Sisteme de alimentare a motoarelor pe benzină și diesel

Sistemul de alimentare asigură funcția principală a centralei electrice - livrarea energiei din rezervorul de combustibil către motorul cu ardere internă (ICE), care o transformă în mișcare mecanică. Este important să îl dezvoltați astfel încât motorul să primească întotdeauna benzină sau motorină în cantitatea potrivită, nici mai mult, nici mai puțin, în toate cele mai diverse moduri de funcționare. Și dacă este posibil, salvați parametrii cât mai mult posibil, fără a pierde acuratețea lucrării.

Scopul și funcționarea sistemului de alimentare cu combustibil

Pe o bază extinsă, funcțiile sistemului sunt împărțite în transport și dozare. Echipamentul pentru primul include:

• un rezervor de combustibil în care este depozitată o rezervă de benzină sau motorină;
• pompe de rapel cu diferite presiuni de evacuare;
• sistem de filtrare pentru curatare grosiera si fina, cu sau fara rezervoare de decantare;
• conducte de combustibil de la furtunuri flexibile și rigide și conducte cu fitinguri adecvate;
• dispozitive suplimentare pentru ventilatie, recuperare vapori si siguranta in caz de accidente.

Dozarea cantității necesare de combustibil este efectuată de sisteme cu diferite niveluri de complexitate, acestea includ:

• carburatoare la motoarele învechite;
• unități de control al motorului cu un sistem de senzori și actuatoare;
• injectoare de combustibil;
• pompe de înaltă presiune cu funcții de dozare;
• comenzi mecanice și hidraulice.

Alimentarea cu combustibil este strâns legată de furnizarea motorului cu aer, dar totuși acestea sunt sisteme diferite, astfel încât conexiunea dintre ele se realizează numai prin controlere electronice și galeria de admisie.

Organizarea aprovizionării cu benzină

Două sisteme sunt fundamental diferite, care sunt responsabile pentru compoziția corectă a amestecului de lucru - carburatorul, unde rata de alimentare cu benzină este determinată de viteza fluxului de aer aspirat de pistoane și injecția sub presiune, unde sistemul monitorizează doar fluxul de aer și modurile motor, dozând singur combustibilul.

carburator

Furnizarea de benzină cu ajutorul carburatoarelor este deja depășită, deoarece este imposibil să se respecte standardele de mediu cu aceasta. Nici măcar utilizarea sistemelor electronice sau de vid în carburatoare nu a ajutat. Acum aceste dispozitive nu sunt folosite.

Principiul de funcționare al carburatorului a fost să treacă prin difuzoarele acestuia un curent de aer direcționat către galeria de admisie. Îngustarea profilată specială a difuzoarelor a determinat o scădere a presiunii în jetul de aer în raport cu presiunea atmosferică. Din cauza scăderii rezultate, de la pulverizatoare a fost furnizată benzină. Cantitatea sa a fost limitată de crearea unei emulsii de combustibil în compoziția determinată de combinația de jeturi de combustibil și aer.

Carburatoarele erau controlate prin mici modificări ale presiunii în funcție de debit, doar nivelul combustibilului din camera flotant era constant, care era menținut prin pomparea și închiderea supapei de închidere a admisiei. Existau multe sisteme în carburatoare, fiecare dintre acestea fiind responsabil pentru propriul mod de motor, de la pornire până la puterea nominală. Toate acestea au funcționat, dar calitatea dozării a devenit în cele din urmă nesatisfăcătoare. A fost imposibil să se ajusteze cu precizie amestecul, care a fost necesar pentru convertizoarele catalitice de gaze de eșapament emergente.

Injecție de combustibil

Injecția cu presiune fixă ​​are avantaje fundamentale. Este creat de o pompa electrica instalata in rezervor cu un regulator integrat sau la distanta si este intretinuta cu precizia ceruta. Valoarea sa este de ordinul mai multor atmosfere.

Benzina este furnizată motorului prin injectoare, care sunt supape solenoide cu atomizoare. Acestea se deschid atunci când primesc un semnal de la sistemul electronic de control al motorului (ECM) și, după un timp calculat, se închid, eliberând exact atâta combustibil cât este necesar pentru un ciclu al motorului.

