Развитие системы впрыска: от Евро-1 до Евро-6c

Развитие системы впрыска: от Евро-1 до Евро-6c
Борьба за чистоту окружающей среды кардинально изменила автомобильные технологии. Основные тренды последних лет - даунсайзинг, гибридизация и электрификация. Расскажем как появилась система впрыска топлива и были вытеснены карбюраторы.

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 снижения вредных выбросов самым эффективным оказалось использование каталитического нейтрализатора, в котором в результате химической реакции с кислородом углеводороды СН, оксид углерода СО и окислы азота NOx превращаются в воду H2О, двуокись углерода СО2 и азот N2. Особенность нейтрализатора в том, что для эффективной борьбы с вредными компонентами топливо должно подаваться в мотор 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:

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;

В Европе с сентября 2015 года появиться более жесткие нормы Евро-6, а через два года грядут более суровые Евро-6с. Грядущие ужесточения затрагивают в первую очередь дизельные модификации, требуя снижения выбросов оксислов азота NOx до 80 мг/км (Евро-5 допускали 180 мг/км). При этом замеры будут производится не по "овощному" ездовому европейскому циклу NEDC, а по более скоростному общемировому WLTC.

Для сокращения выбросов NOx на 20% планируется применение низковольтной гибридной схемы. Конструкция проста, вместо полноценных 400-вольтовых батарей будут использоваться 48-вольтные литийионные батареи. Он не предусматривает движения только на электротяже, электромотор служит помощником ДВС в неблагоприятных для экологии режимах (при разгонах и ускорениях) и компенсирует нехватку мощности на низких оборотах. Совместно с впрыском мочевины и рециркуляцеей отработавших газов - такая схема принесет снижение NOx на 80%.

Прогресс не остановить и мы будем ездить на экологичных автомобилях. Они становятся сложнее, но автолюбители не задумываясь как устроен автомобиль. Впрыск топлива рассматривается как продукт, созданный для благ экологии.
1353
Загрузка...

Нет мнений

или Вконтакте
Гость