Sistem de admisie a vehiculului

Funcționarea oricărui motor cu ardere internă se bazează pe arderea unui amestec de aer și combustibil din cilindrii unității. Pe lângă faptul că aerul și materialul combustibil (benzină, motorină sau gaz) trebuie furnizate fiecărei butelii, este necesar un calcul precis al volumului fiecărei substanțe și acestea trebuie amestecate calitativ. Pe măsură ce motoarele se îmbunătățesc, la fel și sistemele necesare pentru a maximiza eficiența acestora.

Eficiența motorului depinde nu numai de calitatea sistemului de alimentare cu combustibil și de performanța contactului. Dacă combustibilul nu se amestecă bine cu aerul, cea mai mare parte din acesta nu va arde, dar va fi îndepărtat din mașină prin conducta de evacuare (este descris modul în care aceasta va afecta convertorul catalitic aici). Pentru a crește eficiența, respectarea mediului și eficiența, se îmbunătățesc diferiți parametri ai unității de putere.

Să luăm în considerare ce rol joacă sistemul de admisie în acest sens, din ce elemente constă, care este scopul său, care este principiul funcționării sale.

Ce este un sistem de admisie auto

Motoarele vechi, care încă se găsesc în mașinile autohtone, nu aveau un sistem de admisie ca atare. Motorul carburatorului are un colector de admisie, a cărui conductă trece prin carburator la admisia de aer. Dispozitivul în sine are următorul principiu de funcționare.

Când un piston dintr-un anumit cilindru finalizează o cursă de admisie, se generează un vid în cavitate. Mecanismul de distribuție a gazului deschide supapa de admisie. Un flux de aer începe să se deplaseze prin canalul colectorului. Trecând prin camera de amestecare a carburatorului, o anumită cantitate de combustibil intră în ea (acest volum este reglat de jeturile, care sunt descrise separat). Curățarea aerului este asigurată de un filtru de aer instalat în fața carburatorului.

Amestecul este aspirat în cilindru printr-o supapă deschisă. Orice motor atmosferic are un principiu de funcționare în vid. În el, amestecul aer-combustibil pătrunde în mod natural prin intermediul unui vid în galeria de admisie. Admisia primitivă a furnizat doar aer camerei carburatorului.

Acest sistem are un dezavantaj semnificativ - funcționarea de înaltă calitate a sistemului depinde direct de structura traseului conectat la chiulasă. De asemenea, pe măsură ce MTC trece prin colector, o anumită cantitate de combustibil poate cădea pe pereții săi, ceea ce afectează negativ economia mașinii.

Când a apărut injectorul (ce este și cum funcționează, se spune separat), a devenit necesar să se creeze un sistem de admisie cu drepturi depline care să aibă aceeași funcție - să preia aer și să-l amestece cu combustibil, dar funcționarea acestuia va fi controlată de electronică.

Electronica calculează mai eficient proporția optimă a volumului de aer și combustibil și menține acest parametru în diferite moduri de funcționare ale motorului cu ardere internă. De asemenea, asigură o umplere mai bună a cilindrilor la turații reduse ale motorului. Această îmbunătățire a aportului unității crește performanța acestuia, fără a crește consumul de combustibil. Raportul optim aer-combustibil este de 14.7 / 1. Tipul mecanic al admisiei nu poate menține această proporție la diferite moduri de funcționare ale unității.

Dacă mai devreme mașina avea doar o conductă de aer prin care curgea în mod natural aerul (volumul său era determinat de proprietățile fizice ale conductei de aer și ale dispozitivelor de acționare), atunci o mașină modernă primește un întreg sistem format din diferite mecanisme care au control electric. Acestea sunt controlate de un ECU, datorită căruia BTC are o calitate mai bună.

Este demn de menționat faptul că benzina, inclusiv gazul (se folosește GPL non-standard sau din fabrică), și motoarele diesel beneficiază de un sistem de admisie similar. Cu toate acestea, în funcție de tipul de injecție, acesta poate avea un dispozitiv ușor diferit. Într-o altă recenzie vorbește despre tipurile de sisteme de injecție.

Sistemul modern de admisie funcționează sincronizat cu alte sisteme de pe mașină. De exemplu, această listă include recircularea gazelor de eșapament și injecția de combustibil. Pentru a umple mai bine cilindrii cu o porțiune proaspătă din amestecul aer-combustibil, este adesea instalat un turbocompresor la intrare. Ce este un turbocompresor într-o mașină este revizuire separată.

Principiul de funcționare al sistemului de admisie

Sistemul de admisie funcționează pe baza diferenței de presiune dintre cilindru și atmosferă. Apare atunci când pistonul se deplasează în centrul mort inferior al cursei de admisie (când se execută cursa, supapele de admisie și evacuare sunt închise), iar supapa prin care aerul și combustibilul intră în rezervor este deschisă.

