Sistemul de combustibil al vehiculului

Nicio mașină cu motor cu ardere internă sub capotă nu va circula dacă rezervorul său de combustibil este gol. Dar nu numai combustibilul din acest rezervor. Încă trebuie livrat cilindrilor. Pentru aceasta, a fost creat sistemul de alimentare cu combustibil al motorului. Să luăm în considerare ce funcții are, cum diferă vehiculul unei unități pe benzină de versiunea cu care funcționează un motor diesel. Să vedem, de asemenea, ce evoluții moderne există care sporesc eficiența furnizării și amestecării combustibilului cu aerul.

Ce este sistemul de alimentare cu motor

Sistemul de alimentare cu combustibil se va referi la echipamentul care permite motorului să funcționeze autonom datorită arderii amestecului aer-combustibil comprimat în cilindri. În funcție de modelul mașinii, de tipul motorului și de alți factori, un sistem de alimentare poate fi foarte diferit de altul, dar toate au același principiu de funcționare: furnizează combustibil unităților corespunzătoare, îl amestecă cu aerul și asigură alimentarea neîntreruptă a amestec la cilindri.

Sistemul de alimentare cu combustibil în sine nu asigură funcționarea autonomă a unității de putere, indiferent de tipul său. Este neapărat sincronizat cu sistemul de aprindere. Mașina poate fi echipată cu una dintre mai multe modificări care asigură aprinderea în timp util a VTS. Sunt descrise detalii despre soiuri și principiul de funcționare al vehiculului SZ în mașină într-o altă recenzie... De asemenea, sistemul funcționează împreună cu sistemul de admisie al motorului cu ardere internă, care este descris în detaliu. aici.

Este adevărat, lucrarea menționată mai sus a vehiculului privește unitățile pe benzină. Motorul diesel funcționează într-un mod diferit. Pe scurt, nu are un sistem de aprindere. Combustibilul diesel se aprinde în cilindru din cauza aerului cald din cauza compresiei ridicate. Când pistonul termină cursa de compresie, porțiunea de aer din cilindru devine foarte fierbinte. În acest moment, se injectează motorină, iar BTC se aprinde.

Scopul sistemului de alimentare cu combustibil

Orice motor care arde VTS este echipat cu un vehicul, ale cărui diferite elemente asigură următoarele acțiuni în mașină:

1. Furnizați depozitarea combustibilului într-un rezervor separat;
2. Se ia combustibil din rezervorul de combustibil;
3. Curățarea mediului de particule străine;
4. Alimentarea cu combustibil a unității în care este amestecat cu aerul;
5. Pulverizarea VTS într-un cilindru de lucru;
6. Retur combustibil în caz de exces.

Vehiculul este proiectat astfel încât amestecul combustibil să fie furnizat cilindrului de lucru în momentul în care arderea VTS va fi cea mai eficientă, iar eficiența maximă va fi eliminată din motor. Deoarece fiecare mod al motorului necesită un moment și o rată diferite de alimentare cu combustibil, inginerii au dezvoltat sisteme care se adaptează la turația motorului și la sarcina acestuia.

Dispozitivul sistemului de alimentare cu combustibil

Majoritatea sistemelor de alimentare cu combustibil au un design similar. Practic, schema clasică va consta din următoarele elemente:

