- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Сегодня электронный впрыск топлива — стандарт даже для самой простой техники. Он устойчив к влаге, точнее дозирует топливо и в целом надёжнее старых механических систем. Но так было не всегда.
В конце 1950-х годов идея управлять подачей топлива с помощью электроники выглядела для автопрома радикальной и рискованной. Первые попытки внедрения закончились неудачей: система Electrojector, представленная в 1957 году, оказалась коммерческим провалом. Тем не менее именно она заложила основу для перехода отрасли от карбюраторов к электронному управлению — процессу, который в следующие десять лет полностью изменил автомобильные двигатели.
Дисклеймер: Прежде чем перейти к истории появления электронного впрыска топлива, мы кратко разберем, как формируется топливно-воздушная смесь и чем карбюратор принципиально отличается от EFI. Это небольшой технический ликбез — если вы хорошо знакомы с устройством двигателя и системами впрыска, этот блок можно смело пропустить и перейти к исторической части.
Для начала зафиксируем контекст: речь пойдёт не о двигателе в целом, а о способах подачи топлива — и о том, чем электронный впрыск принципиально отличается от карбюратора, который долгое время был стандартным решением.
Ниже — короткое напоминание базовых принципов, без углубления в детали. Если вы хорошо представляете, как устроены карбюраторные системы и EFI, этот раздел можно пропустить.
В бензиновом двигателе внутрь цилиндров — рабочих камер, в которых движутся поршни, — подаётся топливно-воздушная смесь. Цилиндров может быть несколько: они служат направляющими для поршней и вместе определяют рабочий объём двигателя. Смесь воспламеняется искрой свечи зажигания, а энергия сгорания преобразуется в механическую работу через движение поршней и кривошипно-шатунный механизм.
Ключевой вопрос здесь не в самой схеме двигателя — она в целом остаётся одинаковой, — а в том, как именно формируется и подаётся топливно-воздушная смесь.
Исторически эту задачу решал карбюратор. Он смешивает воздух и бензин механическим способом: поток воздуха создаёт разрежение, которое втягивает топливо через жиклёры. Количество бензина определяется геометрией каналов, настройками и текущими условиями работы двигателя. Система простая и наглядная, но плохо приспособленная к точной дозировке и быстрым изменениям режима — температуре, нагрузке, высоте над уровнем моря и износу компонентов.
Электронный впрыск решает ту же задачу иначе. Вместо механического разрежения топливо подаётся через форсунки, а его количество рассчитывается управляющим блоком на основе данных датчиков. Это позволяет точнее контролировать состав смеси, стабильнее работать в разных режимах и лучше соответствовать требованиям по эффективности и выбросам.
Именно этот переход — от механического смешивания к управляемой электроникой подаче топлива — и станет основным предметом разговора дальше.
Рассмотрим карбюраторный двигатель — именно с него начинается эта история.
Во время такта впуска (одного хода поршня) поршень в цилиндре движется вниз, создавая разрежение. Открывается впускной клапан, и в цилиндр поступает не чистый бензин, а уже готовая топливно-воздушная смесь. Бензин сам по себе не горит: для сгорания ему нужен кислород, поэтому смешивание топлива с воздухом происходит заранее.
В карбюраторных системах эта смесь формируется непосредственно перед впуском в цилиндр — в карбюраторе. Поток воздуха, проходя через сужение (диффузор), ускоряется и создаёт разрежение, которое втягивает бензин через жиклёры. Топливо распыляется, смешивается с воздухом, и уже в таком виде смесь попадает во впускной коллектор, а затем в цилиндры.
Задача карбюратора — обеспечить приемлемое соотношение топлива и воздуха в разных режимах работы двигателя: на холостом ходу, при разгоне и под нагрузкой. Всё это достигалось исключительно механическими средствами — геометрией каналов, жиклёрами и заслонками. Именно эта механическая логика и стала со временем главным ограничением карбюратора — дальше разберёмся, как он устроен и почему это оказалось проблемой.
