Моновпрыск

Моновпрыск  – разновидность электронной системы впрыска. Служил переходной моделью на пути от карбюратора к инжектору. 

Первый моновпрыск был разработан для самолетов как альтернатива карбюратору и средство борьбы с перебоями в подаче топлива при исполнении "мертвой петли" и других фигур высшего пилотажа

По сути, моновпрыск — усовершенствованный карбюратор с контролируемой микропроцессором подачей топлива и одной форсункой. 

История создания моновпрыска

Основой для создания системы моновпрыска стал традиционный механический карбюратор, применявшийся для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания с 1893 года. Самые серьезные сложности с карбюраторами возникали у летчиков, так как подача топлива самотеком, предусмотренная в карбюраторе, крайне затрудняла выполнение маневров, подразумевающих переворот фюзеляжа на 90 или 180 градусов. При таком положении самолета перебои в подаче топлива были неизбежным явлением.

Первым  прообразом механического моновпрыска можно считать систему впрыска топлива под давлением, которой было оснащен авиационный двигатель 1916 года русских конструкторов Стечкина и Микулина. Система была признана удачной, и во время Второй мировой устройствами подобного типа оснащались, к примеру, авиационные двигатели Daimler-Benz и BMW.

Покупка подержанного автомобиля с моновпрыском в конце 90-х была сопряжена со специфическими сложностями для российских автолюбителей - найти мастера по их ремонту было практически невозможно

В автомобилестроении обычные карбюраторы прослужили значительно дольше, так как необходимости менять положение двигателя относительно горизонта не возникало никогда. Поэтому настоящий электронно-контролируемый моновпрыск появился лишь в 70-е годы, когда перед производителями автомобилей во весь рост встала проблема экономии топлива. Пионерами внедрения моновпрыска были японские производители (например, Honda с PGM-Carb) и американский концерн GM (система GM Multec Central). На тот же период пришлось появление первых относительно дешевых микропроцессоров, позволивших создать на базе карбюраторов электронные инжекторные системы, обладающие огромным преимуществом - простотой настройки и стабильностью работы. В дальнейшем однофорсуночные системы, бывшие лишь переходной ступенью между карбюратором и системой распределенного в впрыска, исчезли с рынка по причине технического несовершенства.

Устройство и принцип работы моновпрыска

Моновпрыск – существенно модифицированный карбюратор, отличающийся от классического наличием компьютерного контроля подачи и расхода топлива, электрической форсункой и бензонасосом. От классического карбюратора моновпрыск унаследовал многое - корпус, точку крепления к двигателю, систему камер и периферийных устройств (систему прогрева двигателя и тп). В отличие от карбюраторной системы подачи, в топливной магистрали двигателя с моновпрыском поддерживается постоянное относительно высокое давление топлива (как правило, в районе 1 бара). Для создания давления используется электрический топливный насос. Для поддержания - регулятор давления топлива. Так же, как в инжекторных системах, через форсунку проходит ровно столько топлива, сколько нужно для однократного наполнения камеры сгорания, а избыток возвращается в топливный бак по системе обратной подачи.

Появление моновпрыска стало логическим продолжением усовершенствования карбюраторов. Последнее поколение карбюраторов фирмы Hitachi уже оснащалось электронными блоками управления

Примечательно, что в моновпрыске применялась схема подачи топлива в камеру сгорания, в которой использовались особенности карбюратора. Если в системе распределенного впрыска форсунки распыляют топливо в полости впускного коллектора, то в моновпрыске смешение капель топлива с воздухом происходит внутри классической карбюраторной камеры, а затем смесь под воздействием разрежения втягивается в коллектор, и далее, в камеру сгорания.

По сути, электронный блок управления контролирует лишь процесс дозировки топлива. По сигналу от датчика положения дроссельной заслонки, лямбда-зонда, датчика температуры на впуске и расходомера он вычисляет необходимое к подаче количество и подает команду на открытие форсунки. Длительность периода открытия, а значит, необходимая доза, также вычисляется по сигналам от датчиков. Чем выше обороты двигателя, тем дольше остается открытой форсунка.

Достоинства и недостатки моновпрыска

С появлением моновпрыска двигатели стали значительно лучше работать на переходных режимах – при разгоне и торможении, то есть когда происходит значительная смена оборотов. Ранее, в карбюраторных системах эту проблему пытались решать, более или менее успешно, но реакция двигателя на резкое открытие дроссельной заслонки всегда была заторможенной. Моновпрыск помог решить эту проблему и ряд других. К примеру, с его появлением появились и первые эффективные системы дожига выхлопных газов на основе катализатора, так как вместе с электронным управлением в систему впрыска пришли лямбда-зонды, измеряющие остаток кислорода в выхлопе.

Однако моновпрыск обладал и существенными недостатками. Самое серьезное слабое место системы – впрыск топлива в одной точке. Вследствие этого часть топлива оседала на стенках впускного коллектора, где происходил распыл, и смешение с воздухом было недостаточно эффективным. В зимнее время автомобиль мог по этой причине плохо заводиться, и экономия топлива в целом, в сравнении с распределенными системами, была недостаточной.

Вопросы эксплуатации моновпрыска

В процессе работы системы на единственную форсунку выпадает большая нагрузка. Если сравнить с современным распределенным впрыском на каждый цилиндр, легко представить, какое количество топлива проходить через одну форсунку по сравнению с четырьмя или более. В связи с этим возникает серьезный риск засора, и промывать систему, либо ремонтировать (менять) форсунку приходится достаточно часто.