• Rezervor de combustibil sau rezervor. Acesta stochează combustibil. Mașinile moderne primesc mai mult decât un container metalic pe care se potrivește autostrada. Are un dispozitiv destul de complex, cu mai multe componente care asigură cea mai eficientă depozitare a benzinei sau motorinei. Acest sistem include adsorbant, filtru, senzor de nivel și în multe modele o pompă automată.
• Linia de combustibil. Acesta este de obicei un furtun flexibil din cauciuc care conectează pompa de combustibil la alte componente din sistem. În multe mașini, conductele sunt parțial flexibile și parțial rigide (această parte constă din țevi metalice). Tubul moale constituie conducta de combustibil de joasă presiune. În partea metalică a liniei, benzina sau motorina au o presiune mare. De asemenea, o conductă de combustibil auto poate fi împărțită condiționat în două circuite. Primul este responsabil pentru alimentarea motorului cu o porție proaspătă de combustibil și se numește alimentare. Pe al doilea circuit (retur), sistemul va scurge excesul de benzină / motorină înapoi în rezervorul de gaz. Mai mult, un astfel de design poate fi nu numai la vehiculele moderne, ci și la cele care au un preparat tip VTS de tip carburator.
• Pompa benzina. Scopul acestui dispozitiv este de a asigura o pompare constantă a mediului de lucru de la rezervor la pulverizatoare sau la camera în care este pregătit VTS. În funcție de ce tip de motor este instalat în mașină, acest mecanism poate fi acționat electric sau mecanic. Pompa electrică este controlată de o unitate de comandă electronică și face parte integrantă din sistemul de injecție ICE (motor de injecție). O pompă mecanică este utilizată la mașinile mai vechi în care este instalat un carburator pe motor. Practic, un motor cu combustie internă pe benzină este echipat cu o pompă de combustibil, dar există și modificări ale vehiculelor cu injecție cu o pompă de rapel (în versiunile care includ o șină de combustibil). Motorul diesel este echipat cu două pompe, una este o pompă de combustibil de înaltă presiune. Creează presiune ridicată în linie (dispozitivul și principiul de funcționare al dispozitivului sunt descrise în detaliu separat). Al doilea pompează combustibil, ceea ce face ca supraalimentatorul principal să fie mai ușor de utilizat. Pompele care creează presiune ridicată în motoarele diesel sunt alimentate de o pereche de piston (ceea ce este descris în aici).
• Curățător de combustibil. Majoritatea sistemelor de alimentare cu combustibil vor avea cel puțin două filtre. Primul oferă o curățare dură și este instalat în rezervorul de benzină. Al doilea este conceput pentru o purificare mai fină a combustibilului. Această piesă este instalată în fața orificiului de admisie la șina combustibilului, a pompei de combustibil de înaltă presiune sau în fața carburatorului. Aceste articole sunt consumabile și trebuie înlocuite periodic.
• Motoarele diesel folosesc, de asemenea, echipamente care încălzesc motorina înainte de a intra în cilindru. Prezența sa se datorează faptului că motorina are o vâscozitate ridicată la temperaturi scăzute, iar pompa devine mai dificilă pentru a face față sarcinii sale și, în unele cazuri, nu este capabilă să pompeze combustibil în conductă. Dar pentru astfel de unități, prezența bujilor incandescente este de asemenea relevantă. Citiți despre diferența dintre acestea și de ce sunt necesare. separat.

În funcție de tipul de sistem, proiectarea acestuia poate include alte echipamente care asigură o funcționare mai bună a alimentării cu combustibil.

Cum funcționează sistemul de alimentare cu combustibil al unei mașini?

Deoarece există o mare varietate de vehicule, fiecare dintre ele are propriul mod de operare. Dar principiile cheie nu sunt diferite. Când șoferul învârte cheia în blocajul de contact (dacă este instalat un injector pe motorul cu ardere internă), se aude un zumzet slab care vine din partea rezervorului de gaz. Pompa de benzină a fost activată. Crește presiunea în conductă. Dacă mașina este carburată, atunci în versiunea clasică pompa de combustibil este mecanică și, până când unitatea începe să se rotească, supraalimentatorul nu va funcționa.

Când motorul de pornire rotește discul volantului, toate sistemele motorului sunt forțate să pornească sincron. Pe măsură ce pistoanele se deplasează în cilindri, supapele de admisie ale chiulasei se deschid. Datorită vidului, camera cilindrului începe să se umple cu aer în galeria de admisie. În acest moment, benzina este injectată în fluxul de aer care trece. Pentru aceasta, se utilizează o duză (despre modul în care funcționează și funcționează acest element, citiți aici).

Când supapele de distribuție se închid, se aplică o scânteie amestecului de aer comprimat / combustibil. Această descărcare aprinde BTS, în timpul căreia este eliberată o cantitate mare de energie, care împinge pistonul în centrul mort. Procese identice au loc în cilindrii adiacenți, iar motorul începe să funcționeze autonom.