Карбюратор состоит [2] из нескольких ключевых узлов:
Поплавковая камера. Небольшой резервуар с бензином, в котором поддерживается постоянный уровень топлива. За это отвечает поплавок, связанный с запорной иглой: когда уровень повышается, подача топлива от бензонасоса перекрывается, когда падает — снова открывается. Принцип работы похож на бытовые поплавковые клапаны, но здесь важна точность поддержания уровня.
Диффузор. Воздушный канал с сужением, через который проходит поток воздуха. В зоне сужения скорость потока возрастает, а давление падает — это и есть эффект Вентури [3]. Именно возникающее разрежение используется для подсоса топлива.
Жиклёр. Калиброванное отверстие малого диаметра, через которое бензин из поплавковой камеры поступает в диффузор. Под действием разрежения топливо выходит тонкой струёй и распыляется в воздушном потоке, образуя топливно-воздушную смесь.
Главная дроссельная заслонка. Поворотная пластина в воздушном канале, положение которой связано с педалью газа. Она регулирует количество смеси, поступающей во впускной коллектор и далее в цилиндры.
Воздушная заслонка («подсос»). Дополнительная заслонка, уменьшающая подачу воздуха. За счёт этого смесь обогащается бензином, что необходимо при холодном запуске двигателя.
Важно зафиксировать: со временем карбюраторные системы почти полностью были вытеснены инжекторными, то есть системами впрыска топлива, где подача бензина осуществляется форсунками под управлением электроники. Карбюраторы действительно проще в обслуживании и ремонте, но их ограничения оказались слишком существенными для современных требований к надёжности, экономичности и экологичности.
Недостаток №1: ненадёжность в эксплуатации. Карбюратор — это система с большим количеством мелких механических элементов и каналов, чувствительных к износу и загрязнениям. Рассохшиеся уплотнения приводят к подсосу лишнего воздуха и обеднению смеси, засорённый жиклёр — к нестабильному распылу топлива, проблемы с игольчатым клапаном — к переобогащению. Все эти отклонения напрямую сказываются на работе двигателя: он начинает хуже заводиться, теряет мощность, работает рывками и становится чувствительным к внешним условиям.
Недостаток №2: ограниченная адаптация к режимам работы. Несмотря на дополнительные механизмы вроде экономайзеров и корректирующих контуров, карбюратор не способен точно подстраиваться под разные условия — холодный пуск, резкое ускорение, движение под нагрузкой или экономичный режим. Он не измеряет состав смеси и параметры работы двигателя, а лишь реагирует на разрежение и положение заслонок. В результате тонкая настройка карбюратора всегда остаётся компромиссом: улучшая работу в одном режиме, приходится мириться с ухудшением в другом.
Условно резко нажали на педаль чуть плавнее газа: «легкий» воздух через дроссельную заслонку засосался быстро, а жиклер и ускорительный насос не успели подать «тяжелый» бензин — провал в разгоне.
Недостаток №3: зависимость от температуры и высоты. Поднялись в горы, давление упало — объем подаваемого воздуха снизился, смесь получилась переобогащенной. Запускаете зимой? Бензин в поплавковой камере более густой, и при распылении получаются более крупные капли. В цилиндры поступает бедная смесь, и никакой «подсос» тут не спасет, приходится ждать.
Недостаток №4: расход топлива. Все очевидно — раз система не знает точно, сколько нужно подмешивать бензина, на дистанции его расход всегда будет больше.
Недостаток №5: экология. Не будем спорить, а лишь зафиксируем факт: карбюраторные двигатели действительно дают более высокие выбросы CO и HC (несгоревших углеводородов) по сравнению с системами впрыска. Это связано с тем, что карбюратор не способен [4] стабильно поддерживать стехиометрическое соотношение топлива и воздуха, необходимое для полного сгорания и корректной работы систем нейтрализации выхлопа.
Но что, если состав топливно-воздушной смеси можно не угадывать механически, а рассчитывать и корректировать в реальном времени — с учётом температуры, нагрузки, оборотов и других факторов? Именно так и работает система электронного впрыска топлива (EFI). Кратко разберёмся, как она устроена.
В основе EFI лежит принцип разделения задач. Подача топлива и управление количеством воздуха больше не связаны напрямую механикой — ими управляет электроника.