Cantitatea de aer depinde direct de dimensiunea cilindrului în sine. Cu toate acestea, acest volum este reglabil, astfel încât motorul să funcționeze la o turație redusă și, dacă este necesar, arborele cotit poate fi manevrat mai mult (atunci când mașina accelerează). Pentru a schimba modul de funcționare, se utilizează o supapă specială de aer numită clapetă de accelerație.

 În carburator, acest element este asociat cu pedala de accelerație. Cu cât supapa se deschide mai mult, cu atât mai mult combustibil este atras în calea galeriei de admisie. Motoarele de injecție primesc un sufocament special. Are un mic motor electric care este conectat la o unitate de control. Când șoferul apasă pedala de accelerație, computerul folosește algoritmi programați pentru a determina în ce măsură să deschidă supapa de aer.

Pentru a menține proporția ideală de aer și combustibil, există un senzor al clapetei de accelerație în apropierea clapetei de accelerație, semnalele de la care sunt trimise către unitatea de comandă electronică (în multe sisteme moderne, sunt instalați doi senzori de aer: unul în fața clapetei și cealaltă din spatele ei). După primirea acestor date, electronica mărește / micșorează cantitatea de combustibil care este furnizată prin duzele injectorului (structura și principiul lor de funcționare sunt descrise într-un alt articol).

În funcție de tipul de injecție, tractul de admisie poate avea un design ușor diferit. De exemplu, într-o modificare distribuită, sistemul de admisie este implicat în formarea amestecului. În acest design, injectoarele sunt instalate în fiecare țeavă de distribuție cât mai aproape posibil de supapele de admisie. Majoritatea mașinilor de injecție moderne primesc un astfel de sistem.

Dacă motorul are injecție directă (în cazul unităților diesel, aceasta este singura modificare), atunci sistemul de admisie alimentează cilindrii doar cu o porție proaspătă de aer. În acest caz, arderea combustibilului este cât mai eficientă, deoarece amestecarea are loc direct în cavitatea cilindrului fără pierderi în tractul de admisie.

Mai mult, datorită caracteristicilor de proiectare ale acestei injecții (clapete suplimentare sunt instalate pe galeria de admisie, sincronizarea lor de funcționare este asigurată de un arbore comun cu o acționare electrică), sistemul de alimentare poate furniza diferite formări de amestec. Există două tipuri principale:

1. Tipul strat cu strat. În acest mod, duza pulverizează combustibil în cilindru, distribuindu-l cât mai mult posibil prin cameră. Temperatura aerului de intrare este ridicată, din cauza căreia benzina începe să se evapore, amestecându-se mai bine cu aerul. Acest mod este utilizat la turații mici și la sarcini reduse pe motorul cu ardere internă.
2. Tipul omogen (omogen). Este în esență un amestec slab. În teorie, presiunea din cilindru cu supapele închise afectează direct puterea motorului în timpul arderii amestecului aer-combustibil. Din aceasta, putem concluziona că, pentru a crește cuplul la un consum minim de combustibil, este necesar să creșteți volumul de aer care intră în cameră. Cu toate acestea, în cazul injecției distribuite, se observă următoarea problemă. Dacă proporția de BTC este modificată în direcția creșterii cantității de aer (amestec slab), atunci un astfel de amestec se va aprinde slab. Din acest motiv, acest tip de formare a amestecului nu este utilizat pe tipuri distribuite de sisteme de injecție. Dar, în ceea ce privește injecția directă, acest lucru este real. Aprinderea slabă este posibilă datorită faptului că o cantitate relativ mică de combustibil este pulverizată în imediata apropiere a bujiei. În comparație cu cantitatea totală de aer comprimat, există puțin combustibil în cilindru, dar datorită faptului că există un nor îmbogățit lângă electrozii bujiei, motorul nu își pierde eficiența chiar și cu economii semnificative de combustibil.

Iată o animație rapidă a modului în care funcționează circuitul VBM:

Cum funcționează galeria de admisie? (animație 3D)

În funcție de tipul sistemului de alimentare cu combustibil și de designul dispozitivelor de acționare, pot exista și mai multe astfel de moduri. Fiecare dintre ele este activată de electronice, care înregistrează turația motorului și sarcina pe acesta. Pentru a furniza diferite moduri de formare a amestecului, fiecare producător folosește propriile mecanisme.

De exemplu, în unele motoare, sunt instalate duze speciale multi-mod, iar în altele, pe lângă supapa de accelerație, sunt instalate și supape de admisie. În funcție de mod, acestea se pot deschide și închide independent de supapa de accelerație.

Când amestecul de aer / combustibil s-a ars, gazele de evacuare sunt îndepărtate prin evacuare. Acesta este un sistem de vehicule diferit. În plus față de îndepărtarea evacuării, compensează pulsațiile fluxului de gaz și reduce zgomotul motorului (pentru mai multe detalii despre proiectarea și scopul sistemului de evacuare, citiți aici).

