Системы впрыска топлива сегодня получают широкое признание как производителей, так и пользователей. В последнее время все большее число двухтактных моторов получают в качестве основного источника питания инжекторные системы. Как и зачем это делается, рассмотрим на примере современного мотора «Tohatsu» серии TLDI. У дилеров «Tohatsu» сейчас можно приобрести сразу четыре его модели, оснащенные системой непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания — это 90/70 и 50/40. Серия 90/70 имеет рабочий объем цилиндров 1267 см 3 , серия 50/40 — 697. Все эти моторы трехцилиндровые, а их силовые агрегаты различаются только диаметром цилиндров и ходом поршней. Соответственно, они все созданы на базе двухтактных версий, оснащаемых обычной карбюраторной системой питания.
Видео:⛵ Suzuki DF25A. Обзор двигателя и тестыСкачать
Как выглядит и как работает система подачи топлива в моторах семейства TLDI?
Любой современный мотор с системой впрыска топлива обязательно оборудован следующими агрегатами: «подъемным» насосом, извлекающим топливо из бака, еще одним насосом, создающим необходимое для работы давление в топливной магистрали, форсунками, регулятором давления и, разумеется, бортовым компьютером, «вшитое» программное обеспечение которого отвечает за создание качественной топливной смеси в любых условиях работы и осуществляет взаимодействие работы систем зажигания и впрыска топлива. «Tohatsu» TLDI — не исключение, но в отличие от многих современных двигателей в его системе впрыска используется низкое давление, составляющее около 5,5 атм. Это не только упрощает конструкцию двигателя, но и снижает ее общий вес. Еще одним достоинством системы впрыска с низким давлением воздуха является очень малый размер получаемых капель топливно-воздушной смеси — не более 10 мкм — что обеспечивает ее более полное и эффективное сгорание.
Компьютер двигателя сам по себе ничего не может — он получает данные, опираясь на которые задает агрегатам систем зажигания и впрыска необходимые условия работы. «Информаторами» компьютеров служат датчики, которые отслеживают такие параметры, как температура элементов двигателя, угол поворота рукоятки (или рычага) газа, уровень масла, угол поворота коленчатого вала, температура воздуха и т.д. Перерабатывая всю эту информацию, компьютер постоянно выдает решения о необходимом процентом соотношении топливно-воздушной смеси в данный момент, точном времени и количестве подачи ее в камеру сгорания, а также о моменте поджига смеси искрой. Для образования более качественной топливной смеси фирма «Tohatsu» применяет подачу воздуха в систему впрыска под давлением, которое образуется благодаря специальному насосу низкого давления. Подобное решение практически полностью исключает и зависимость работы двигателя от температуры и плотности атмосферного воздуха.
Если же говорить упрощенно, то в данном случае обычный двухтактный мотор «обвесили» системами впрыска и зажигания, присоединили к нему пару топливных насосов и воздушный насос, добавили форсунки и в итоге получили двухтактный мотор нового поколения.
Видео:⚙️🔩🔧Автомикс: преимущества, недостатки и как отключить систему автоматической подачи маслаСкачать
Что дает система впрыска?
Во-первых, качество топливно-воздушной смеси, подаваемой системой впрыска, почти не зависит ни от давления воздуха, ни от его температуры и даже от влажности. В этом и заключается главное отличие инжекторных систем от карбюраторных, которые принципиально, в силу своей конструкции, «привязаны» к атмосферному давлению. В инжекторном двигателе топливная смесь создается не механическим способом (путем перемешивания в карбюраторе струи топлива и потока воздуха), который далеко не идеален, а под контролем компьютера, который, в свою очередь, настроен таким образом, чтобы в зависимости от различных параметров процентное соотношение «воздух-бензин» было оптимальным для данного конкретного режима работы. Независимость качества топливной смеси от давления и температуры воздуха облегчает запуск двигателя в холодную погоду и улучшает его работу при высокой температуре воздуха. Необходимо заметить, что теоретически настройку работы бортового компьютера можно менять, «перепрошивая» его новым программным обеспечением — но делать это крайне желательно только в условиях сервис-центра и только по рекомендации специалиста. Такие смены «про-шивок» в ряде случаев могут быть необходимы, например, при вынужденной работе в течение продолжительного времени на топливе, качество которого ниже рекомендованного. Кроме того, существуют версии «прошивок», позволяющих «придушить» двигатель, сделав его более «задумчивым», с одной стороны, и экономичным — с другой, или, наоборот, более «азартным», но прожорливым. Однако надо учитывать, что инженеры фирмы-изготовителя едят свой хлеб отнюдь не даром, и оригинальная настройка всегда представляет собой оптимальный (для потребительского двигателя) баланс между мощностью, экономичностью и моторесурсом.