Acest principiu schematic de funcționare este tipic pentru majoritatea mașinilor moderne. Dar alte modificări ale sistemelor de alimentare cu combustibil pot fi utilizate în mașină. Să luăm în considerare care sunt diferențele lor.

Tipuri de sisteme de injecție

Toate sistemele de injecție pot fi aproximativ împărțite în două:

• O varietate de motoare cu combustie internă pe benzină;
• Varietate pentru motoare diesel cu ardere internă.

Dar chiar și în aceste categorii, există mai multe tipuri de vehicule care vor injecta combustibil în felul lor în aer, mergând în camerele cilindrului. Iată diferențele cheie dintre fiecare tip de vehicul.

Sisteme de alimentare pentru motoare pe benzină

În istoria industriei auto, motoarele pe benzină (ca unități principale ale autovehiculelor) au apărut înaintea motoarelor diesel. Deoarece aerul este necesar în cilindri pentru a aprinde benzina (fără oxigen, nu se va aprinde nici o substanță), inginerii au dezvoltat o unitate mecanică în care benzina este amestecată cu aerul sub influența proceselor fizice naturale. Depinde de cât de bine este efectuat acest proces, indiferent dacă combustibilul arde complet sau nu.

Inițial, a fost creată o unitate specială pentru aceasta, care a fost amplasată cât mai aproape de motor pe galeria de admisie. Acesta este un carburator. De-a lungul timpului, a devenit clar că caracteristicile acestui echipament depind în mod direct de caracteristicile geometrice ale tractului de admisie și ale cilindrilor, astfel încât nu întotdeauna astfel de motoare ar putea oferi un echilibru ideal între consumul de combustibil și eficiența ridicată.

La începutul anilor '50 ai secolului trecut, a apărut un analog de injecție, care asigura o injecție forțată măsurată de combustibil în fluxul de aer care trece prin colector. Să luăm în considerare diferențele dintre aceste două modificări ale sistemului.

Sistem de alimentare cu combustibil carburator

Motorul carburatorului se distinge ușor de motorul cu injecție. Deasupra chiulasei va fi un „platou” plat care face parte din sistemul de admisie și în el se află un filtru de aer. Acest element este montat direct pe carburator. Un carburator este un dispozitiv cu mai multe camere. Unele conțin benzină, în timp ce altele sunt goale, adică funcționează ca canale de aer prin care un flux de aer proaspăt intră în colector.

În carburator este instalată o supapă de accelerație. De fapt, acesta este singurul regulator dintr-un astfel de motor care determină cantitatea de aer care intră în cilindri. Acest element este conectat printr-un tub flexibil la distribuitorul de aprindere (pentru detalii despre distribuitor, citiți într-un alt articol) pentru a corecta SPL datorită vidului. Mașinile clasice foloseau un singur dispozitiv. La mașinile sport, ar putea fi instalat un carburator pe cilindru (sau unul pentru două oale), ceea ce a crescut semnificativ puterea motorului cu ardere internă.

Combustibilul este furnizat datorită aspirației unor porțiuni mici de benzină atunci când fluxul de aer trece prin jeturile de combustibil (despre structura și scopul lor este descris aici). Benzina este aspirată în flux și, datorită unei găuri subțiri în duză, porțiunea este distribuită în particule mici.

Mai mult, acest flux VTS intră în tractul galeriei de admisie în care s-a format un vid datorită supapei de admisie deschise și a pistonului care se deplasează în jos. Pompa de combustibil într-un astfel de sistem este necesară exclusiv pentru a pompa benzina în cavitatea corespunzătoare a carburatorului (camera de combustibil). Particularitatea acestui aranjament este că pompa de combustibil are o cuplare rigidă cu mecanismele unității de putere (depinde de tipul de motor, dar în multe modele este acționată de un arbore cu came).

Pentru ca camera de combustibil a carburatorului să nu se revărse și benzina să nu cadă necontrolat în cavitățile adiacente, unele dispozitive sunt echipate cu o linie de retur. Scurge excesul de benzină înapoi în rezervorul de benzină.