Топливный насос с регулятором давления подаёт бензин из бака в систему и поддерживает в топливной магистрали стабильное, заранее заданное давление. Это не «управляющий» элемент, а базовое условие работы системы: давление должно оставаться постоянным независимо от режима двигателя.
Топливная рейка (рампа) — это общий коллектор, в котором топливо находится под этим постоянным давлением и распределяется по форсункам.
Форсунки (инжекторы) — электромагнитные клапаны. Когда электронный блок управления подаёт на них электрический импульс, клапан открывается на доли секунды и впрыскивает строго дозированное количество топлива. Объём впрыска определяется не давлением, а длительностью открытия форсунки.
Электронный блок управления (ЭБУ) — «мозг» системы. Он собирает данные с датчиков, рассчитывает оптимальный состав смеси и решает, на какое время открыть каждую форсунку.
Датчики обеспечивают обратную связь: они сообщают ЭБУ, сколько воздуха поступает в двигатель, в каком он режиме, прогрет ли он, каковы обороты и насколько эффективно сгорает смесь. На основе этих данных система постоянно корректирует подачу топлива.
Таким образом, в EFI давление топлива остаётся постоянным, а точная дозировка достигается за счёт электроники. Это и отличает электронный впрыск от карбюратора, где смесь формируется «на глаз» — за счёт геометрии каналов и разрежения.
Какие данные использует система управления впрыском? Электронный блок управления (ЭБУ) постоянно собирает информацию о состоянии двигателя и условиях его работы, опираясь на показания нескольких датчиков, считывающих такие показатели:
Массовый расход воздуха (MAF) — показывает, сколько воздуха в реальности поступает в двигатель с учётом температуры и плотности.
Положение дроссельной заслонки — — показывает, насколько открыт дроссель и какую нагрузку в данный момент задаёт водитель. По этому сигналу ЭБУ понимает, как быстро и в каком объёме нужно изменить подачу топлива и воздуха.
Температура охлаждающей жидкости — позволяет определить, прогрелся ли двигатель до рабочей температуры, и скорректировать состав смеси при холодном пуске.
Температура поступающего воздуха — используется для поправок на плотность воздуха, которая меняется в зависимости от погоды и времени года.
Давление во впускном коллекторе (MAP) — отражает уровень разрежения и текущую нагрузку на двигатель. В некоторых системах дополнительно используется датчик атмосферного давления.
Обороты коленчатого вала — необходимы для синхронизации впрыска и зажигания, а также для связи состава смеси с реальной нагрузкой и режимом работы двигателя.
Параметры холостого хода — позволяют системе поддерживать стабильную работу двигателя, когда педаль газа не нажата.
Напряжение бортовой сети — влияет на работу форсунок и других исполнительных механизмов, поэтому учитывается при расчётах.
Содержание кислорода в выхлопе (лямбда-зонд) — по этому сигналу ЭБУ оценивает, насколько полно сгорает смесь, и может точно корректировать её состав в замкнутом контуре.
Преимущества очевидны: мы получаем автономную систему, которая подстраивается под множество факторов и дозирует топливо ровно так, как нужно в этот момент времени. Если через секунду условия изменятся, состав топливо-воздушной смеси тоже изменится и будет оптимальным.
Недостаток № 1: цена. Электронные системы впрыска конструктивно сложнее карбюраторов: они требуют датчиков, управляющего блока и исполнительных механизмов, что увеличивает себестоимость.
Недостаток №2: сложность. В случае неисправности нужно подключаться к ЭБУ и проводить диагностику. Хотя для многих автосервисов это уже давно не проблема. А тюнинг-центры могут даже перепрошить компьютер, чтобы настроить работу под водителя.
Недостаток №3: чувствительность к топливу. Форсунки работают на определенном давлении и составе топлива. Небольшие отклонения в плане загрязнения или октанового числа, и электроника уже начинает сходить с ума.
Возможно, читатели укажут на еще какие-то недостатки в комментариях — автор будет очень благодарен. Ну и разумеется, мы не говорили про нюансы работы и прочее. Например, на Хабре есть замечательная статья про работу инжектора [5], если кому-то интересно глубже погрузиться в техническую часть.