Во-вторых, благодаря достаточно жесткому контролю со стороны компьютера и форме камеры сгорания, в которой сосуществуют форсунка и свеча зажигания, образуются точно рассчитанные завихрение и распыление топливной смеси, что улучшает сгорание топлива, значительно увеличивая энергоотдачу. В силу постоянного, но гибкого контроля за углом поворота коленвала со стороны компьютера, впрыск топлива в камеру сгорания и зажигание происходят в наиболее выгодный для данных условий работы момент. Все вместе взятое ощутимо влияет не только на стабильность работы двигателя и его долговечность (инжекторные двигатели гораздо меньше подвержены такому неприятному явлению, как детонация), но и на быстроту реакции двигателя на изменение положение рукоятки газа. Инжекторный мотор более чутко реагирует на действия водителя и быстрее выходит на максимальные обороты. Имея номинально столько же лошадиных сил, сколько и его карбюраторный собрат, TLDI за счет лучшего сгорания смеси обеспечивает более быстрый разгон в любых условиях, и даже при резком повороте рукоятки газа он не рискует захлебнуться от недостатка воздуха, что иногда происходит с карбюраторными моторами.
Читайте также: 126 мотор ремонт головки
В-третьих, TLDI (и его аналоги других фирм), имея общий вес, сопоставимый с весом обычного двухтактного мотора (который порой в 1.5 раза меньше четырехтактного той же мощности), потребляют топлива меньше, чем двухтактные, а порой и четырехтактные двигатели. По крайней мере, «Tohatsu» позиционирует свой 90-сильный мотор как самый экономичный в классе и в своих пресс-релизах утверждает, что TLDI в режиме холостого хода, например, на 34% экономичнее четырехтактного аналога и на 78% — двухтактного карбюраторного. TLDI оказывается более экономичным по отношению к четырехтактным моторам и при работе под нагрузкой в самых различных режимах: при 1500 об/мин — на 35%, при 3000 об/мин — на 18%, при 4500 об/мин — на 24% (данные производителя). Фирма «Tohatsu» не конкретизирует, по сравнению с какими именно моторами производились расчеты, однако, даже если взять за основу некий среднестатистический четырехтактный двигатель, то и по теоретическим выкладкам получаются примерно такие же результаты.
Но мощность мощностью, разгон разгоном, а потребителя волнуют не в последнюю очередь надежность и ресурс. На воде любое новшество всегда воспринимается не сразу, а осторожно — жизнь-то дается всего одна. Однако системы впрыска, как показывает и автомобильная практика, и опыт использования четырехтактных подвесных моторов, по большому счету живут долго и отказывают редко (по статистике — ничуть не чаще карбюраторов). К примеру, описываемая система TLDI проходила «полевые» испытания в течение шести лет, прежде чем была предложена покупателям. Единственное заметное отличие — это высокие требования к маслу и топливу, а также более качественная профилактика самих систем впрыска и зажигания.
TLDI использует в своей работе не «микстуру» бензина с маслом, а (как, впрочем, и большинство современных двухтактников аналогичной мощности) впрыск масла, поэтому требования к моторному маслу завышены оправданно. Что касается бензина, то тут любая инжекторная система требует неукоснительного соблюдения рекомендаций изготовителя. Системы зажигания в последние годы производители научились герметизировать достаточно тщательно, так что большая часть процесса профилактики сводится к простому осмотру соединений, проверке свечей и внешнему контролю механических элементов. Датчики, поставляющие информацию компьютеру, как правило, обладают очень большим ресурсом (зачастую, большим, чем ресурс самого мотора), но и их не грех лишний раз проверить, особенно если есть подозрения в точности работы системы впрыска (ухудшается разгон, появляются признаки детонации). Короче, чуть больше внимания, применение чуть более качественных горюче-смазочных материалов — и проблемы растворяются сами собой, за исключением, разумеется, поправки на случайность, невезение и т.д.
