Работа двигателя на гомогенной смеси (традиционное смесеобразование)

При плавном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя и высоких скоростях движения автомобиля подача топлива переключается на мощностной режим работы двигателя и состав смеси становится близок к стехиометрическому 1: 14,7. Впрыск топлива на этих режимах осуществляется во время наполнения цилиндра воздухом. Испаряющееся топливо охлаждает воздух в цилиндре, что улучшает его наполнение, а также снижает вероятность возникновения детонации. Это в свою очередь позволяет применить более высокую степень сжатия, а значит и высокую мощность двигателя.

Работа двигателя на гомогенной смеси осуществляется при частично или полностью открытых вспомогательных заслонках во впускных каналах, причем эти заслонки управляются электронной системой в зависимости от режима его работы. При частичных нагрузках и в среднем диапазоне частот вращения вспомогательная заслонка закрыта, в результате чего входящий в цилиндр поток воздуха закручивается, улучшая смесеобразование. По мере увеличения нагрузки и частоты вращения поступление воздуха только через верхнюю часть впускного канала оказывается недостаточным. Поэтому заслонку поворачивают, открывая нижнюю часть впускного канала.

Гомогенная смесь образуется при впрыске топлива на такте впуска, а не на такте сжатия, как это имеет место при образовании гетерогенной смеси, что увеличивает время для образования смеси.

Рис. Впрыск топлива при образовании гомогенной смеси:
1 – форсунка

Сгорание происходит при этом во всем объеме камеры сгорания при полном отсутствии изолирующих слоев чистого воздуха и без добавки рециркулируемых отработавших газов.

Рис. Процесс сгорания топлива при гомогенной смеси:
1 – зона горения

Помимо применявшихся ранее способов образования послойной или гомогенной бедной и стехиометрической смесей сегодня применяются еще два способа смесеобразования. Это двойной впрыск для разогрева нейтрализатора и двойной впрыск при работе с полной нагрузкой. Эти способы смесеобразования позволяют ускорить разогрев нейтрализатора и повысить крутящий момент в диапазоне низких частот вращения коленчатого вала.