Sistem de injecție combustibil (sistem de injecție combustibil)

Injecția mono a fost dezvoltată ca o alternativă la carburatorul clasic. Acesta este un sistem cu atomizare forțată a benzinei (prezența unei duze vă permite să împărțiți o porțiune de combustibil în particule mai mici). De fapt, acesta este același carburator, un singur injector este instalat în colectorul de admisie în locul dispozitivului anterior. Este deja controlat de un microprocesor, care controlează și sistemul electronic de aprindere (citiți despre el în detaliu aici).

În acest design, pompa de combustibil este deja electrică și generează o presiune ridicată, care poate atinge câțiva bari (această caracteristică depinde de dispozitivul de injecție). Un astfel de vehicul cu ajutorul electronicelor poate modifica cantitatea de debit care intră în fluxul de aer proaspăt (modifica compoziția VTS - faceți-l epuizat sau îmbogățit), datorită căruia toate injectoarele sunt mult mai economice decât motoarele cu carburator cu un volum identic .

Ulterior, injectorul a evoluat către alte modificări care nu numai că măresc eficiența pulverizării benzinei, dar sunt, de asemenea, capabile să se adapteze diferitelor moduri de funcționare ale unității. Sunt descrise detalii despre tipurile de sisteme de injecție într-un articol separat... Iată principalele vehicule ATM:

1. Monoinjecție. Am analizat deja pe scurt caracteristicile sale.
2. Injecție distribuită. Pe scurt, diferența sa față de modificarea anterioară este că nu una, ci mai multe duze sunt utilizate pentru pulverizare. Acestea sunt deja instalate în conducte separate ale galeriei de admisie. Localizarea lor depinde de tipul motorului. În centralele electrice moderne, pulverizatoarele sunt instalate cât mai aproape posibil de supapele de admisie de deschidere. Elementul individual de atomizare minimizează pierderile de benzină în timpul funcționării sistemului de admisie. În proiectarea acestor tipuri de vehicule, există o șină de combustibil (un rezervor mic alungit care acționează ca un rezervor în care benzina este sub presiune). Acest modul permite sistemului să distribuie combustibilul în mod egal pe injectoare fără vibrații. La motoarele avansate, se folosește un vehicul de tip baterie mai complex. Aceasta este o șină de combustibil, pe care există neapărat o supapă care controlează presiunea din sistem, astfel încât să nu explodeze (pompa de injecție este capabilă să creeze o presiune critică pentru conducte, deoarece perechea de piston funcționează de la o conexiune rigidă la unitatea de putere). Cum funcționează, citește separat... Motoarele cu injecție multipunct sunt etichetate MPI (injecția multipunct este descrisă în detaliu aici)
3. Injecție directă. Acest tip se referă la sistemele de pulverizare cu benzină în mai multe puncte. Particularitatea sa este că injectoarele nu sunt amplasate în galeria de admisie, ci direct în chiulasă. Acest aranjament permite producătorilor de automobile să echipeze motorul cu ardere internă cu un sistem care oprește mai mulți cilindri în funcție de sarcina pe unitate. Datorită acestui fapt, chiar și un motor foarte mare poate demonstra o eficiență decentă, desigur, dacă șoferul folosește corect acest sistem.

Esența funcționării motoarelor de injecție rămâne neschimbată. Cu ajutorul unei pompe, benzina se ia din rezervor. Același mecanism sau pompă de injecție creează presiunea necesară pentru o atomizare eficientă. În funcție de proiectarea sistemului de admisie, la momentul potrivit, este furnizată o mică porțiune de combustibil pulverizată prin duză (se formează o ceață de combustibil, datorită căreia BTC arde mult mai eficient).

Cele mai multe vehicule moderne sunt echipate cu o rampă și un regulator de presiune. În această versiune, fluctuațiile în alimentarea cu benzină sunt reduse și este distribuită uniform peste injectoare. Funcționarea întregului sistem este controlată de unitatea de control electronic în conformitate cu algoritmii încorporați în microprocesor.