Мы же расскажем, как именно появилась электронная система впрыска топлива.
Конечно, ограничения карбюратора были хорошо известны производителям бензиновых двигателей — и не только в автомобилестроении. Особенно остро они проявлялись в авиации. Перепады высоты меняли плотность воздуха, а низкие температуры приводили к обмерзанию диффузора и нарушению состава смеси. С этими проблемами пытались бороться инженерно: появлялись карбюраторы с подогревом [6] и более сложными регулировками, но принципиально это не решало задачу.
Поэтому уже к концу 1930-х годов авиастроители начали отказываться от карбюраторов в пользу систем непосредственного впрыска топлива. Эти системы оставались полностью механическими, но работали иначе: топливо подавалось в цилиндры под давлением с помощью насосов и дозировалось не разрежением, а точной механикой. Такие решения использовались, например, в двигателях Junkers Jumo 210 [8], Daimler-Benz DB 601 [9], BMW 801 [10] и АШ-82 [11].
В 1929 году Bendix Corporation [12] выделило подразделение Bendix Aviation. Оно было сосредоточено на двух направлениях:
Гидравлических тормозных системах (основное направление и для головной компании в те годы);
Карбюраторах высокого давления [13] — без поплавка, с четырьмя камерами, которые были лишены проблем во время изменения высоты и совершения маневров.
В 1940-х годах разработкой авиационных карбюраторов в компании Bendix Aviation занимался молодой инженер Роберт Уинфилд Саттон [15]. Уже в начале 1950-х он всерьёз увлёкся идеей отказаться от карбюратора вовсе и заменить его системой электронного впрыска топлива. Причём речь шла именно об автомобилях — в авиации и автоспорте к этому моменту уже применялись системы непосредственного впрыска, пусть и полностью механические.
В отличие от карбюратора, такие системы не полагались на разрежение во впуске. Топливо подавалось под давлением и дозировалось насосами и механическими регуляторами, что обеспечивало более точную работу в разных режимах. Один из известных примеров — система Rochester Ramjet [16], устанавливавшаяся на Chevrolet Corvette с середины 1950-х до 1965 года. Однако сложность, высокая стоимость и требовательность к настройке делали такие решения малопригодными для массовых автомобилей.
Саттон видел в электронике способ упростить и одновременно сделать систему точнее. Так сформировались требования к будущей системе Electrojector — по сути, перечень проблем, которые карбюратор и чисто механический впрыск решали лишь частично.
Будущая система должна была обеспечивать:
оптимальное соотношение воздуха и топлива при разных оборотах и нагрузках двигателя;
обогащение смеси при холодном пуске с автоматическим уменьшением по мере прогрева;
стабильную работу на холостом ходу, где двигатель особенно чувствителен к составу смеси;
кратковременное обогащение при резком ускорении, чтобы избежать «провала» при нажатии на педаль газа;
обогащение при полной нагрузке для достижения максимальной мощности;
автоматическую компенсацию изменений высоты над уровнем моря и плотности воздуха;
отключение подачи топлива при торможении двигателем для снижения расхода и выбросов.
В 1953 году Саттон вместе с другим инженером Уинклером понял, как это можно сделать: достаточно использовать соленоидные клапаны, которые будут управляться электронным блоком. Правда, подобные идеи уже пытался реализовать миланский инженер Оттавио Фускальдо [17] на Alfa Romeo 6C 2500, но массовой машина не стала.
Идея Electrojector заключалась в следующем. Форсунки предполагалось подключить к общей топливной магистрали, от которой топливо подавалось бы дозированно в каждый цилиндр. Создание и поддержание давления в системе должен был обеспечивать топливный насос с фильтром. Количество подаваемого топлива определялось бы длительностью электрического импульса, подаваемого на соленоид форсунки, — на основе показаний датчиков и расчётов управляющей электроники.
По своей логике такая схема уже была очень близка к современным системам EFI, хотя на практике она сталкивалась с серьёзными технологическими ограничениями своего времени.
