Горивна система на автомобила

Никоя кола с двигател с вътрешно горене под капака няма да кара, ако резервоарът за гориво е празен. Но не само горивото в този резервоар. Все още трябва да бъде доставен на цилиндрите. За това е създадена горивната система на двигателя. Нека разгледаме какви функции има, как превозното средство на бензинов агрегат се различава от версията, с която работи дизелов двигател. Нека също да видим какви съвременни разработки съществуват, които повишават ефективността на подаване и смесване на гориво с въздух.

Какво представлява системата за гориво на двигателя

Горивната система е оборудването, което позволява на двигателя да работи автономно поради изгарянето на въздушно-горивната смес, компресирана в цилиндрите. В зависимост от модела на автомобила, типа двигател и други фактори, една горивна система може да бъде много различна от друга, но всички те имат един и същ принцип на действие: подават гориво към съответните агрегати, смесват го с въздух и осигуряват непрекъснато подаване на смес към цилиндрите.

Самата система за подаване на гориво не осигурява автономна работа на силовия агрегат, независимо от неговия тип. Той е задължително синхронизиран със запалителната система. Автомобилът може да бъде оборудван с една от няколко модификации, които осигуряват своевременното запалване на VTS. Описани са подробности за сортовете и принципа на действие на SZ в автомобила в друго ревю... Системата работи и заедно с всмукателната система на двигателя с вътрешно горене, която е подробно описана. тук.

Вярно е, че гореспоменатата работа на превозното средство се отнася до бензиновите агрегати. Дизеловият двигател работи по различен начин. Накратко, той няма система за запалване. Дизеловото гориво се запалва в цилиндъра поради горещия въздух поради високото компресиране. Когато буталото завърши хода си на компресия, частта от въздуха в цилиндъра става много гореща. В този момент се впръсква дизелово гориво и BTC светва.

Предназначение на горивната система

Всеки двигател, който гори VTS, е оборудван с превозно средство, чиито различни елементи осигуряват следните действия в колата:

1. Осигурете съхранение на гориво в отделен резервоар;
2. Взема гориво от резервоара за гориво;
3. Почистване на околната среда от чужди частици;
4. Подаване на гориво към агрегата, в който се смесва с въздух;
5. Пръскане на VTS в работещ цилиндър;
6. Връщане на гориво в случай на излишък.

Превозното средство е проектирано така, че запалимата смес да се подава към работния цилиндър в момента, когато изгарянето на VTS ще бъде най-ефективно и максималната ефективност ще бъде премахната от двигателя. Тъй като всеки режим на двигателя изисква различен момент и скорост на подаване на гориво, инженерите са разработили системи, които се адаптират към скоростта на двигателя и към натоварването му.

Устройство на горивната система

Повечето системи за подаване на гориво имат подобен дизайн. По принцип класическата схема ще се състои от следните елементи:

• Резервоар за гориво или резервоар. Той съхранява гориво. Съвременните автомобили получават нещо повече от метален контейнер, към който се побира магистралата. Той има доста сложно устройство с няколко компонента, които осигуряват най-ефективното съхранение на бензин или дизелово гориво. Тази система включва адсорбер, филтър, сензор за ниво и при много модели автоматична помпа.
• Горивна линия. Това обикновено е гъвкав гумен маркуч, който свързва горивната помпа с други компоненти в системата. В много машини тръбопроводите са частично гъвкави и частично твърди (тази част се състои от метални тръби). Меката тръба представлява тръбата за гориво с ниско налягане. В металната част на линията бензинът или дизеловото гориво имат голямо налягане. Също така, автомобилната тръба за гориво може условно да бъде разделена на две вериги. Първият е отговорен за захранването на двигателя с прясна порция гориво и се нарича захранване. При втория кръг (връщане) системата ще източи излишния бензин / дизелово гориво обратно в резервоара за газ. Освен това такъв дизайн може да бъде не само в съвременните превозни средства, но и в тези, които имат карбураторен тип VTS подготовка.
• Бензинова помпа. Целта на това устройство е да осигури постоянно изпомпване на работната среда от резервоара до пръскачките или до камерата, в която се приготвя VTS. В зависимост от това какъв тип двигател е монтиран в автомобила, този механизъм може да бъде електрически или механично задвижван. Електрическата помпа се управлява от електронен блок за управление и е неразделна част от ICE инжекционната система (инжекционен двигател). Механична помпа се използва при по-стари автомобили, в които на двигателя е монтиран карбуратор. По принцип бензиновият двигател с вътрешно горене е оборудван с една горивна помпа, но има и модификации на инжекционни превозни средства с бустер помпа (във версии, които включват релса за гориво). Дизеловият двигател е оборудван с две помпи, едната е горивна помпа с високо налягане. Той създава високо налягане в линията (устройството и принципът на действие на устройството са описани подробно отделно). Вторият изпомпва гориво, правейки основния компресор по-лесен за работа. Помпите, които създават високо налягане в дизеловите двигатели, се захранват от бутална двойка (какво е описано в тук).
• Почистващо средство за гориво. Повечето горивни системи ще имат минимум два филтъра. Първият осигурява грубо почистване и е инсталиран в резервоара за газ. Вторият е предназначен за по-фино пречистване на горивото. Тази част е монтирана пред входа на релсата за гориво, горивната помпа с високо налягане или пред карбуратора. Тези артикули са консумативи и трябва периодично да се сменят.
• Дизеловите двигатели също използват оборудване, което загрява дизеловото масло, преди да влезе в цилиндъра. Неговото присъствие се дължи на факта, че дизеловото гориво има висок вискозитет при ниски температури и за помпата става по-трудно да се справи със задачата си, а в някои случаи не е в състояние да изпомпва гориво в линията. Но за такива единици наличието на подгревни свещи също е от значение. Прочетете за това как се различават от свещите и защо са необходими. отделно.

