Daugiaporto kuro įpurškimo MPI įrenginys ir veikimo principas

Slėginės degalų įpurškimo sistemos išsivystė nuo paprastų mechaninių įrenginių iki elektroniniu būdu valdomų paskirstytų sistemų, kurios individualiai dozuoja degalus į kiekvieną variklio cilindrą. Santrumpa MPI (Multi Point Injection) reiškia principą, kad benzinas tiekiamas elektromagnetiniais purkštukais į įsiurbimo kolektorių, kuo arčiau įsiurbimo vožtuvo išorės. Šiuo metu tai yra labiausiai paplitęs ir masyviausias būdas organizuoti benzininių variklių maitinimą.

Kas įtraukta į sistemą

Pagrindinis šios konstrukcijos tikslas buvo tikslus ciklinio kuro padavimo dozavimas, tai yra reikiamo benzino kiekio apskaičiavimas ir atjungimas, priklausomai nuo į cilindrus tiekiamo oro masės ir kitų svarbių srovės variklio parametrų. Tai užtikrina pagrindinių komponentų buvimas:

• kuro siurblys paprastai yra dujų bake;
• slėgio reguliatorius ir degalų tiekimo linija, gali būti vienguba arba dviguba, su kuro grąžinimo nuleidimu;
• rampa su purkštukais (purkštukais), valdomais elektros impulsais;
• variklio valdymo blokas (ECU), iš tikrųjų tai yra mikrokompiuteris su pažangia periferine įranga, nuolatine, perrašomąja ir laisvosios kreipties atmintimi;
• daugybė jutiklių, kurie stebi variklio darbo režimus, valdiklių padėtį ir kitas transporto priemonių sistemas;
• Pavaros ir vožtuvai;
• Uždegimo valdymo programinės ir techninės įrangos kompleksas, visiškai integruotas į ECM.
• papildomos toksiškumo mažinimo priemonės.

Įranga paskirstyta visame automobilio salone nuo bagažinės iki variklio skyriaus, mazgai sujungti elektros instaliacija, kompiuterių duomenų magistralės, kuro, oro ir vakuumo linijomis.

Atskirų mazgų ir įrangos kaip visumos veikimas

Benzinas iš slėginio bako tiekiamas ten esančiu elektriniu siurbliu. Elektros variklis ir siurblio dalis dirba benzino aplinkoje, juo taip pat aušinami ir tepami. Priešgaisrinę saugą užtikrina uždegimui būtino deguonies trūkumas, mišinio su oru, prisodrintu benzinu, neuždega elektros kibirkštis.

Po dviejų pakopų filtravimo benzinas patenka į degalų tiekimą. Slėgis jame stabilus palaikomas siurblyje ar bėgelyje įmontuoto reguliatoriaus pagalba. Perteklius nupilamas atgal į baką.

Tinkamu metu purkštukų elektromagnetai, pritvirtinti tarp rampos ir įsiurbimo kolektoriaus, gauna elektrinį signalą iš ECM tvarkyklių, kad jie atsidarytų. Suslėgtas kuras iš tikrųjų įpurškiamas į įsiurbimo vožtuvą, tuo pačiu metu purškiant ir išgaruojant. Kadangi slėgio kritimas purkštuve išlieka stabilus, tiekiamo benzino kiekis nustatomas pagal purkštuko vožtuvo atsidarymo laiką. Į vakuumo pasikeitimą kolektoriuje atsižvelgiama valdiklio programa.

Purkštuko atidarymo laikas yra apskaičiuota vertė, apskaičiuota remiantis iš jutiklių gautais duomenimis:

• masės oro srautas arba kolektoriaus absoliutus slėgis;
• siurbimo dujų temperatūra;
• droselio atidarymo laipsnis;
• detonacinio degimo požymių buvimas;
• variklio temperatūra;
• alkūninio veleno ir skirstomųjų velenų padėties sukimosi dažnis ir fazės;
• deguonies buvimas išmetamosiose dujose prieš ir po katalizinio konverterio.

Be to, ECM per duomenų magistralę gauna informaciją iš kitų transporto priemonės sistemų, suteikdamas variklio atsaką įvairiose situacijose. Blokų programa nuolat palaiko variklio sukimo momento matematinį modelį. Visos jo konstantos parašytos daugiamačiuose režimų žemėlapiuose.

Be tiesioginio įpurškimo valdymo, sistema užtikrina kitų prietaisų veikimą, ritinius ir uždegimo žvakes, bako ventiliaciją, terminį stabilizavimą ir daugybę kitų funkcijų. ECM turi techninę ir programinę įrangą, skirtą atlikti savidiagnostiką ir suteikti vairuotojui informaciją apie klaidas ir gedimus.

Šiuo metu kiekvienam cilindrui naudojamas tik atskiras fazinis įpurškimas. Anksčiau purkštukai veikė vienu metu arba poromis, tačiau tai neoptimizavo procesų variklyje. Įvedus skirstomojo veleno padėties jutiklius, kiekvienas cilindras gavo atskirą valdymą ir net diagnostiką.

Būdingos savybės, privalumai ir trūkumai

MPI nuo kitų įpurškimo sistemų galite atskirti pagal atskirus purkštukus su bendra rampa, nukreipta į kolektorių. Vieno taško įpurškimas turėjo vieną purkštuvą, kuris užėmė karbiuratoriaus vietą ir buvo panašus į jį. Tiesioginis įpurškimas į degimo kameras turi antgalius, primenančius dyzelinio kuro įrangą su aukšto slėgio siurbliu, sumontuotu bloko galvutėje. Nors kartais, siekiant kompensuoti tiesioginio įpurškimo trūkumus, jis tiekiamas su lygiagrečia veikimo rampa, kad dalis degalų būtų tiekiama į kolektorių.

Dėl poreikio organizuoti efektyvesnį degimą cilindruose buvo sukurta MPI įranga. Kuras patenka į mišinį kuo arčiau degimo kameros, efektyviai išpurškia ir išgaruoja. Tai leidžia dirbti su liesiausiais mišiniais, užtikrinant efektyvumą.

Tiksli kompiuterizuota pašarų kontrolė leidžia atitikti vis didėjančius toksiškumo standartus. Tuo pačiu metu techninės įrangos sąnaudos yra palyginti mažos, mašinos su MPI yra pigesnės gaminti nei su tiesioginio įpurškimo sistemomis. Didesnis ir ilgaamžiškumas, o remontas kainuoja pigiau. Visa tai paaiškina didžiulę MPI dominavimą šiuolaikiniuose automobiliuose, ypač biudžetinėse klasėse.