Рампа — часть системы «Топливная система». В учебном бензиновом примере выбран распределённый впрыск во впускные каналы. При непосредственном впрыске бензин подаётся в цилиндр. У дизеля своя система высокого давления.
Доставка
Насос подаёт топливо из бака через очистку.
Дозирование
Блок управления задаёт время открытия форсунки.
Смешивание
Распылённый бензин смешивается с воздухом.
Топливная рампа в модели «Топливная система»
Трубка-коллектор над форсунками. Объём бензина в ней сглаживает пульсации от открытия форсунок. Для непосредственного впрыска — толстостенная стальная, на 200 бар и выше.
Признаки неисправности
Запах бензина под капотом, подтёки у колец форсунок или штуцера рампы — это опасно, двигатель сразу проверяют.
Неисправности, связанные с деталью
Врёт датчик давления. Признаки: горит «Check Engine», рывки при разгоне, двигатель работает неровно. При непосредственном впрыске машина может уйти в аварийный режим с вялым разгоном. Что происходит внутри: датчик показывает на 35 % больше настоящего давления. Блок думает, что бензин распыляется сильнее, и укорачивает импульсы. При непосредственном впрыске ещё и недодавливает ТНВД. Что проверить: сравнить показания датчика в сканере с механическим манометром, проводку и разъём (опорные 5 В, сигнал 0,5–4,5 В). Датчик меняют.
Как двигатель получает ровно столько бензина, сколько нужно
Для полного сгорания на 1 кг бензина нужно 14,7 кг воздуха. Блок управления знает, сколько воздуха вошло в цилиндр, и открывает форсунку ровно на столько, чтобы получить эту пропорцию.
Насос и давление. Электронасос в баке гонит бензин через фильтр к рампе. Регулятор держит постоянное давление около 3,8 бар, чтобы через открытую форсунку за миллисекунду проходило одно и то же количество.
Время = количество. Форсунка 2,5 мг/мс: на холостых нужно около 4 мг на цикл — импульс 2,5 мс, при полной нагрузке около 33 мг — 14 мс. Ещё 0,7 мс уходит на то, чтобы игла успела подняться.
Порядок 1-3-4-2. Каждый цилиндр получает один впрыск за 720° коленвала, обычно перед открытием впускного клапана. Импульсы идут в порядке работы цилиндров.
Непосредственный впрыск. ТНВД поднимает давление обычно до 50–200 бар, у новых двигателей до 350 бар. Бензин впрыскивается прямо в цилиндр за 0,5–3 мс, испаряется и охлаждает заряд — можно больше сжатия и меньше расход.
Упрощения модели
Двигатель показан упрощённо: без рубашки охлаждения, ремня ГРМ и датчиков. Разрезан только цилиндр 1, остальные форсунки видны снаружи.
Ход иглы форсунки увеличен в 100 раз, движение двигателя замедлено в 60 раз, а короткий впрыск в модели виден не меньше 45° поворота коленвала (на графике — настоящая длительность). Трасса от бака до двигателя короче настоящей (около 3 м).
Масса воздуха задана нагрузкой, а не датчиком расхода воздуха. Коррекция по лямбда-зонду и прогреву не моделируется, кроме общего предела коррекции 25 %.
Расход на 100 км пересчитан для 4-й передачи (1000 об/мин ≈ 30 км/ч). Система показана безвозвратной, с регулятором в модуле насоса; у многих машин есть обратная магистраль.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.