Моновпрыск (TBI)
Моновпрыск (Throttle Body Injection, TBI) — система впрыска топлива с одной форсункой, установленной вместо карбюратора. Переходная технология 1970-90-х годов между механическим карбюратором и современным распределённым впрыском.
Зачем понадобился моновпрыск
К 1970-м годам карбюратор достиг предела развития. Экологические нормы США (Clean Air Act, 1970) требовали снижения выбросов CO и HC на 90%. Карбюратор не мог обеспечить точную дозировку топлива для работы каталитического нейтрализатора.
Полноценный распределённый впрыск (MPI) был дорогим — $500-800 на машину в ценах 1980-х. Моновпрыск стоил $150-250, сохраняя совместимость с существующими двигателями.
Устройство системы
Корпус дроссельной заслонки — металлический блок, устанавливаемый вместо карбюратора на тот же впускной коллектор. Внутри: дроссельная заслонка, одна или две форсунки, регулятор давления, датчик положения заслонки.
Форсунка — электромагнитная, с низким давлением (0,7-1,5 бар). Распыляет топливо над дроссельной заслонкой или под ней. Производительность: 150-300 см³/мин.
Регулятор давления — поддерживает постоянное давление 0,7-1,5 бар. Избыток топлива возвращается в бак по обратной магистрали.
ЭБУ — простой контроллер на 8-16 входов. Анализирует: положение дроссельной заслонки, температуру охлаждающей жидкости и воздуха, обороты, сигнал лямбда-зонда.
Принцип работы
Форсунка впрыскивает топливо непрерывно или импульсами синхронно с оборотами. Топливо смешивается с воздухом над дроссельной заслонкой и поступает во впускной коллектор. Смесь распределяется по цилиндрам за счёт разрежения.
Проблема неравномерности: ближние к форсунке цилиндры получают более богатую смесь, дальние — более бедную. Разброс достигает 10-15%. У карбюратора та же проблема, но MPI её решает полностью.
Основные системы моновпрыска
Bosch Mono-Jetronic (1975) — первая массовая система. VW Golf, Audi 80, Opel Kadett. Одна форсунка, 3-6 датчиков. Выпускалась до 1995 года.
GM TBI (1982) — американская система с двумя форсунками для V8. Chevrolet, Pontiac, Cadillac. Простая и надёжная.
Hitachi — для японских производителей. Nissan, Subaru в 1980-е.
Преимущества перед карбюратором
Электронное управление — ЭБУ корректирует смесь по показаниям датчиков. Запуск в мороз проще: нет «подсоса», обогащение автоматическое.
Работа с катализатором — лямбда-зонд обеспечивает стехиометрическую смесь (14,7:1), необходимую для каталитического нейтрализатора.
Стабильный холостой ход — электронный регулятор поддерживает обороты независимо от нагрузки (включение кондиционера, ГУРа).
Экономия топлива — на 5-10% меньше, чем с карбюратором.
Недостатки
Неравномерное распределение смеси — до 15% разброса между цилиндрами.
Инерционность — топливо должно пройти путь по коллектору. Отклик хуже, чем у MPI.
Осаждение топлива — на холодном коллекторе бензин конденсируется, обедняя смесь при разгоне.
Почему моновпрыск ушёл
К середине 1990-х стоимость MPI снизилась до $200-300. Евро-2 (1996) потребовало точности, недоступной для TBI. К 2000 году моновпрыск остался только на бюджетных моделях развивающихся рынков.