Двигатели с принудительным воспламенением и впрыскиванием топлива

В автомобильных и судовых двигателях (см. требования морского регистра к топливным системам судовых двигателей) с принудительным воспламенением применяют также системы с впрыскиванием топлива непосредственно в цилиндр или во впускной трубопровод двигателя. В этом случае вследствие отсутствия карбюратора понижается сопротивление впускной системы, повышается равномерность распределения топлива по цилиндрам и уменьшается неоднородность топливовоздушной меси, поступающей в цилиндры двигателя.

Расположение форсунок зависит от места подвода бензина: а — впрыскивание в цилиндр; б — впрыскивание в воздушный трубопровод; форсунка и свеча зажигания позволяет повысить степень сжатия, а следовательно, литровую мощность и экономичность двигателя. В двухтактных двигателях и двигателях с наддувом при такой организации подачи топлива снижаются потери смеси на продувку цилиндров. Системы впрыскивания бензина более сложны, чем карбюраторные, ввиду наличия большого числа подвижных элементов и малой смазывающей способности бензинов и, кроме того, требуют более квалифицированного обслуживания и эксплуатации.

В настоящее время впрыскивающие топливные системы классифицируют по различным признакам, а именно: по месту подвода топлива (в цилиндры или впускные трубопроводы); по способу подачи топлива (с периодическим и непрерывным впрыскиванием топлива); по типу узлов, дозирующих топливо (с дозирующими плунжерными насосами, дозирующими распределителями клапанного и золотникового типа, дозирующими форсунками с электромагнитным и электронным управлением, системы с регулируемым давлением топлива); по способу регулирования количества смеси (с пневматическим, механическим и электронным регулированием); по основным параметрам регулирования состава смеси (разрежению во впускной системе, углу поворота дроссельной заслонки, часовому расходу воздуха).

Существуют различные варианты расположения форсунок для впрыскивания бензина. При впрыскивании бензина в цилиндр топливная система по принципу подачи топлива и конструкции элементов аналогична топливной системе дизеля. Во впускной трубопровод бензин впрыскивается под низким давлением (0,15...0,2 МПа), что позволяет для создания давления в системе использовать непрецизионные топливные насосы (шестеренные, коловратные). Для дозирования и распределения топлива по форсункам в этих системах применяют вращающиеся распределители (см. стр. двигатели на морском транспорте). Золотник распределителя вращается в корпусе.

Топливо поступает к распределителю по каналам и затем по каналам — к форсункам. Внутри вращающегося золотника находится плунжер, свободно перемещающийся под давлением топлива. Его перемещение ограничено упорами. Топливо, движущееся под давлением по каналу, перемещает плунжер вправо, вследствие чего топливо из правой полости золотника по каналу подается к первой форсунке. При повороте золотника на 180 ° происходит аналогичное перемещение плунжера в противоположную сторону и впрыскивание топлива через следующую форсунку. Для четырехцилиндрового двигателя цикл необходимо осуществлять каждые 90° поворота золотника. Уменьшение или увеличение подачи топлива в этом распределителе осуществляется изменением положения упоров.