Sisteme de combustibil diesel

Sistemele de combustibil ale motoarelor diesel sunt exclusiv cu injecție directă. Motivul constă în principiul aprinderii HTS. Într-o astfel de modificare a motoarelor, nu există un sistem de aprindere ca atare. Proiectarea unității implică comprimarea aerului din cilindru într-o asemenea măsură încât se încălzește până la câteva sute de grade. Când pistonul ajunge la punctul mort de sus, sistemul de alimentare cu carburant pulverizează motorină în cilindru. Sub influența temperaturii ridicate, se aprinde un amestec de aer și motorină, eliberând energia necesară mișcării pistonului.

O altă caracteristică a motoarelor diesel este că, în comparație cu omologii pe benzină, compresia acestora este mult mai mare, prin urmare, sistemul de alimentare cu combustibil trebuie să creeze o presiune extrem de mare de combustibil diesel în șină. Pentru aceasta, se folosește doar o pompă de combustibil de înaltă presiune, care funcționează pe baza unei perechi de piston. O defecțiune a acestui element va împiedica funcționarea motorului.

Proiectarea acestui vehicul va include două pompe de combustibil. Unul pur și simplu pompează motorina la cel principal, iar cel principal creează presiunea necesară. Cel mai eficient dispozitiv și acțiune este sistemul de alimentare Common Rail. Ea este descrisă în detaliu într-un alt articol.

Iată un scurt videoclip despre ce fel de sistem este:

Explorarea Common Rail. Injectoare diesel.

După cum puteți vedea, mașinile moderne sunt echipate cu sisteme de combustibil mai bune și mai eficiente. Cu toate acestea, aceste evoluții au un dezavantaj semnificativ. Deși funcționează destul de fiabil, în caz de avarii, reparația lor este mult mai scumpă decât întreținerea omologilor carburatorului.

Posibilitățile sistemelor moderne de alimentare cu combustibil

În ciuda dificultăților legate de reparații și a costului ridicat al componentelor individuale ale sistemelor moderne de alimentare cu combustibil, producătorii de automobile sunt obligați să implementeze aceste dezvoltări în modelele lor din mai multe motive.

1. În primul rând, aceste vehicule sunt capabile să asigure o economie decentă de combustibil în comparație cu ICE-urile carburatorului de același volum. În același timp, puterea motorului nu este sacrificată, dar în majoritatea modelelor, dimpotrivă, există o creștere a caracteristicilor de putere comparativ cu modificările mai puțin productive, dar cu aceleași volume.
2. În al doilea rând, sistemele moderne de combustibil permit reglarea consumului de combustibil la sarcina de pe unitatea de alimentare.
3. În al treilea rând, prin reducerea cantității de combustibil ars, este mai probabil ca vehiculul să îndeplinească standarde ridicate de mediu.
4. În al patrulea rând, utilizarea electronicii face posibilă nu numai să dea comenzi actuatorilor, ci și să controleze întregul proces care are loc în interiorul unității de putere. Dispozitivele mecanice sunt, de asemenea, destul de eficiente, deoarece mașinile cu carburatoare nu au fost încă scoase din uz, dar nu sunt capabile să schimbe modurile de alimentare cu combustibil.

Deci, așa cum am văzut, vehiculele moderne permit nu numai mașinii să conducă, ci și să folosească întregul potențial al fiecărei picături de combustibil, oferindu-i șoferului plăcere din funcționarea dinamică a unității de putere.

În concluzie - un scurt videoclip despre funcționarea diferitelor sisteme de alimentare cu combustibil:

Care sunt tipurile de injecție într-un motor pe benzină și diesel, în ce fel diferă și ce injecție este mai bună

Întrebări și răspunsuri:

Cum funcționează sistemul de alimentare cu combustibil? Rezervor de combustibil (rezervor de benzină), pompă de combustibil, conductă de combustibil (presiune joasă sau înaltă), pulverizatoare (duze, iar la modelele mai vechi un carburator).

Care este sistemul de alimentare al unei mașini? Acesta este un sistem care asigură stocarea alimentării cu combustibil, curățarea acestuia și pomparea de la rezervorul de gaz la motor pentru amestecarea cu aer.

Ce fel de sisteme de combustibil există? Carburator, mono injecție (o duză conform principiului carburatorului), injecție distribuită (injector). Injecția distribuită include și injecția directă.