систему улавливания паров бензина.
В 1996 году появился новый стандарт токсичности — Евро-2, более жесткий по сравнению с предыдущим. Единственной системой, которая позволяла укладываться в эти требования с большим запасом, была система с распределенным впрыском топлива. Эра карбюраторов завершилась.
Следующий шаг — Евро-3 — был сделан в 2000 году. Ужесточение норм токсичности в этом стандарте дополняется требованием постоянного контроля работоспособности основных компонентов системы, неисправность которых приводит к увеличению вредных выбросов. Контроллеру была поставлена дополнительная задача — проверять правильность работы системы и информировать водителя о неисправностях.
В 2005 году все автопроизводители Европы начинают выпуск автомобилей, удовлетворяющих нормам Евро-4. Для выполнения требований по экологичности и улучшению потребительских качеств автомобиля:
- совершенствуются алгоритмы управления двигателем, катализатор переносится ближе к двигателю или снабжается специальным подогревателем,
- используется система рециркуляции отработавших газов,
- добавляется система подачи вторичного воздуха,
- увеличивается число клапанов на цилиндр,
- впускные трубы становятся изменяемой длины,
- фазы газораспределения меняются в зависимости от режима работы двигателя,
- впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндр,
- намечается тенденция к переходу на комбинированные силовые установки,
- проводятся активные работы в области альтернативных источников энергии.
В настоящее время в Европе действуют еще более жесткие экологические нормы Евро-5. Но прогресс не стоит на месте и в ближайшее время должны появиться еще более жесткие нормы Евро-6. Как предполагается, это случиться не ранее 2018 года.
Прогресс не остановить и мы будем ездить на экологичных автомобилях. Они становятся сложнее, но автолюбители не задумываясь как устроен автомобиль. Так впрыск топлива надо рассматривать как продукт, созданный для упрощения пользования машиной.