В зависимост от вида на системата, нейният дизайн може да включва друго оборудване, което осигурява по-фина работа при подаването на гориво.

Как работи горивната система на автомобила?

Тъй като има голямо разнообразие от превозни средства, всяко от тях има свой собствен режим на работа. Но ключовите принципи не са по-различни. Когато водачът завърти ключа в ключалката на запалването (ако на двигателя с вътрешно горене е монтиран инжектор), от страната на резервоара за газ се чува слабо бръмчене. Бензиновата помпа беше активирана. Той натрупва налягане в тръбопровода. Ако колата е карбураторна, тогава в класическата версия горивната помпа е механична и докато агрегатът не започне да се върти, компресорът няма да работи.

Когато стартерът завърти диска на маховика, всички двигателни системи са принудени да стартират синхронно. Докато буталата се движат в цилиндрите, всмукателните клапани на цилиндровата глава се отварят. Поради вакуума, цилиндровата камера започва да се пълни с въздух във всмукателния колектор. В този момент бензинът се инжектира в преминаващия въздушен поток. За това се използва дюза (за това как работи и работи този елемент, прочетете тук).

Когато клапаните за синхронизация се затворят, към сместа за сгъстен въздух / гориво се подава искра. Този разряд запалва BTS, по време на което се освобождава голямо количество енергия, която изтласква буталото към долната мъртва точка. В съседни цилиндри протичат идентични процеси и двигателят започва да работи автономно.

Този схематичен принцип на работа е типичен за повечето съвременни автомобили. Но в автомобила могат да се използват и други модификации на горивните системи. Нека разгледаме какви са разликите им.

Видове инжекционни системи

Всички инжекционни системи могат да бъдат грубо разделени на две:

• Разнообразие за бензинови двигатели с вътрешно горене;
• Разнообразие за дизелови двигатели с вътрешно горене.

Но дори и в тези категории има няколко вида превозни средства, които ще впръскват гориво по свой начин във въздуха, насочен към камерите на цилиндрите. Ето основните разлики между всеки тип превозно средство.

Горивни системи за бензинови двигатели

В историята на автомобилната индустрия бензиновите двигатели (като основни агрегати на моторните превозни средства) се появяват преди дизеловите двигатели. Тъй като за запалване на бензина е необходим въздух в цилиндрите (без кислород нито едно вещество няма да се запали), инженерите са разработили механична единица, в която бензинът се смесва с въздуха под въздействието на естествените физически процеси. От това колко добре се извършва този процес зависи дали горивото изгаря напълно или не.

Първоначално беше създаден специален възел за това, който беше разположен възможно най-близо до двигателя на всмукателния колектор. Това е карбуратор. С течение на времето стана ясно, че характеристиките на това оборудване пряко зависят от геометричните характеристики на всмукателния канал и цилиндрите, така че не винаги такива двигатели могат да осигурят идеален баланс между разхода на гориво и високата ефективност.

В началото на 50-те години на миналия век се появява инжекционен аналог, който осигурява принудително дозирано впръскване на гориво във въздушния поток, преминаващ през колектора. Нека разгледаме разликите между тези две системни модификации.