Практически все двухтактные моторы, работающие с системами непосредственного впрыска, а таких довольно много, обладают низкими показателями по шумности и выбросу вредных веществ. И хотя у нас на это обращают пока мало внимания, однако при покупке такие характеристики могут играть определенную роль — многим приятно осознавать, что, эксплуатируя свой мотор, не наносишь большого ущерба природе.
В принципе, многие производители по вполне понятным причинам пытаются сегодня продлить жизнь двухтактным моторам и применяют в них системы электронного впрыска топлива. В мелочах конструкции таких моторов могут отличаться, однако основной принцип остается тем же самым. И если судить по реакции заинтересованных лиц, у моторов типа TLDI и его аналогов большое будущее. Тот же «Mercury» выпускает серию под названием «OptiMax», достаточно схожую не только по основной идее, но и по сути. А вот, к примеру, «Selva» выпускает мотор «Bull Shark», оснащенный системой LPDFI, которая заметно отличается от TLDI — она не является системой непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания.
В следующих номерах «КиЯ» мы рассмотрим системы впрыска других фирм.
Видео:Обзор инжекторного мотора MARLIN MFI 70 AERTL - система EFI (электронный впрыск)Скачать
ВПРЫСК ВПРЫСКУ РОЗНЬ
часть вторая
Как мы уже писали в предыдущей статье цикла, многие современные технологии, «приходящие» в подвесные двигатели, были вначале апробированы на суше — в автомобильных двигателях. Характерный пример такого подхода демонстрирует один из старейших производителей четырехтактных подвесных моторов — фирма Honda. Порой в некоторых «околоводных» журналах можно прочитать, что на таком-то моторе установлен силовой агрегат от. К примеру, автомобиля Honda Accord (речь в данном случае идет о двигателе «Honda BF115»). Однако это все же не совсем так. В действительности производитель некоторые изменения, разумеется, вносит, причем порой довольно существенные, поэтому речь может идти не столько о простом заимствовании конкретных узлов или деталей, сколько о принципах и технологиях, которые применяются при производстве и конструировании силового агрегата. В подвесных моторах все устроено «чуть-чуть» не так, как у автомобильных — ведь они должны отвечать более жестким требованиям, предъявляемым в числе прочего, к весу и габаритам. Трудно себе представить, что будет с обычным автомобильным двигателем, если его, например, поставить на попа. Как себя в этом случае поведет, скажем, система смазки? Однако это все лирика.
Читайте также: Что такое сквиш мотор
Всячески опробовав на автомобилях и мотоциклах основные технологии, используемые при создании систем питания двигателей, Honda, решив, что ее сухопутной продукции надежности уже не занимать, перешла к усовершенствованиям подвесных моторов. В результате на ее моторах более 100 л.с. стали появляться электронные системы впрыска. Были эксперименты и с менее мощными моторами, однако сегодня маломощные моторы этой марки, предлагаемые на рынке, имеют карбюраторные системы питания. Видимо, по каким-то причинам разработчики посчитали внедрение впрысковых систем на маломощные двигатели не очень выгодным делом.
По большому счету системы впрыска подвесных моторов Honda очень напоминают «сухопутные», если не брать в расчет их компоновку и вес. В них также присутствует насос (или насосы), который создает первичное давление в топливной магистрали, есть форсунки, через которые топливо подается в камеру сгорания, есть. Иными словами есть все, что положено приличному впрыску (или, если угодно, «инжектору»). Работой этой достаточно сложной системы руководит компьютер, который считывает при посредстве датчиков (до 18 у Honda BF225) необходимую информацию и обрабатывает ее в соответствии с программой, которая в него заложена. У двигателя BF225 имеется программируемый управляющий блок PGM-FI, благодаря которому становится возможным щадящий и быстрый запуск двигателя при любых погодных условиях.
Система распределенного (многоточечного) впрыска, управляемого при помощи PGM-FI, на автомобильных двигателях Honda впервые появилась около 20 лет назад. В то время многие фирмы, выпускающие системы питания, за основу приготовления смеси брали массовый расход воздуха — его общее количество, попадающее во впускной тракт, измеряемое с помощью воздухоизмерительных пластин. «Хондовский» подход в отличие от остальных изначально строился на том, что за основу «воздушной составляющей» брались вычисляемые данные о количестве воздуха, поступающего во впускной коллектор в каждый конкретный момент времени. Вычисления базировались на анализе реальных мгновенных показателей: атмосферного давления, разрежения во впускном коллекторе, оборотов, скорости, угла открытия дроссельной заслонки, степени открытия клапана рециркуляции, количества кислорода в выхлопных газах и т.д. Такой подход позволил значительно стабилизировать работу двигателя при работе в совершенно разных режимах и облегчить его запуск. Разумеется, вследствие более качественного приготовления топливной смеси уменьшается расход топлива и увеличивается долговечность мотора. Сегодня в мире автомобилей система управления впрыском PGM-FI считается если не эталоном, то, по крайней мере, входит в тройку самых надежных и безотказных.