Проблема была в «железе» и в электронике. Нужных форсунок-клапанов — быстрых и при этом достаточно дешёвых для массового автомобиля — тогда просто не существовало. Не было и интегральных схем, на которых можно было бы собрать компактный электронный блок управления. Тем не менее инженеры Bendix за четыре года, с 1953 по 1957-й, нашли рабочее решение.
Ниже — из чего состояла система и как она работала.
Саттон и Уинклер перебрали десятки вариантов, прежде чем вышли на удачную конструкцию. Топливо подавалось к форсунке по подводящему каналу в верхней части корпуса. Движущийся шток открывал перепускное отверстие, а на выходе стояло регулируемое сопло, через которое бензин распылялся. После импульса шток возвращала в исходное положение мощная пружина.
Такая компоновка дала нужное время срабатывания, невысокое энергопотребление и приемлемую себестоимость. Последнее было критично: систему делали с прицелом на массовый рынок, где покупатели вряд ли стали бы заметно переплачивать за новую технологию.
Инженеры Bendix понимали, что Electrojector нужно сделать таким, чтобы минимизировать переделки в автомобиле. Тогда им пришла в голову оригинальная идея. Подающие топливо клапаны должны открываться в определенный такт цилиндра. А значит, этот момент легко определить, используя готовую электрическую систему распределения зажигания — «трамблер» [18].
Чтобы связать механику двигателя с электроникой впрыска, инженеры Bendix использовали доработанный узел зажигания. Под стандартную крышку распределителя зажигания устанавливали дополнительный коммутатор — фактически надстройку над штатным механизмом. В результате получалась многослойная конструкция, своеобразный «бутерброд».
Этот коммутатор включал два набора контактов:
Первый работал как селектор сигналов: за каждые два оборота коленчатого вала он формировал столько импульсов замыкания и размыкания, сколько цилиндров было в двигателе. Эти импульсы задавали момент впрыска — то есть указывали, когда именно должна сработать форсунка для конкретного цилиндра. Сигнал с этого блока поступал в электронный управляющий модуль, который называли «модулятором».
Второй набор контактов принимал уже обработанный сигнал от модулятора и передавал его на соответствующую форсунку. Именно здесь импульс превращался в команду: открыть соленоидный клапан на строго заданное время и затем закрыть его.
Сам модулятор решал относительно простую, но ключевую задачу. Он не определял момент впрыска — за это отвечал селектор сигналов, связанный с механикой двигателя. Задача электроники была другой: изменить длительность импульса, то есть время, в течение которого форсунка оставалась открытой. А значит — количество впрыснутого топлива.
Как именно это работало, проще всего понять на примере основного датчика системы. В Electrojector использовался датчик абсолютного давления во впускном коллекторе. Он был полностью аналоговым: внутри находилась подпружиненная диафрагма, механически связанная с потенциометром. При снижении давления во впуске (например, при закрытом дросселе) сопротивление возрастало; при росте давления — уменьшалось. Изменение сопротивления напрямую влияло на работу модулятора, который увеличивал или уменьшал ширину управляющего импульса.
Таким образом, механика двигателя задавала момент впрыска, а электроника — количество топлива в каждом цикле.
Предположим, давление во впускном коллекторе упало. Для системы это сигнал о снижении нагрузки и изменении условий работы двигателя. Чтобы сохранить правильное соотношение топлива и воздуха, модулятор должен увеличить длительность открытия форсунки — то есть расширить импульс и подать больше топлива, предотвращая обеднение смеси.
Вот ровно это и делает электронный блок: пропускает исходный сигнал с селектора через цепь датчика давления, и в зависимости от значения сопротивления (другими словами, текущего давления), получается некоторая «базисная» ширина импульса.
В первоначальной версии электронный блок был собран на вакуумных лампах. Для автомобильного применения это быстро стало проблемой: лампам требовалось время на прогрев, а энергопотребление оказывалось слишком высоким для бортовой сети того времени.
К середине 1950-х ситуация изменилась. Транзисторы стали достаточно массовыми для практического использования, и в 1956 году Саттон пересобрал электронный блок полностью на них. Это решение радикально уменьшило габариты и массу устройства, а также снизило потребляемый ток до примерно 3,5 А — уровня, уже совместимого с серийными автомобилями.
