Устройството и принципът на работа на многопортовото впръскване на гориво MPI

Системите за впръскване на гориво под налягане са се развили от прости механични устройства до електронно контролирани разпределени системи, които индивидуално дозират гориво във всеки цилиндър на двигателя. Съкращението MPI (Multi Point Injection) се използва за обозначаване на принципа на подаване на бензин чрез електромагнитни инжектори към всмукателния колектор, възможно най-близо до външната страна на всмукателния клапан. В момента това е най-често срещаният и масов начин за организиране на захранването на бензинови двигатели.

Какво е включено в системата

Основната цел на тази конструкция беше точното дозиране на цикличното подаване на гориво, тоест изчисляването и прекъсването на необходимото количество бензин в зависимост от въздушната маса, подадена към цилиндрите и други важни текущи параметри на двигателя. Това се осигурява от наличието на основните компоненти:

• горивната помпа обикновено се намира в резервоара за газ;
• регулатор на налягането и горивопровод, може да бъде единичен или двоен, с връщане на горивото;
• рампа с инжектори (инжектори), управлявани от електрически импулси;
• блок за управление на двигателя (ECU), всъщност това е микрокомпютър с усъвършенствани периферни устройства, постоянна, презаписваема и памет с произволен достъп;
• множество сензори, които следят режимите на работа на двигателя, позицията на контролите и други системи на автомобила;
• задвижки и клапани;
• софтуерно-хардуерен комплекс за управление на запалването, напълно интегриран в ECM.
• допълнителни средства за намаляване на токсичността.

Оборудването е разпределено в интериора на автомобила от багажника до двигателното отделение, възлите са свързани с електрически кабели, компютърни шини за данни, гориво, въздух и вакуумни линии.

Функциониране на отделни възли и оборудване като цяло

Бензинът се доставя от резервоар под налягане от електрическа помпа, разположена там. Електродвигателят и помпената част работят в среда на бензин, с него се охлаждат и смазват. Пожарната безопасност се осигурява от липсата на кислород, необходим за запалване, смес с въздух, обогатена с бензин, не се запалва от електрическа искра.

След двустепенна филтрация бензинът влиза в горивната релса. Налягането в него се поддържа стабилно с помощта на регулатор, вграден в помпата или релсата. Излишъкът се източва обратно в резервоара.

В подходящия момент електромагнитите на инжекторите, фиксирани между рампата и всмукателния колектор, получават електрически сигнал от драйверите на ECM за отваряне. Горивото под налягане всъщност се впръсква във всмукателния клапан, като едновременно се пръска и изпарява. Тъй като спадът на налягането в инжектора се поддържа стабилен, количеството доставен бензин се определя от времето на отваряне на клапана на инжектора. Промяната във вакуума в колектора се отчита от програмата на контролера.

Времето за отваряне на дюзата е изчислена стойност, изчислена на базата на данни, получени от сензори:

• масов въздушен поток или абсолютно налягане в колектора;
• температура на входящия газ;
• степен на отваряне на дросела;
• наличие на признаци на детонационно изгаряне;
• температура на двигателя;
• честота на въртене и фази на положението на коляновия вал и разпределителните валове;
• наличието на кислород в отработените газове преди и след катализатора.

В допълнение, ECM получава информация от други системи на превозното средство чрез шината за данни, осигурявайки реакция на двигателя в различни ситуации. Блоковата програма непрекъснато поддържа математическия модел на въртящия момент на двигателя. Всички негови константи са записани в многомерни режимни карти.

В допълнение към директното управление на впръскването, системата осигурява работата на други устройства, бобини и запалителни свещи, вентилация на резервоара, термична стабилизация и много други функции. ECM разполага с хардуер и софтуер за извършване на самодиагностика и предоставяне на водача на информация за появата на грешки и неизправности.

В момента се използва само индивидуално поетапно впръскване за всеки цилиндър. В миналото инжекторите работеха едновременно или по двойки, но това не оптимизираше процесите в двигателя. След въвеждането на сензори за положение на разпределителния вал, всеки цилиндър получи отделно управление и дори диагностика.

Характеристики, предимства и недостатъци

Можете да различите MPI от другите системи за впръскване чрез наличието на отделни дюзи с обща рампа, насочена към колектора. Едноточковото впръскване имаше един инжектор, който зае мястото на карбуратора и приличаше на външен вид на него. Директното впръскване в горивните камери има дюзи, наподобяващи оборудване за дизелово гориво с помпа за високо налягане, монтирана в главата на блока. Въпреки че понякога, за да компенсира недостатъците на директното впръскване, той се доставя с паралелна работна рампа за подаване на част от горивото към колектора.

Необходимостта от организиране на по-ефективно изгаряне в цилиндрите доведе до развитието на оборудването MPI. Горивото навлиза в сместа възможно най-близо до горивната камера, ефективно се пръска и изпарява. Това ви позволява да работите върху най-бедните смеси, осигурявайки ефективност.

Прецизният компютъризиран контрол на фуража прави възможно постигането на непрекъснато нарастващи стандарти за токсичност. В същото време разходите за хардуер са относително ниски, машините с MPI са по-евтини за производство, отколкото със системите за директно впръскване. По-висока и издръжливост, а ремонтите струват по-малко. Всичко това обяснява огромното преобладаване на MPI в съвременните автомобили, особено в бюджетните класове.