Дуэт струй: динамика двойного впрыска

Автор: Админ 12.12.2025 02:11

Работая с современными силовыми агрегатами, я часто сталкиваюсь с системами двойного впрыска, сочетающими прямое и распределённое дозирование топлива. Подобная конфигурация родилась из стремления инженеров повысить эффективность сгорания без ущерба для ресурса.

Два контура подачи функционируют совместно, каждое сопло выполняет собственную задачу. Форсунка во впускном тракте занимается предварительным испарением бензина, снижая температуру смеси, тогда как пьезоэлемент в камере сгорания отвечает за точный стратифицированный заряд во время такта сжатия.

Принцип смешения

При частичной нагрузке электронный блок управления (ЭБУ) направляет до 90 % топлива через всасывающий коллектор, формируя равномерную гомогенизированную смесь. Под высокой нагрузкой баланс смещается в сторону прямого контура, что понижает склонность к детонации благодаря эффекту испарительного охлаждения вокруг струи.

В переходных режимах алгоритм использует фазовый сдвиг впрыска: распределённая форсунка открывается за 300° по коленвалу до ВМТ, в то время как прямая активируется ближе к 90°, создавая концентрированное ядро топливовоздушного факела.

Аппаратная архитектура

Главный труднобарьеровый узел – топливный насос высокого давления. Плунжер производит до 20 МПа, что сопоставимо с гидравлическим прессом. Для снижения кавитации применяют многолучевую конфигурацию галереи, а седло клапана получает алмазоподобное покрытие (DLC).

Впускная форсунка работает при давлении порядка 0,4 МПа и отличается увеличенным углом распыла, поскольку располагаться ей приходится перед каналом, где скорость потока низка. Для быстрой десорбции топлива на её иглу напыляют никель-фосфор с высокими филаментами, формирующими микрокапиллярную сетку.

Калибровка ЭБУ

Самую заметную выгоду двойная схема приносит при холодном запуске. Я задаю прогрева обогащение через распределённую ветку, что уменьшает конденсацию на стенках цилиндра, при том сажа практически не образуется, так как во время следующего цикла прямая форсунка выполняет дожигание кислородного остатка.

Системе приходится балансировать на грани лямбда = 1, поэтому я использую динамическое окно коррекции шириной 1,5 мс. При превышении температуры катализатора 850 °C переход к гомогенизированному смесеобразованию идёт мгновенно, предотвращая тепловой удар по моноліту.

Появление в алгоритме так называемого OAR-контроля (Octane Adaptation Ratio) даёт возможность оперативно менять угол опережения зажигания при скачке октанового числа. Крутящий момент растёт на 3-4 % без повышения выбросов.

С точки зрения сервиса двойная архитектура требует более чистого топлива, поскольку даже микроскопическая оксигидратная плёнка на пьезоэлектрическом кристалле ведёт к сбоям в емкостной телеметрии иглы. При плановой диагностике я проверяю форму тока, обращая внимание на фронт закрытия: характерен спад менее 0,25 мс.

При использовании водно-метанольной присадки желательно перенастроить карту пульсовой ширины, так как теплоёмкость заряда возрастает. Движок ощущает похожее на паразитную задержку зажигания поведение, но OAR быстро компенсирует.

Редко упоминаемый термин «хемилюминесцентный фронт» описывает тонкую светящуюся плёнку, возникающую вокруг форсунки при ультра-бедной смеси. Я наблюдал такое явление в окнах сверхбыстрого визуального цилиндра при испытании на стенде, эффект сигнализирует о предельном обеднении, после которого температура выхлопа падает ниже 650 °C.

Прямой и распределённый контуры вместе формируют своеобразный дуэт скрипки и контрабаса: первый даёт резкий акцент, второй задаёт фоновый бас, добавляя глубину звучанию процесса горения. Благодаря гармоничному сочетанию мотор почти не нуждается в компромиссах между экологией и тягой.