В системе Electrojector использовался целый набор датчиков — все они были полностью аналоговыми и работали как часть единой электрической цепи. Их задача заключалась не в том, чтобы по отдельности «командовать» впрыском, а в том, чтобы совместно корректировать длительность управляющего импульса, который формировал модулятор.
Базовая логика выглядела так. Частота импульсов определялась оборотами двигателя — то есть механикой его работы. Ширина импульса, а значит и количество впрыскиваемого топлива, в первую очередь зависела от давления во впускном коллекторе, о чём мы говорили выше.
Помимо этого, в цепь модулятора последовательно подключались и другие датчики, каждый из которых вносил свою поправку в итоговую длительность импульса. В Electrojector использовались такие датчики:
положения дроссельной заслонки;
высоты;
ускорения и разряжения;
температуры поступающего воздуха;
температуры охлаждающей жидкости;
оборотов двигателя.
Все эти элементы инженеры Bendix фактически проектировали заново и тщательно согласовывали между собой — так, чтобы диапазоны измерений и изменения сопротивлений укладывались в общую электрическую логику системы.
В итоге тестирование системы Electrojector закончили в 1956 году, и Bendix начала рекламировать продукт, ожидая невероятных продаж и нового будущего автомобилестроения. Но к сожалению, что-то пошло не так.
Более подробно с описанием работы всех компонентов системы Electrojector можно познакомиться в следующих материалах:
В 1956 году Bendix Corporation активно продвигала Electrojector в отраслевых журналах, ориентируясь на две целевых аудитории — автопроизводителей и сервисы, которые модифицировали машины по запросу клиентов.
«Вы можете забыть про проблемы карбюратора: легкий запуск зимой, стабильный расход топлива, быстрая реакция на педаль газа», — писали в одном из журналов.
И вроде как это сработало. В 1957 году на Electrojector обратила внимание компания American Motors. Стремясь отстроиться от «Большой тройки» [21] (General Motors, Ford и Chrysler), руководитель Джордж Ромни делал ставку на средние по размеру автомобили, но с акцентом на мощь и функциональность. И система электронного впрыска топлива идеально соответствовала этой стратегии.
Для дебюта была выбрана модель Rambler Rebel [22], с двигателем V8 объемом 5,4 литра — предшественник эры маслкаров [23]. Electrojector фигурировал как брошюрах, так и на выставках. Казалось, что вместе со стартом продаж детище Саттона ждет триумфальный успех.
Однако выяснилось, что датчик температуры с биметаллической пружиной в холодную погоду работал плохо: обороты на холостом ходу плавали, двигатель прогревался очень долго. Дать время на исправление в American Motors не решились и оборудовали все машины четырехкамерными карбюраторами Carter WCFB.
В 1958 году на Electrojector обратил внимание Chrysler [24]. Инженеры провели множество тестов и признали — в оригинальной системе было много проблем. Вот лишь некоторые:
Время срабатывания клапанов было слишком большим — порядка 9 мс для закрытия, что примерно в 10 раз дольше, чем предполагалось. И намного больше, чем средняя ширина импульса впрыска — от 1 до 4,3 мс.
Клапаны не обеспечивали нужную герметичность — топливо в жидком состоянии могло попасть внутрь цилиндра.
Система Electrojector возвращала «избыток» топлива из топливной рампы под давлением в бак, поддерживая постоянную циркуляцию. Но из-за отсутствия системы улавливания топливных паров [25] (EVAP), потери топлива в атмосферу были довольно большими.
За год инженеры Chrysler смогли переработать часть компонентов и улучшить характеристики, хотя большинство проблем все же так и остались нерешенными. И только тогда автогигант начал рекламировать продукт Bendix: он предлагался в качестве опции для моделей Plymouth, Dodge, DeSoto, Chrysler и Imperial.
И знаете, сколько всего было куплено автомобилей с первым в истории электронным впрыском топлива? 35 штук.
В чем же была причина? Почему люди массово не ездили на автомобилях с электронной системой впрыска топлива еще с 60-х годов? Все просто:
Самая главная причина — стоимость. Опция стоила 637 долларов (!!!), что было целой кучей денег по тем временам. Например, для Rambler Rebel цена составляла 395 долларов, что тоже было дороговато.