Системы впрыска — не единственная особенность мощных подвесных двигателей Honda. Для увеличения мощности, тяги и улучшения работы силовой установки в различных режимах Honda применяет свою уникальную технологию VTEC, которая также с успехом используется и на «сухопутных» моторах. Благодаря этой системе, которая отвечает за механическое изменение объема подачи воздуха и заключается в достаточно простом изменении подъема клапанов, работа двигателя при частоте вращения коленвала выше 4500 об/мин становится более устойчивой, снижается расход топлива и улучшается сгорание топливной смеси. Поскольку система VTEC является своего рода «козырной картой» Honda, не применяющейся никем из других производителей, рассмотрим ее чуть более подробно.
VTEC, или «Variable valve Timing and lift Electronic Control», можно перевести как «система электронного управления фазами и величиной подъема клапанов». Реально Honda использует четыре ее модификации, мы же рассмотрим только одну, ту, что применяется на подвесных лодочных моторах этой фирмы — на Honda BF225. В головках блока цилиндров данного двигателя расположено по одному распределительному валу, каждый из которых управляет 12 клапанами (по два на впуск и на выпуск в каждом цилиндре). Вал имеет не 12, а 15 кулачков — три из них используются для привода специального поводка, который непосредственно с клапанами никак не связан и на малых оборотах не влияет на их поведение, двигаясь абсолютно независимо. Это важно отметить, поскольку система VTEC уже успела обрасти различными слухами и легендами. При увеличении же числа оборотов свыше 4500 происходит повышение давления масла в двигателе, сигнал с электронного датчика открывает специальный клапан, и под воздействием давления масла подпружиненный рычажок, перемещаясь, связывает воедино этот дополнительный поводок с толкателями впускных клапанов. Поскольку профиль и размеры кулачка, управляющего поводком, отличаются от остальных, клапаны начинают «слушаться» именно его, в то время как кулачки, управляющие собственно толкателями впускных клапанов, вращаются вхолостую, без непосредственного контакта с ними. Происходит изменение фаз газораспределения, одновременно увеличиваются и подъем выпускных клапанов, и время их открытия на высоких оборотах мотора. За счет увеличения объема поступающего в цилиндры воздуха двигатель «дышит» заметно легче.
Читайте также: Прокладка головки мотора как поменять
Так фирма за счет применения относительно простой технологии добилась значительного улучшения работы двигателя на оборотах выше 4500. (Уместно заметить, что на большинстве моторных судов крейсерская скорость достигается именно в этом режиме.) Поэтому владелец подобного двигателя на крейсерском ходу судна располагает определенным запасом, обеспечивающим ему, к примеру, облегченный выход на глиссирование при повышенной нагрузке. В то же время фазы газораспределения на низких оборотах оптимизированы для достижения наименьшего расхода топлива и наименьшего уровня шума. Фактически, получился своего рода двухрежимный двигатель, имеющий на больших оборотах более высокую мощность, чем сравнимые по объему двигатели, не оборудованные системами VTEC или наддувом.
В данном исполнении VTEC регулировка величины подъема происходит только для впускных клапанов, в отличие от ее остальных модификаций, где подобная регулировка существует и для клапанов выпускных. Надо сказать, что у некоторых автомобильных двигателей Honda, оборудованных системой VTEC, имеются несколько наборов дополнительных кулачков и поводков, позволяющих двигателю работать не в двух, а в трех или даже четырех режимах работы, но для лодочных моторов, по большей части работающих на неизменных оборотах, фирма, очевидно, сочла это излишеством. Все это свидетельствует об определенной осторожности Honda в отношении лодочных моторов. К слову сказать, иногда в прессе сами руководители компании определяют свою стратегию развития подвесников как «консервативную инновацию».