De asemenea, servofrenul folosește parțial vidul generat în galeria de admisie. Pe parcurs, este echipat cu o supapă care întrerupe sistemul de recirculare a gazelor de eșapament.

Schema sistemului modern de admisie include mulți senzori și actuatori diferiți, astfel încât să se adapteze într-o fracțiune de secundă la modul de funcționare al motorului sau schimbarea sarcinilor de pe unitatea de putere. Unele modele moderne folosesc o tehnologie specială, al cărei scop este îmbunătățirea eficienței motorului cu ardere internă prin schimbarea lungimii și a secțiunii transversale a tractului de admisie.

Această actualizare vă permite să extrageți cuplul maxim la o turație atmosferică redusă a motorului. Proiectarea și principiul de funcționare al unui colector cu lungime și secțiune variabile sunt descrise în detaliu în un alt articol.

desen

Dispozitivul sistemului de admisie include următoarele elemente:

• Admisie a aerului. Fiecare model de mașină are propriul design. Elementul cheie al acestei unități este filtrul de aer. Este plasat într-o cutie (de multe ori este o tavă închisă ermetic pe toate părțile, dar există și filtre deschise instalate direct pe admisia de aer), care are o conductă de ramificare deschisă pe o parte. Prin această gaură, aerul intră în elementul filtrant, este curățat și intră în conducta de admisie. Sunt descrise detalii despre filtrele de aer aici.
• Regulator. În designul său modern, este o supapă acționată electric care este instalată pe țeava care trece de la admisia de aer la colector. În funcție de necesitățile și sarcinile motorului, unitatea de comandă electronică emite o comandă adecvată pentru a deschide / închide clapeta. Aceasta controlează debitul intern de aer.
• Receptor (sau colector). Un colector de admisie este instalat între clapeta de accelerație și chiulasă. Aceasta este o conductă complexă. Pe de o parte, are una și, pe de altă parte, mai multe țevi de ramificare (numărul lor depinde de numărul de cilindri din bloc). Scopul acestei părți este de a distribui fluxul de aer intern printre cilindri. Dacă sistemul de alimentare cu combustibil este de tip distribuit, atunci se va face o gaură pe fiecare țeavă în care va fi fixat injectorul de combustibil. În acest caz, sistemul de admisie este direct implicat în formarea amestecului aer-combustibil. Dacă motorul are injecție directă (injectoarele sunt lângă bujii sau bujii incandescente pentru motoarele diesel), atunci admisia reglează pur și simplu alimentarea cu aer.
• Clapete de admisie. Acestea sunt supape suplimentare care sunt instalate în interiorul conductelor colectorului pentru a regla tipul de formare a amestecului. Aceste elemente sunt utilizate în motoarele cu ardere internă cu injecție directă.
• Senzori de aer. Înregistrează puterea fluxului de aer în fața și în spatele amortizorului, precum și temperatura acestuia. Semnalele de la acești senzori sunt trimise către unitatea de control.

ECU este responsabil pentru funcționarea sincronă a tuturor dispozitivelor de acționare ale sistemului de admisie. Pe baza semnalelor primite de la pedala de gaz, senzorul de debit de masă și alți senzori cu care vehiculul este echipat, electronica activează un algoritm specific. Conform programului creierului, toate dispozitivele primesc simultan semnalele corespunzătoare.

Pentru ce este

Deci, după cum puteți vedea, fără un sistem de admisie de înaltă calitate, format dintr-un număr diferit de senzori și actuatoare, este imposibil să creați o mașină economică, dar în același timp destul de dinamică și ecologică.

Singurul dezavantaj al sistemelor moderne de admisie este costul și complexitatea întreținerii. Dacă motorul carburatorului poate fi diagnosticat și reparat prin eforturile unui mecanic auto experimentat, atunci componentele electronice sunt verificate numai pe echipamente speciale. Pentru a-l repara, trebuie să vizitați un centru de service specializat.

În plus, vă sugerăm să vizionați o prelegere video despre sistemul de admisie al mașinii:

Teoria ICE: sisteme de admisie

Întrebări și răspunsuri:

Ce este o admisie a motorului? Un alt nume este sistemul de admisie. Aceasta este o priză de aer conectată la o conductă care se ramifică în mai multe conducte (una pe cilindru). Sistemul este necesar pentru a furniza aer proaspăt și pentru a forma un VTS.

Ce se întâmplă dacă galeria de admisie este mărită? Alungirea galeriei aspirate va avea ca rezultat o rezistență mai mare la admisie, ceea ce va duce la o ardere mai slabă a VTS. Acest lucru va duce la o scădere a cuplului și a puterii.