инжектор против карбюратора для турбомотора

для кого-то вопрос философский, для кого-то риторический. но в любом случае, он не так прост как кажется. есть много статей на эту тему, но в данной заметке, я попробую посмотреть на эту тему под "углом" турбированного мотора. здесь будет высказано только мое мнение, сложившееся в большей степени из личного опыта и опыта моей команды. если у вас тоже есть данные по этому вопросу, готов к обмену нашими опытами :) начнем пожалуй…

от питания топливом зависит вся работа двигателей внутреннего сгорания. в настоящий момент на бензинках используются две системы питания "устаревший", как многие считают, карбюратор и прогрессивная ижекторная система впрыска топлива. все знают их бытовые недостатки и преимущества, так что, чтоб не повторяться, предлагаю заглянуть поглубже в принципы и физику работы данных систем на современных бензиновых моторах.

инжектор. принципы и логика этой системы подчинены одной цели — дать в цилиндры столько топлива, сколько надо в данный момент. чтобы это осуществить, электронике надо знать несколько параметров — насколько открыта заслонка, какой в данный момент расход воздуха, положение клапанов и поршней грубо говоря, а так же, что происходит в отработавших газах, получая эти данные, "мозг" сверяется с зашитыми в нем топливными картами и решает на какое время открыть форсунку, посылает импульс определенной длины и в определенный момент поджигает все это в цилиндре. а если у него в подчинении V6 раскручивающийся до 7000rpm? в секунду 116 оборотов, значит один поршень совершит 58 рабочих циклов а все вместе 348… и для каждого отдельно мозг должен успеть отработать все вышеперечисленные действия. кроме того, есть еще один интересный параметр — производительность форсунки. при таких оборотах такт впуска длится примерно 0,0043 секунды. за это время электромагнит в форсунке должен успеть сработать и впрыснуть необходимое количество топлива, а если машина продолжает разгоняться, то это количество должно быть очень немаленьким. далеко не любая форсунка сможет работать так быстро в режиме большой производительности. и это только 7000rpm. а если надо 10 или 11? неее, я не спорю, невозможного нет, можно поставить две форсунки, или даже 4, чтобы двумя можно было обеспечить необходимую производительность и синхронизированно чередовать их парные впрыски, чтобы немного разгрузить "мозги" и обеспечить бесперебойную работу мотора до 15000rpm. я не спорю, решить можно почти любую проблему, но это определенно выльется в копеечку. касательно работы на турбированном моторе, почти ничего не меняется. инжектору по барабану под каким давлением воздуха работать, главное — правильно решить проблему регулирования топливо-воздушной смеси, потому что стандартный расходомер не сможет работать при давлении в коллекторе выше атмосферного. соответственно придется включать воображение.

карбюратор. изобретение давнее. перетерпел кучу изменений с первого поколения, выпускался и выпускается в самых разных вариантах и по прежнему остается очень классной штукой. и на то есть причины. карбюратор работает в режиме реального времени благодаря одному очень простому закону физики, утрированный смысл которого — чем выше скорость движения воздуха тем меньше давление. возьмите стакан воды, опустите туда тонкую короткую трубочку, чтоб торчала над уровнем на сантиметр и дуньте перпендикулярно к верхнему отверстию — чем сильнее дунете — тем больше выплеснется воды. при турбировании карбюраторного мотора, по сути ничего не меняется. точно так же есть поток воздуха, обеспечивающий работу карбюратора. вопрос лишь в балансе давления в коллекторе и камерах карбюратора. Атмосферники работают без нагнетателей, соответственно давление в коллекторе на работающем моторе чуть меньше атмосферного, карбюратор в свою очередь, имеет негерметичную камеру, в которой постоянно сохраняется атмосферное давление, именно эта разница давлений в коллекторе и камере карба, позволяет топливу через жиклеры вытекать и распыляться во впускной коллектор. что меняется при установке турбины? возрастает давление в коллекторе. и если так и попытаться запустить мотор, даже если он запустится на холостых, когда турбинка начнет дуть, давление в коллекторе возрастет и карбюратор внутри себя начнет пускать пузырики. а вот если герметизировать карб и в камерах создать давление такое же как в коллекторе, карб сам сможет обеспечить необходимую для его работы разность давлений. получится ситуация, как будто мы запускаем карбюраторный двигатель на планете с бОльшим атмосферным давлением. конечно, придется решить еще несколько проблем с поступлением и отводом топлива, но это уже мелочи. конечно, придется заморочиться с настройкой, но это делается путем простого подбора жиклеров, что не так уж сложно и совсем не дорого. по крайней мере, считаю теоретически (и практически) полностью обоснованной возможность работы турбированных моторов на карбюраторах. никаких противоречий физике нет, а значит остальное- тонкости исполнения.

итого.
преимущества инжектора на турбомоторе — возможность смены режимов работы мотора за счет быстрого переключения между прошивками . можно просто ехать и немного экономить топливо — потом включить "спорт" и притопить. экономичность инжектора самого по себе, хотя бы за счет более близкого к месту потребления распыления топлива.
недостатки инжектора на турбомоторе — необходимость согласовывать непростой самой по себе системы с работой под бОльшим давлением, это тянет за собой замену мозга с перепрошивкой.
плюс решение вопроса со смесеобразованием — стандартные средства типа атмосферного расходомера бывает трудно научить адекватно передавать информацию мозгу.
так же, конструкция форсунки позволяет перекачать ограниченное количество топлива, в определенный момент это может стать проблемой.
сложнее чем на карбе искать неисправности.
мозгу требуется время на обработку данных с датчиков.
цена.

преимущества карба.
цена.
простота конструкции.
простота регулировок и ремонта.
более неприхотлив в обслуживании.
производительность в режиме реального времени за счет простоты принципа работы.
почти нет ограничений производительности при значительном повышении рабочих оборотов мотора.
недостатки.
жрать турбированный карбюраторный мотор начинает как последняя скотина.
нет возможности самоадаптации производительности карбюратора на разных режимах работы мотора.
необходимость доработки карбюратора для работы с турбиной.
при установке нескольких карбюраторов встает проблема синхронизации их работы от одной педали.
необходимость наличия обогатителя "подсоса" для запуска мотора (смотрится довольно нелепо)
конструкция несомненно получается больше, а значит тяжелее.
однозначная необходимость изготовления впускных коллекторов.
представьте v12 с двенадцатью карбюраторами? жутковатая картина…

не окончено