Другая проблема — Bendix была настолько сложной, что ни один из механиков не брался за исправление неисправностей с ней.
И не менее занятно, что из этих 35 проданных автомобилей все были переоборудованы на карбюраторы в следующие 10 лет, кроме одной модели DeSoto 361ci, сохраненной владельцем на память.
Дальше Bendix не могла позволить себе тратить ресурсы на Electrojector, и в 1960 году проект свернули. Как заметил один из руководителей:
«Наша система EFI не добавляла потребителям большей ценности, чем карбюратор за 10 долларов. Но зато стоила в 30 раз дороже и даже больше»
Казалось бы, на этом — все. Но в 1966 году в Калифорнии впервые появился жесткий регламент [26] на выбросы CO и HC, позже расширенный в рамках федерального Clean Air Act [27]. И стало понятно, что если в ближайшее десятилетие все производимые автомобили не будут соответствовать новым стандартам (а с карбюраторами это будет делать все сложнее), автопроизводители столкнутся с серьезными проблемами.
Первой компанией, которая поняла, куда дует ветер, стала Bosch. Она приступила к разработке D-Jetronic [28] (от немецкого Druck, то есть управляемая по давлению), точно понимая, что до Европы экологические веяния также доберутся совсем скоро.
Фактически D-Jetronic была очень похожа на Electojector: использовался основной датчик абсолютного давления во впускном коллекторе, определяющий «базовую» ширину импульсов, и несколько дополнительных «корректирующих» датчиков. Но только немецкие инженеры доработали все проблемные моменты вроде негерметичных клапанов, проблем на холостом ходу и прочего, что не смогли закончить инженеры Chrysler.
Блок управления по-прежнему остался полностью аналоговым: вся схема была построена на 25 транзисторах. Собственно, причина такой схожести крылась в том, что Bosch просто выкупил патенты Bendix [29].
В 1968 году Volkswagen устанавливает D-Jetronic на свои автомобили Type 3 [31]. Причем на рынке США с 1968 по 1973 годы EFI система уже считалась стандартным оборудованием. Позже она ставилась на Porsche 914/4, Mercedes-Benz W114 и других — всего ее использовали 18 автопроизводителей [32].
Видя успех своего первого детища, Bosch продолжила развивать серию Jetronic:
K-Jetronic [28] (70-е) — система непрерывного впрыска топлива, в которой измерялся поток входящего воздуха, и по нему уже регулировался объем смеси.
L-Jetronic (70-е) — более совершенная система, в которой впервые использовались интегральные микросхемы и лямбда-зонд.
Motronic (80-е) — уже наиболее приближенная к современному варианту электронных систем впрыска топлива, с датчиком массового расхода воздуха и полноценным ЭБУ на базе микроконтроллера.
Говорят, что история помнит победителей. И Bosch действительно сумел сделать рабочий продукт, которым оснащались миллионы автомобилей вплоть до 80-х годов. Но важно понимать, что каждый D-Jetronic буквально нес в себе ДНК Electrojector — с той же логикой, схемой и общей идеей.
И если бы не усилия Роберта Саттона и его коллег из Bendix, пусть и с учетом оглушительного провала… Кто знает, как бы повернулась история автомобилестроения и на чем бы мы сейчас ездили?
НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:
-15% на заказ любого VDS [33] (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS
Автор: klimensky
Источник [34]
Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru
Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/transport/444189
Ссылки в тексте:
[1] в статье про историю появления дизельного двигателя: https://habr.com/ru/companies/first/articles/759722/
[2] состоит: https://www.explainthatstuff.com/how-carburetors-work.html
[3] эффект Вентури: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%92%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B8
[4] не способен: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%B8%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B3%D0%BE%D1%80%D1%8E%D1%87%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%8C
[5] на Хабре есть замечательная статья про работу инжектора: https://habr.com/ru/articles/141095/
[6] появлялись карбюраторы с подогревом: https://www.angleofattack.com/how-does-an-airplane-carburetor-work/
[7] до сих пор может стать проблемой: https://airsport.ru/posts/lyod-v-karbyuratorah.html
[8] Junkers Jumo 210: https://en.wikipedia.org/wiki/Junkers_Jumo_210
[9] Daimler-Benz DB 601: https://en.wikipedia.org/wiki/Daimler-Benz_DB_601
[10] BMW 801: https://en.wikipedia.org/wiki/BMW_801
[11] АШ-82: https://en.wikipedia.org/wiki/Shvetsov_ASh-82
[12] Bendix Corporation: https://en.wikipedia.org/wiki/Bendix_Corporation
[13] Карбюраторах высокого давления: https://en.wikipedia.org/wiki/Bendix-Stromberg_pressure_carburetor
[14] можно прочитать в этом материале: https://www.enginehistory.org/Accessories/HxFuelSys/FuelSysHx08.shtml
[15] Роберт Уинфилд Саттон: https://www.jalopyjournal.com/forum/threads/bendix-electrojector.1149790/
[16] Rochester Ramjet: https://en.wikipedia.org/wiki/Rochester_Ramjet
[17] пытался реализовать миланский инженер Оттавио Фускальдо: https://ateupwithmotor.com/terms-technology-definitions/electrojector-and-d-jetronic-early-electronic-fuel-injection/
[18] «трамблер»: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%B5%D1%80%D1%8B%D0%B2%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C-%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%B7%D0%B0%D0%B6%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F
[19] оригинальной статье Саттона и Уинклера: https://over-drive-magazine.com/wp-content/uploads/2022/12/SAE-paper-on-Bendix-Electrojector-1957.pdf
[20] оригинальном патенте US2980090A: https://patents.google.com/patent/US2980090A/en
[21] «Большой тройки»: https://en.wikipedia.org/wiki/Big_Three_(automobile_manufacturers)
[22] Rambler Rebel: https://en.wikipedia.org/wiki/Rambler_Rebel
[23] эры маслкаров: https://www.kolesa.ru/article/1968-god-nedolgaja-zolotaja-jera-maslkarov-2015-03-05
[24] обратил внимание Chrysler: https://burntclutches.com/2020/06/23/early-efi-chronicles-bendix-gets-a-second-chance/
[25] системы улавливания топливных паров: https://www.drive2.ru/o/b/571625925871933694/
[26] в Калифорнии впервые появился жесткий регламент: https://ateupwithmotor.com/terms-technology-definitions/summary-of-early-us-emissions-standards/
[27] рамках федерального Clean Air Act: https://en.wikipedia.org/wiki/Clean_Air_Act_(United_States)
[28] к разработке D-Jetronic: https://ru.wikipedia.org/wiki/Jetronic
[29] Bosch просто выкупил патенты Bendix: https://members.rennlist.com/pbanders/djetfund.htm
[30] в этой статье Германа Шолля в 1969 году: https://members.rennlist.com/pbanders/Scholl_1.pdf
[31] на свои автомобили Type 3: https://en.wikipedia.org/wiki/Volkswagen_Type_3
[32] всего ее использовали 18 автопроизводителей: https://www.kolesa.ru/news/nu-ka-bosch-pomenshe-vprysni-2007-08-27#:~:text=%D0%B2%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B2%D1%8B%D0%B5%20%D0%B1%D1%8B%D0%BB%D0%B0%20%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B0%20%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0%B0%20%E2%80%94%20%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0%20Bosch,%D1%81%D0%BE%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%85%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%B2%20%D1%82%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B8%D0%B2%D0%B0%20%D0%B8%20%D0%B2%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D1%8B%D1%85%20%D0%B2%D1%8B%D0%B1%D1%80%D0%BE%D1%81%D0%BE%D0%B2%20%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE.
[33] -15% на заказ любого VDS: https://firstvds.ru/?utm%5C%5C_source=habr&utm%5C%5C_medium=article&utm%5C%5C_campaign=product&utm%5C%5C_content=vds15exeptprogrev
[34] Источник: https://habr.com/ru/companies/first/articles/993800/?utm_campaign=993800&utm_source=habrahabr&utm_medium=rss
Нажмите здесь для печати.