Система за подаване на гориво на карбуратора

Карбураторният двигател е лесен за разграничаване от инжекционния двигател. Над главата на цилиндъра ще има плоска "тава", която е част от всмукателната система и в нея има въздушен филтър. Този елемент е монтиран директно върху карбуратора. Карбураторът е многокамерно устройство. Някои съдържат бензин, докато други са празни, т.е. функционират като въздуховоди, през които поток чист въздух навлиза в колектора.

В карбуратора е монтиран дроселен клапан. Всъщност това е единственият регулатор в такъв двигател, който определя количеството въздух, постъпващо в цилиндрите. Този елемент е свързан чрез гъвкава тръба към разпределителя на запалването (за подробности относно разпределителя прочетете в друга статия) за коригиране на SPL поради вакуум. Класическите автомобили използваха едно устройство. На спортните автомобили може да се монтира по един карбуратор на цилиндър (или един за два саксии), което значително увеличава мощността на двигателя с вътрешно горене.

Горивото се доставя поради засмукване на малки порции бензин, когато въздушният поток преминава покрай струите на горивото (описана е тяхната структура и предназначение тук). Бензинът се засмуква в потока и поради тънка дупка в дюзата порцията се разпределя на малки частици.

Освен това този VTS поток навлиза във всмукателния тракт, в който се образува вакуум поради отворения всмукателен клапан и буталото, движещо се надолу. Горивната помпа в такава система е необходима изключително за изпомпване на бензин в съответната кухина на карбуратора (горивна камера). Особеността на тази подредба е, че горивната помпа има твърдо съединение с механизмите на силовия агрегат (зависи от вида на двигателя, но в много модели се задвижва от разпределителен вал).

За да не прелее горивната камера на карбуратора и бензинът да не попадне неконтролируемо в съседни кухини, някои устройства са оборудвани с връщаща линия. Позволява излишъкът от бензин да се източи обратно в резервоара за газ.

Система за впръскване на гориво (система за впръскване на гориво)

Моно инжекцията е разработена като алтернатива на класическия карбуратор. Това е система с принудително пулверизиране на бензин (наличието на дюза ви позволява да разделите част от горивото на по-малки частици). Всъщност това е същият карбуратор, само един инжектор е монтиран във всмукателния колектор вместо предишното устройство. Вече се управлява от микропроцесор, който управлява и електронната система за запалване (прочетете подробно за нея тук).

При този дизайн горивната помпа вече е електрическа и генерира високо налягане, което може да достигне няколко бара (тази характеристика зависи от инжекционното устройство). Такова превозно средство с помощта на електроника може да промени количеството на потока, постъпващ в потока чист въздух (да промени състава на VTS - да го направи изчерпан или обогатен), поради което всички инжектори са много по-икономични от карбураторните двигатели с идентичен обем .

Впоследствие инжекторът се превърна в други модификации, които не само увеличават ефективността на бензиновото пръскане, но също така могат да се адаптират към различни режими на работа на агрегата. Описани са подробности за видовете инжекционни системи в отделна статия... Ето основните превозни средства с принудително пулверизиране на бензин:

1. Моноинжекция. Вече разгледахме накратко неговите характеристики.
2. Разпределена инжекция. Накратко, разликата му от предишната модификация е, че за пръскане се използват не една, а няколко дюзи. Те вече са монтирани в отделни тръби на всмукателния колектор. Тяхното местоположение зависи от вида на мотора. В съвременните електроцентрали пръскачките се монтират възможно най-близо до отварящите се входящи клапани. Индивидуалният пулверизиращ елемент минимизира загубата на бензин по време на работа на всмукателната система. Дизайнът на тези видове превозни средства има релса за гориво (удължен малък резервоар, който действа като резервоар, в който бензинът е под налягане). Този модул позволява на системата да разпределя горивото равномерно по инжекторите без вибрации. В усъвършенстваните двигатели се използва по-сложен тип батерия. Това е релса за гориво, на която задължително има клапан, който контролира налягането в системата, така че да не се спука (инжекционната помпа може да създаде налягане, критично за тръбопроводите, тъй като двойката бутало работи от твърда връзка към захранващият блок). Как работи, прочетете отделно... Двигателите с многоточково впръскване са означени с MPI (многоточковото впръскване е описано подробно тук)
3. Директно инжектиране. Този тип принадлежи към многоточкови системи за пръскане на бензин. Нейната особеност е, че инжекторите не са разположени във всмукателния колектор, а директно в главата на цилиндъра. Тази схема позволява на автомобилните производители да оборудват двигателя с вътрешно горене със система, която изключва няколко цилиндъра в зависимост от натоварването на агрегата. Благодарение на това дори много голям двигател може да демонстрира прилична ефективност, разбира се, ако водачът използва тази система правилно.

