Безпосереднє упорскування кардинально змінює принцип контакту палива з повітрям. Щоб зрозуміти основи, не потрібно мати ступінь у сфері термодинаміки. Всі двигуни з безпосереднім упорскуванням засновані на двох невід’ємних компонентах: паливному форсунках. Принаймні одна на кожен циліндр. Вони розташовані у камері згоряння. Це верхня частина циліндра. Саме тут стається магія. У бензиновому двигуні.
Однак апаратна частина може швидко заплутати. Все залежить від того, яку саме систему безпосереднього упорскування ви розглядаєте. Деякі конфігурації включають додаткові компоненти. Інші заощаджують на деталях. Більшість двигунів належать до однієї з трьох конкретних архітектур подачі палива.
Архітектура розподілу палива
Перша істотна зміна – це система Common Rail (загальна паливна магістраль). Уявіть собі швидкісну автомагістраль високого тиску. Довгий металевий циліндр, що називається паливною рамою, розподіляє паливо безпосередньо до форсунок. Тиск тут колосальний. Без пощади. Це дозволяє форсунці безперервно подавати великі обсяги палива.
Потім існує система розподільного і рядного насоса. Хоча це старий метод, він все ще є актуальним. Використовується роторний розподільник чи поршневий насос. Механізм простий. Він подає паливо під тиском у форсунку. Це чисто механічна система. Вона дуже пряма. Вона не має електронної складності системи Common Rail, але справляється зі своїм завданням досить добре.
Третій варіант – це система індивідуальних форсунок. Тут ефективність та інтеграція зустрічаються. Паливна форсунка з’єднана із спеціальним паливним насосом. Вони стають єдиним цілим. Вони розташовані безпосередньо над кожним циліндром. Немає довгих паливопроводів. Нема складної мережі розподілу. Система покладається на локальний тиск.
Обчислювальна потужність
Апаратна частина – це лише половина справи. Справжній виклик полягає у блоці керування двигуном. Особливо у частині комп’ютера, що відповідає за керування паливом. У двигунах з безпосереднім упорскуванням «мозкам» доводиться працювати швидше. Реагувати потрібно набагато швидше.
Чому? Тому що інтервали коротші. Смішно короткі. Паливні імпульси подаються в циліндр з такою частотою, яка вимагає точності мікросекунди. У традиційних двигунах більше простору. Ви не втрачаєте все при безпосередньому упорскуванні.
Точне розподіл палива та контроль співвідношення повітря-паливо ще важливіші для двигунів з безпосереднім упорскуванням, щоб оптимізувати продуктивність, викиди та витрату палива.
Справа не лише у зниженні потужності. Йдеться про викиди. Вся справа в ефективності. Якщо комп’ютер пропустить хоча б один імпульс навіть мілісекунду, баланс порушується. Двигун працює або нормально, або на бідній суміші. Ні те, ні інше не є добрим варіантом.
Саме тому безпосереднє уприскування так довго не ставало популярним. Ця технологія надає не просто найкращі деталі. Вона покращує обчислювальну потужність. Велика обчислювальна потужність коштує дорого. Вартість виробництва висока. Витрати на налаштування також великі.
Я тільки починаю повною мірою використовувати переваги керування автомобілем з такою системою. Але ці переваги мають свою ціну. Плата полягає у складності та вартості. Тепер подивимося, чому водії люблять (і ненавидять) цю технологію. Але спочатку потрібно шанувати апаратну частину. Тому що коли ми зазнаємо невдачі, ми зазнаємо її катастрофічно. І це відбувається швидко.
