
- Страница 1
- TOYOTA 1TR-FPE (LPG) engine page 01.jpg (449.46 KiB) Преглеждано 194 пъти

- Страница 2
- TOYOTA 1TR-FPE (LPG) engine page 02.jpg (493.36 KiB) Преглеждано 194 пъти

- Страница 3
- TOYOTA 1TR-FPE (LPG) engine page 03.jpg (479.93 KiB) Преглеждано 194 пъти

- Страница 4
- TOYOTA 1TR-FPE (LPG) engine page 04.jpg (458.7 KiB) Преглеждано 194 пъти
Превод (машинен, AI):
ТЕХНИЧЕСКИ ДОКЛАД: Разработка на новия двигател TOYOTA 1TR-FPE (LPG)
Дата на публикуване: Октомври 2008 г.
Автори: Масахару Вакабаяши, Масао Сузуки, Такао Комода, Таканори Тага
Организация: Toyota Motor Corp. / Aisan Industry Co., Ltd.
СТРАНИЦА 1: Въведение и основни цели
1. Въведение
Подобряването на горивната ефективност и чистотата на изгорелите газове са ключови задачи за намаляване на въздействието върху околната среда. LPG (втечнен нефтен газ), състоящ се основно от пропан и бутан, позволява намаляване на емисиите на CO2 с около 8% в сравнение с бензина. Новият двигател 1TR-FPE внедрява система за течно впръскване (EFI-LP), заменяйки старата система с миксер (газообразна фаза), използвана в модели като 3Y-PE.
2. Общ преглед на двигателя и основни спецификации
Новият двигател е базиран на бензиновия 1TR-FE (2.0L), като са направени значителни модификации за работа с LPG.
Таблица 1: Сравнителни спецификации
* Тип: 4-цилиндров в ред, DOHC, 16 клапана.
* Работен обем: 1,998 cc.
* Диаметър и ход на буталото: 86.0 x 86.0 mm.
* Степен на сгъстяване: 10.6 (увеличена от 9.8).
* Макс. мощност: 85 kW / 4800 rpm.
* Макс. въртящ момент: 189 Nm / 3600 rpm.
СТРАНИЦА 2: Характеристики на системата EFI-LP
3. Характеристики на мощността и емисиите
Благодарение на впръскването в течна фаза, двигателят постига:
* 45% увеличение на мощността спрямо стария модел 3Y-PE.
* 18% увеличение на въртящия момент.
* Намаляване на вредните емисии (NMHC, NOx) със 75% под нормите от 2005 г.
4. Описание на системата EFI-LP (Electronic Fuel Injection - Liquid Propane)
За разлика от бензиновите системи, тук горивото в резервоара е под налягане.
* Горивна помпа: Монтирана е вътре в резервоара и поддържа LPG в течно състояние.
* Регулатор на налягането: Поддържа налягането в горивната релса с 0.4 MPa над налягането в резервоара, за да предотврати кипенето на горивото.
* Контрол на стартирането: При горещ старт, ако сензорите открият наличие на пари в тръбопроводите, помпата се активира предварително (pre-drive), за да изтласка парите обратно в резервоара и да запълни системата с течност.
СТРАНИЦА 3: Конструкция на компонентите
5. Основни компоненти
* Инжектори (EFI-LP Injector): Използват уникална "bottom-feed" структура (подаване отдолу). Това позволява на парите да се издигат нагоре и да се отвеждат през "return" порта, докато течното гориво остава при дюзата.
* Изолация: Между главата на цилиндъра и всмукателния колектор е поставена дебела изолационна гарнитура, която намалява температурата на инжектора с 10°C, предотвратявайки образуването на мехурчета.
* Уплътнение: Използва се гумено уплътнение на иглата на инжектора вместо метално, което намалява вътрешните течове 15 пъти.
СТРАНИЦА 4: Надеждност и механични подобрения
5.5 Електромагнитни клапани
Използва се токов контрол (current control) за задвижване на клапаните, което позволява надеждна работа при високо налягане и намалява консумацията на енергия.
5.6 Подобрения по корпуса на двигателя
* Бутала: Формата на челото на буталото е променена, за да се постигне степен на сгъстяване 10.6, което подобрява термодинамичната ефективност.
* Клапани и легла (Valves and Seats): Тъй като при LPG липсва "смазващият" ефект на оловото или добавките в бензина, изпускателните клапани са подсилени с манганова сплав, а леглата са направени от специален синтерован метал с висока устойчивост на износване.
* Free-valve механизъм: Използва се дизайн, който позволява на клапана да се върти (10-20 rpm) по време на работа. Това помага за „самопочистване“ на нагара (депозитите), който се натрупва при работа на газ.
6. Заключение
Двигателят 1TR-FPE успешно комбинира предимствата на LPG с модерната технология за управление, предоставяйки производителност, идентична с тази на бензинов двигател, при по-ниски експлоатационни разходи и по-малко замърсяване.
Допълнителни детайли от последната страница (стр. 4):
* Електромагнитни клапани (5.5 電磁弁): За управлението им се използва специфичен „токов контрол“. Това позволява на клапаните да работят надеждно дори при много високо налягане на горивото, като същевременно се пести електроенергия.
* Механични промени по двигателя (5.6 エンジン本体): * Компресия: Понеже LPG има по-високо октаново число от бензина, инженерите са променили формата на горната част на буталото. Това е позволило повишаване на степента на сгъстяване от 9.8 на 10.6, което директно подобрява икономията на гориво (показано на Фиг. 13).
* Издръжливост на клапаните: При работа на газ липсва оловният ефект на бензина, който смазва леглата на клапаните. Затова са използвани специални материали:
* Легла на клапаните: Направени от синтерован метал с твърди частици.
* Изпускателни клапани: Използвана е манганова сплав за повърхностно укрепване.
* Тип "Free Valve" (Фиг. 14): Използва се конструкция, при която клапанът не е фиксиран неподвижно, а може да се върти свободно (около 10-20 оборота в минута при средни обороти на двигателя). Това е направено, за да може клапанът сам да „изстъргва“ натрупаните нагари и депозити, което е често срещан проблем при LPG двигателите на дълги разстояния.