Что такое эжекторный двигатель

Инжекторный двигатель ВАЗ

Переход от карбюраторной системы впрыска к инжекторной позволил увеличить мощность мотора, снизить расход топлива и повысить ресурс двигателя. Такие изменения происходят из-за более точного дозирования топлива на каждом режиме работы мотора и лучшего распыления горючего, в результате чего качество топливовоздушной смеси повышается.

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного

Инжектор представляет собой принципиально другой способ подачи топлива в камеру сгорания по сравнению с карбюратором. Другими словами, в инжекторном моторе наибольшие конструктивные изменения коснулись системы питания и топливоподачи. В карбюраторном двигателе бензин смешивается с определенной частью воздуха во внешнем устройстве (карбюраторе).

После образовавшаяся топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндры двигателя. Инжекторный двигатель имеет специальные инжекторные форсунки, которые дозировано впрыскивают горючее под давлением, после чего происходит смешение порции топлива с воздухом. Если сравнивать эффективность подачи горючего инжектором и карбюратором, мотор с инжектором оказывается до 15% мощнее. Также отмечается существенная экономия топлива на разных режимах работы двигателя.

Що краще: карбюратор або інжектор?

Двигун з інжектором має наступні переваги:

• економія палива (до 40% у порівнянні з карбюраторними аналогами);
• підвищена потужність і прийомистість;
• екологічність;
• надійність;
• легко заводиться на морозі.

Карбюраторні двигуни відрізняються більш простим пристроєм і перевершують інжекторні за такими параметрами:

• невимогливість до якості палива;
• простота та дешевизна ремонту.

Несправності карбюраторів в більшості випадків можна усунути самостійно. Чищення, ремонт і регулювання інжекторів вимагає спеціальних навичок і устаткування. Це компенсується високою надійністю системи.

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного

Инжектор представляет собой принципиально другой способ подачи топлива в камеру сгорания по сравнению с карбюратором. Другими словами, в инжекторном моторе наибольшие конструктивные изменения коснулись системы питания и топливоподачи. В карбюраторном двигателе бензин смешивается с определенной частью воздуха во внешнем устройстве (карбюраторе). После образовавшаяся топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндры двигателя. Инжекторный двигатель имеет специальные инжекторные форсунки, которые дозировано впрыскивают горючее под давлением, после чего происходит смешение порции топлива с воздухом. Если сравнивать эффективность подачи горючего инжектором и карбюратором, мотор с инжектором оказывается до 15% мощнее. Также отмечается существенная экономия топлива на разных режимах работы двигателя.

Режимы работы

Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:

1. При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
2. Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
3. После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
4. При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
5. При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
6. Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
7. В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
8. Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.

Применение комбинированного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя в качестве двигательной установки для малоразмерных беспилотных летательных аппаратов

Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

Авторы

Компания «Межрегионэнергосбыт», проспект Вернадского, 101, к. 3, Москва, 119526, Россия

Аннотация

В статье рассматриваются особенности термодинамических процессов и проработка конструкции нового типа реактивного малоразмерного двигателя с мембранным свободнопоршневым нагнетателем топливной смеси, в котором ее часть используется для внутреннего охлаждения теплонапряженных подвижных узлов двигателя и получения работы сжатия компрессора мембранного типа.

Разработана схема новой энергоустановки с двойным осевым выхлопом с эжекторным усилителем тяги, проведены тепловой и термодинамический расчеты по расчетной методике автора, а также вычислены основные конструктивные размеры двигателя.

Решен вопрос охлаждения поршневого узла всем расходом топливной смеси двигателя, что привело к частичной регенерации тепла в цикле, снижению удельного расхода топлива и увеличению высотности.

Ключевые слова

Библиографический список

Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. — М.: Наука, 1991. — 454 с.

Афинов В.Н. Стратегические разведывательные БПЛА и направления развития беспилотной авиации США // Зарубежное военное обозрение. 2000. № 6. С. 35-42.

Богданов В.И. Повышение эффективности пульсирующих реактивных двигателей: Дисс. . докт. техн. наук. — М.: 2003. — 293 с.

Бодров А.В., Лапушкин В.Н. Теоретическое исследование возможности создания малоразмерной высотной реактивно-поршневой энергетической установки дистанционно-пилотируемого летательного аппарата // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 2. С. 73-77.

