Рассмотрим работу бензинового инжектора автомобиля. Определим интервал длительностей импульсов впрыска во всём диапазоне нагрузок, от режима холостого хода (далее ХХ) до режима полной нагрузки.
В режиме фазированного впрыска (на современных автомобилях это основной тип топливоподачи) бензин впрыскивается один раз в два оборота двигателя и синхронизирован с фазой открытого состояния впускного клапана. Длительность управляющего электрического импульса в режиме ХХ обычно колеблется от 3,0 до 6,0 мс (0,003 – 0,006 секунды). В режиме полной нагрузки длительность управляющего импульса достигает 12,0 – 15,0 мс.
Отметим также, что существуют еще два типа впрыска - одновременный и попарно-параллельный , при которых длительность управляющего бензиновым инжектором импульса составляет от 1,4 до 2,5 мс в режиме ХХ, и в режиме полной нагрузки соответственно 6,0 - 7,0 мс.
Современные двигатели легковых автомобилей обычно могут развивать обороты до 6000 – 7000 об/мин., следовательно и топливная система должна быть рассчитана на дозирование при таких оборотах вне зависимости используются такие режимы в реальной эксплуатации или нет.
Проведем небольшой расчет соответствия скорости вращения двигателя и возможного времени впрыска топлива в режиме фазированного впрыска.
Допустим:
обороты ХХ – 700 об/мин или 1 оборот за 85,7 мс.
⇓
Время одного полного цикла двигателя в режиме ХХ (четыре такта за два оборота) 85,7 мс * 2 = 171,4 мс.
Среднее время бензинового впрыска на ХХ около 4,0 мс, что значительно меньше пригодного для впрыска интервала, равного 171,4 мс. Из этого можно заключить, что в режиме ХХ интервал времени пригодного для топливоподачи значительно больше требуемого времени впрыска.
Теперь оценим доступное время впрыска в режиме максимальных оборотов и максимальной нагрузки.
Максимальные обороты двигателя – 6000 об/мин или 1 оборот в 10 мс
⇓
Время полного цикла двигателя в режиме максимальной нагрузки (четыре такта за два оборота) 10 мс * 2 = 20 мс
⇓
Время впрыска в режиме полной нагрузки должно быть менее 20 мс
Для большей точности необходимо учесть еще несколько факторов:
- время открытия инжектора;
- время закрытия инжектора;
- длительность электрического сигнала управления инжектором;
- минимальный временной интервал между соседними импульсами.
О времени открытия и закрытия инжектора мы говорили в статье "Как подобрать газовый инжектор (Часть 1). Характеристики инжектора".
Длительность электрического сигнала управления инжектором – длительность электрического импульса, рассчитанная электронным блоком ГБО (ЭБУ ГБО) для управления инжектором.
Минимальный временной интервал между соседними импульсами – интервал между окончанием закрытия инжектора и началом подачи следующего электрического импульса управления инжектором.
Время электрического сигнала управления инжектором, рассчитанное ЭБУ ГБО и время впрыска топлива - существенно разные понятия. Поэтому введём ещё один термин - истинное время впрыска.
Истинное время впрыска - интервал времени, в который происходит истечение топлива из инжектора во впускной коллектор двигателя.
Разница между электрическим сигналом впрыска и истинным временем впрыска заключается в том, что инжектор отстаёт от сигнала ЭБУ на величину времени открытия и продолжает подачу топлива после окончания сигнала управления инжектором, запаздывая на время закрытия.
Рассчитаем длительность электрического импульса и истинное время впрыска, исходя из рассчитанного ранее интервала времени, пригодного для впрыска топлива в режиме максимальных оборотов и максимальной нагрузки.
Рассчитанное ранее доступное для впрыска время при 6000 об/мин и максимальной нагрузке не более 20 мс. Примем минимальный временной интервал между соседними импульсами, исключающий слияние впрысков, равным 1 мс, время открытия инжектора 2 мс и время закрытия инжектора 2 мс.
Длительность электрического импульса впрыска необходимо уменьшить на величину времени закрытия инжектора, т.к. в этом интервале инжектор продолжает дозировать топливо при отсутствии управляющего сигнала, и на величину минимального интервала между соседними импульсами. .
⇓
20 мс - 2 мс - 1 мс = 17 мс
⇓
Длительность электрического импульса при максимальной нагрузке не более 17 мс.
Теперь рассчитаем истинное время впрыска.
Для определения истинного времени впрыска необходимо учесть, что истечение газа отсутствует во время открытия инжектора (2 мс)
⇓
17 мс - 2 мс = 15 мс
⇓
Истинное время впрыска равно 15 мс
Вывод
При максимальных оборотах двигателя и максимальной нагрузке, времени открытия инжектора 2 мс и времени закрытия инжектора 2 мс у газовой системы есть 15 мс чтобы подать необходимое количество топлива в двигатель.
Теперь, когда мы в достаточной степени разобрались с временными аспектами впрыска газа, остается разобраться с производительностью газового инжектора.
Учитывая изложенное можно сформулировать первое правило подбора газового инжектора для двигателя, с которого начинается серия статей:
Правильно подобранный газовый инжектор должен обеспечивать количественно необходимую топливоподачу в тех же временных интервалах что и бензиновый инжектор на двухтопливном двигателе.
(Как подобрать инжектор (Часть 1). Характеристики инжектора)
(Как подобрать инжектор (Часть 3). Производительность газового инжектора)