Продолжая разговор о системе VTEC, нельзя не коснуться существующих о ней мифов. Один из них (очень широко распространенный, особенно среди автомобилистов) заключается в том, что, поскольку эти двигатели имеют несколько меньший крутящий момент по сравнению с аналогичными двигателями той же мощности — как правило, более высокообъемными, то и по своей динамике они везде и всегда им уступят. Однако это глубокое заблуждение — особенно если речь идет о лодочныых моторах. Очень важна форма кривой крутящего момента, а вот здесь двигатели VTEC демонстрируют прекрасные результаты: их внешняя характеристика является на сегодняшний день одной из самых «плоских» среди четырехтактников, представленных на рынке. Это не очень хорошо разве что для резких рывков с места и для «драг-рейсинга», но там, где двигатель стремительно сорвавшегося с места конкурента уже начнет «задыхаться», лодочный мотор Honda с системой VTEC будет еще разгонять и разгонять свое судно. Да и для движения с повышенной нагрузкой на высокой скорости эти двигатели подходят почти идеально. К тому же они заметно легче. Правда, надо отметить, что VTEC сегодня устанавливается только на очень мощные подвесные моторы типа BF225 (его 3.5-литровый V-образный аналог ставится на автомобили «Honda Odyssey» и «Acura MDX»).
Казалось бы, при чем тут впрыск? А вот при чем. Электронно-управляемая система VTEC не может существовать отдельно от электронного впрыска. Многие до сих пор его побаиваются, а зря. Эта система питания, прежде чем быть «призванной на флот», прошла суровые испытания на суше и доказала не только свою выгоду с точки зрения экономии топлива и увеличения ресурса мотора, но и свою надежность. Нынче ситуация с подвесными моторами удивительно напоминает проблемы покупки-продажи автомобилей иностранного производства в России середины 90-х гг., когда народ отказывался покупать машины, оснащенные впрыском, мотивируя это якобы неремонтопригодностью этих систем. «Неизвестный науке зверь» всегда страшен и вокруг него всегда рождается масса слухов и домыслов, которые подпитываются неграмотностью или плохой информированностью. Но покажите сегодня человека, который сознательно отказывается от покупки автомобиля, оснащенного впрыском (отечественные поделки в счет не берем). Таких, наверное, найдется не более двух из десяти, а десять лет назад их было восемь из десяти.
Так что те, кто в наши дни считают, что подвесные моторы, оснащенные системами впрыска, — это «неизвестный науке зверь», рискуют через какое-то время остаться в меньшинстве, а, значит, и в проигрыше.
Внешняя характеристика двигателя BF225. Видно, что кривая крутящего момента очень пологая.
Игорь Владимиров, Павел Игнатьев, Фото «Honda»
Журнал КиЯ №191 02.07.2005
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🔥 Видео
⚙️🔩🔧Настройка карбюратора. Некоторые моменты и особенности.Скачать
Подвесные лодочные моторы Suzuki DF15A и DF20AСкачать
⚙️🔩🔧Хитрая неисправность лодочного мотораСкачать
⚙️🔩🔧HANGKAI 5 и 6: обзор, ремонт, слабые места лодочного мотораСкачать
⚙️🔩🔧Слабое место китайских лодочных моторовСкачать
Б/У японец или новый китаец? Какой японский мотор лучше НЕ покупать под ремонт? Как искать запчасти?Скачать
⚙️🔩🔧TOHATSU 9.8 или YAMAHA 8? Что лучше?Скачать
ВЫ ПРОСИЛИ, МЫ ПРИВЕЗЛИ | TOHATSU M40D2SСкачать
Китайское зажигание на лодочный мотор.Скачать
⚙️🔩🔧Слабое место моторов TOHATSU 9.9 - 15 - 18 - 25 - 30 - 40Скачать
⚙️🔩🔧Почему идет кипяток с контрольки лодочного мотора?Скачать
⚙️🔩🔧Глупая неисправность лодочного мотораСкачать
⚠️Про охлаждение для новичковСкачать
Что будет, если оставлять топливную смесь в карбюраторе 2х тактного мотора?Скачать
⚙️🔩🔧Перелив карбюратора. Захлебывается лодочный моторСкачать
Масло для 2T лодочных моторов Motul OUTBOARD 2T TC-W3 1L 102788 #ANTON_MYGTСкачать
⚙️🔩🔧Контролька охлаждения работает, но мотор перегреваетсяСкачать