Същността на работата на инжекционните двигатели остава непроменена. С помощта на помпа се взима бензин от резервоара. Същият механизъм или инжекционната помпа създава налягането, необходимо за ефективно пулверизиране. В зависимост от конструкцията на всмукателната система, в точното време се подава малка порция гориво, напръскано през дюзата (образува се горивна мъгла, поради което BTC гори много по-ефективно).

Повечето съвременни превозни средства са оборудвани с рампа и регулатор на налягането. В тази версия колебанията в доставката на бензин са намалени и той е равномерно разпределен върху инжекторите. Работата на цялата система се контролира от електронния блок за управление в съответствие с алгоритмите, вградени в микропроцесора.

Системи за дизелово гориво

Горивните системи на дизеловите двигатели са с директно впръскване. Причината се крие в принципа на HTS запалване. При такава модификация на двигателите няма система за запалване като такава. Дизайнът на агрегата предполага компресиране на въздуха в цилиндъра до такава степен, че той се загрява до няколкостотин градуса. Когато буталото достигне горната мъртва точка, горивната система пръска дизелово гориво в цилиндъра. Под въздействието на висока температура се запалва смес от въздух и дизелово гориво, освобождавайки енергията, необходима за движението на буталото.

Друга особеност на дизеловите двигатели е, че в сравнение с бензиновите аналози тяхната компресия е много по-висока, следователно горивната система трябва да създава изключително високо налягане на дизелово гориво в релсата. За това се използва само горивна помпа с високо налягане, която работи на базата на двойка бутало. Неизправността на този елемент ще попречи на двигателя да работи.

Дизайнът на това превозно средство ще включва две горивни помпи. Човек просто изпомпва дизеловото гориво до основното, а основното създава необходимото налягане. Най-ефективното устройство и действие е горивната система Common Rail. Тя е описана подробно в друга статия.

Ето кратко видео за това каква система е:

Проучване на Common Rail. Дизелови инжектори.

Както можете да видите, съвременните автомобили са оборудвани с по-добри и ефективни горивни системи. Тези разработки обаче имат значителен недостатък. Въпреки че работят достатъчно надеждно, в случай на повреди техният ремонт е много по-скъп от обслужването на аналози на карбуратори.

Възможности на съвременните горивни системи

Въпреки трудностите с ремонта и високата цена на отделните компоненти на съвременните горивни системи, производителите на автомобили са принудени да внедрят тези разработки в своите модели по няколко причини.

1. Първо, тези превозни средства са в състояние да осигурят прилична икономия на гориво в сравнение с ICE на карбуратора със същия обем. В същото време мощността на двигателя не се жертва, но при повечето модели, напротив, има увеличение на характеристиките на мощността в сравнение с по-малко производителните модификации, но със същите обеми.
2. На второ място, съвременните горивни системи позволяват да се регулира разхода на гориво спрямо натоварването на силовия агрегат.
3. Трето, чрез намаляване на количеството изгорено гориво, превозното средство е по-вероятно да отговаря на високи екологични стандарти.
4. Четвърто, използването на електроника дава възможност не само да се подават команди на задвижващите механизми, но и да се контролират всички процеси, протичащи в задвижващия блок. Механичните устройства също са доста ефективни, тъй като карбураторните машини все още не са излезли от употреба, но те не са в състояние да променят режимите на подаване на гориво.

И така, както видяхме, съвременните превозни средства позволяват не само на автомобила да шофира, но и да използват пълния потенциал на всяка капка гориво, доставяйки на водача удоволствие от динамичната работа на силовия агрегат.

В заключение - кратко видео за работата на различни горивни системи:

Какви са видовете впръскване в бензинов и дизелов двигател, как се различават и кое впръскване е по-добро

Въпроси и отговори:

Как работи горивната система? Резервоар за гориво (резервоар за газ), горивна помпа, горивопровод (ниско или високо налягане), пръскачки (дюзи, а при по-старите модели и карбуратор).

Каква е горивната система в колата? Това е система, която осигурява съхранение на подаването на гориво, неговото почистване и изпомпване от резервоара за газ към двигателя за смесване с въздух.

Какви горивни системи има? Карбуратор, моно впръскване (една дюза по принципа на карбуратора), разпределено впръскване (инжектор). Разпределеното впръскване включва и директно впръскване.