Inițial, a fost folosită o singură duză, situată în locul carburatorului. Un astfel de sistem a fost numit injecție centrală sau unică. Nu toate deficiențele au fost eliminate, așa că structurile mai moderne au duze separate pentru fiecare cilindru.

Sistemele de injecție distribuită și directă (directă) sunt împărțite în funcție de locația duzelor. În primul caz, injectoarele furnizează combustibil la galeria de admisie, aproape de supapă. În această zonă, temperatura este crescută. Și o cale scurtă către camera de ardere nu permite condensarea benzinei, ceea ce a fost o problemă cu o singură injecție. În plus, a devenit posibilă fazarea fluxului, eliberând benzină strict în momentul în care supapa de admisie a unui anumit cilindru se deschide.

Sistemul de injecție directă funcționează și mai eficient. Atunci când duzele sunt amplasate în capete și introduse direct în camera de ardere, este posibil să se utilizeze cele mai moderne metode de injecție multiplă în unul sau două cicluri, aprindere în straturi și turbionare complexă a amestecului. Acest lucru îmbunătățește eficiența, dar creează probleme de fiabilitate care duc la costuri mai mari ale pieselor și ansamblurilor. În special, avem nevoie de o pompă de înaltă presiune (pompă de combustibil de înaltă presiune), duze speciale și să ne asigurăm că tractul de admisie este curățat de contaminanți prin sistemul de recirculare, deoarece acum benzină nu este furnizată la admisie.

Echipamente de combustibil pentru motoarele diesel

Funcționarea cu aprindere prin compresie HFO are propriile sale specificități asociate cu dificultățile de atomizare fină și compresie ridicată a motorinei. Prin urmare, echipamentele cu combustibil au puține în comun cu motoarele pe benzină.

Pompa de injecție și injectoarele unitare separate

Presiunea ridicată necesară pentru injecția de înaltă calitate în aer cald puternic comprimat este creată de pompele de combustibil de înaltă presiune. Conform schemei clasice, pistonilor săi, adică perechile de pistoane realizate cu degajări minime, combustibilul este furnizat de o pompă de rapel după o curățare minuțioasă. Pistonurile sunt antrenate de motor printr-un arbore cu came. Aceeași pompă realizează dozarea prin rotirea pistonilor printr-o cremalieră conectată la pedală, iar momentul injecției este determinat datorită sincronizării cu arborii de distribuție a gazului și prezenței unor regulatoare automate suplimentare.

Fiecare pereche de piston este conectată printr-o conductă de combustibil de înaltă presiune la injectoare, care sunt supape simple cu arc conduse în camerele de ardere. Pentru a simplifica designul, se folosesc uneori așa-numitele pompe-injectoare, care combină funcțiile pompelor de combustibil de înaltă presiune și pulverizatoarelor datorită acționării puterii de la camele arborelui cu came. Au propriile piston și supape.

Tip principal de injecție Common Rail

Principiul controlului electronic al duzelor conectate la o linie comună de înaltă presiune a devenit mai perfect. Fiecare dintre ele are o supapă electro-hidraulică sau piezoelectrică care se deschide și se închide la comanda unității electronice. Rolul pompei de injecție se reduce doar la menținerea presiunii necesare în șină, care, cu acest principiu, ar putea fi adusă până la 2000 de atmosfere sau mai mult. Acest lucru a făcut posibilă controlul mai precis al motorului și potrivirea acestuia în noile standarde de toxicitate.

Aplicarea conductelor de retur de combustibil

Pe lângă alimentarea directă cu combustibil a compartimentului motor, uneori se folosește și o scurgere de retur printr-o linie de retur separată. Aceasta are diverse scopuri, de la facilitarea reglarii presiunii in diferite puncte ale sistemului, pana la organizarea circulatiei continue a combustibilului. Recent, refluxul în rezervor este rar utilizat, de obicei este necesar doar pentru rezolvarea problemelor locale, de exemplu, controlul hidraulicului duzelor de injecție directă.