Главным отличием систем непосредственного впрыска от систем с впрыском во впускной коллектор является, то что форсунка впрыскивает топливо непосредственно внутрь цилиндра.
Рис 1 – Подача топлива с непосредственным впрыском.
Впрыск топлива происходит в конце такта сжатия, прежде чем на свече появится искра, воспламеняющая топливную смесь. В момент такта сжатие внутри цилиндра создается повышенное давление, которое необходимо преодолеть форсунке. К тому же время впрыскивания на много короче, чем в предыдущей системе впрыска. В связи с этим конструкторы вынуждены были усложнить данную систему.
Данный принцип сам по себе не нов. Еще в 1937 году похожая конструкция двигателя использовалась в авиации. В 1951 году двухтактный двигатель с искровым зажиганием и мех непосредственным впрыском серийно ставился на Gutbrod, а в 1954 четырехтактный двигатель с непосредственным впрыском и искровым зажиганием появился на Mercedes 300 SL.
Но конструкция двигателей с непосредственным впрыском на тот момент была очень дорогостоящей и далека от совершенства. Лишь в 1996 году данную затею успешно удалось реализовать японским инженерам на автомобиле Mitsubishi Galant с двигателем GDI 1,8. В настоящее время данную систему применяют на своих автомобилях многие автопроизводители.
Подачу топлива с непосредственным впрыском можно разделить на два контура:
- Контур низкого давления.
- онтур высокого давления.
Контур низкого давления в системе непосредственного впрыска.
Контур низкого давления практически не отличается от систем с впрыском во впускной трубопровод.
В топливном баке 11 устанавливается электрический насос 10, который создает начальное давление 0.3 – 0.5 МПа (3 – 5 бар).
Рис 2 – Схема подачи топлива.
Пройдя через топливный фильтр 7, топливо попадает на вход насоса высокого давления 4. Для поддержания определенного давления в контуре низкого давления установлены перепускной клапан 8 и регулятор давления топлива 9. Излишки топлива снова возвращаются в топливный бак.
Контур высокого давления в системе непосредственного впрыска.
Данный контур очень напоминает устройство дизельного двигателя, так как он тоже находится под высоким давлением и топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры.
На вход топливного насоса высокого давление топливо уже подается под определенным давлением, благодаря насосу это давление увеличивается в десятки раз и поступает в топливную рейку.
Основным назначение топливной рейкой является накопление топлива и подача его к форсункам высокого давления 6. Благодаря значительному объему топливной рейки, происходит сглаживание пульсаций создаваемых топливным насосом.
В топливной рейке установлен датчик давления топлива, показания которого передаются в блок управления двигателем 1. Обрабатывая поступившие сигналы с датчиков, установленных на двигателе, блок управления посылает управляющие импульсы регулятору давления топлива 3, и в зависимости от режима в котором двигатель находится в данный момент, в топливной рейке поддерживается заданное давление от 5 до 12 МПа.