Васильев А.В., Григорьев Е.А. Математическое моделирование рабочих процессов ДВС. — Волгоград: Изд-во Волгоградского гос. технического университета. 2002. — 67 с.

Гаврилов А.А., Игнатов М.С., Эфрос В.В. Расчет циклов поршневых двигателей. — Владимир: Изд-во Владимирского гос. университета, 2003. — 124 с.

Гришин С.Д., Захаров Ю.А., Оделевский В.К. Проектирование космических аппаратов с двигателями малой тяги. — М.: Машиностроение, 1990. — 224 с.

Зуев В.С., Макарон В.С. Теория прямоточных и ракетно-прямоточных двигателей. — М.: Машиностроение, 1971. — 368 с.

Квасников А.В. Процессы и балансы в авиамоторных установках. — М.: Оборонгиз, 1948. — 256 с.

Кошкин В.К., Левин Б.Г. Двигатели со свободно движущимися поршнями. — М.: Машгиз, 1954. — 176 с.

Кошкин В.К., Майзель Л.М., Черномордик Б.М. Свободнопоршневые генераторы газа для газотурбинных установок. — М.: Машгиз, 1963. — 292 с.

Побежимов В.Н. Моделирование рабочего процесса пульсирующего ВРД с аэродинамическим клапаном на основе анализа термодинамического цикла // Известия Вузов. Авиационная техника. 2007. № 1. С. 46-48.

Подключение

В случае с внутренним эжектором, если он включен в конструкцию самого насоса, монтаж системы мало чем отличается от установки безэжекторного насоса. Достаточно просто присоединить трубопровод от скважины к всасывающему входу насоса и обустроить напорную линию с сопутствующим оборудованием в виде гидроаккумулятора и автоматики, которая будет управлять работой системы.

Для насосов с внутренним эжектором, в которых он закрепляется отдельно, а также для систем с внешним эжектором добавляется два дополнительных этапа:

• Прокладывается дополнительная труба для рециркуляции от напорной линии насосной станции к входу эжектора. Подключается основная труба от него к всасу насоса.
• К всасу эжектора подключается патрубок с обратным клапаном и грубым фильтром для забора воды из скважины.

При необходимости в линию рециркуляции устанавливается вентиль для настройки. Это особенно выгодно, если уровень воды в скважине находится много выше, чем рассчитана насосная станция. Можно уменьшать напор в эжектор и тем самым поднимать напор в системе водоснабжения. У некоторых моделей имеется уже встроенный вентиль для подобной настройки. О его размещении и способе регулировки указано в инструкции к оборудованию.

Стартовый запуск и дальнейшая эксплуатация

Первичный запуск насосной станции рекомендуется выполнять по следующей схеме:

1. Залить воду в насос через специальное отверстие.
2. Перекрыть кран, по которому вода поступает из насосной станции в водопроводную систему.
3. Включить насос примерно на 10-20 секунд и сразу отключить.
4. Открыть кран и стравить часть воздуха из системы.
5. Повторять цикл кратковременных включений/отключений насоса в сочетании со стравливанием воздуха до тех пор, пока трубы не заполнятся водой.
6. Снова включить насос.
7. Дождаться заполнения гидроаккумулятора и автоматического отключения насоса.
8. Открыть любой водопроводный кран.
9. Подождать, пока вода вытечет из гидроаккумулятора, и насос включится в автоматическом режиме.

Если при пуске системы с эжектором вода не пошла, возможно, в трубы каким-то образом просачивается воздух, или же первоначальная заливка водой не была выполнена правильно. Имеет смысл проверить наличие и состояние обратного клапана. Если его нет, вода просто будет выливаться в скважину, а трубы останутся пустыми.

Эти моменты следует учесть и при использовании насосной станции с эжектором, которая запускается после длительного хранения. Обратный клапан, целостность труб и герметичность соединений лучше всего проверить сразу же.

Если все в порядке, а вода не поступает, нужно проверить напряжение, поступающее к насосной станции. Если оно слишком низкое, насос просто не может работать в полную мощность. Следует наладить нормальное электропитание оборудования, и проблема исчезнет.

Если эжектор нужен для улучшения напора воды в системе, а не для увеличения глубины забора воды, можно использовать описанную выше модель самодельного эжектора.

Но его не нужно погружать в воду, можно разместить в удобном месте возле поверхностного насоса. В этом случае эжектор будет работать примерно так же, как и встроенная модель промышленного производства.