Palivový systém vozidla

Žiadne auto so spaľovacím motorom pod kapotou nebude jazdiť, ak má palivovú nádrž prázdnu. Ale nielen v tejto nádrži je palivo. Stále je potrebné dodávať do valcov. Na tento účel bol vytvorený palivový systém motora. Zvážme, aké funkcie má, v čom sa vozidlo benzínovej jednotky líši od verzie, v ktorej pracuje naftový motor. Pozrime sa tiež, aký moderný vývoj existuje, ktorý zvyšuje účinnosť dodávky a miešania paliva so vzduchom.

Čo je palivový systém motora

Palivový systém je zariadenie, ktoré umožňuje autonómnemu chodu motora v dôsledku spaľovania zmesi vzduch - palivo stlačenej vo valcoch. V závislosti od modelu automobilu, typu motora a ďalších faktorov sa môže jeden palivový systém veľmi líšiť od druhého, ale všetky majú rovnaký princíp činnosti: dodávajú palivo do zodpovedajúcich jednotiek, miešajú ho so vzduchom a zabezpečujú nepretržitý prísun paliva. zmes do valcov.

Samotný systém dodávky paliva nezabezpečuje autonómnu činnosť pohonnej jednotky bez ohľadu na jej typ. Je nevyhnutne synchronizovaný so systémom zapaľovania. Automobil môže byť vybavený jednou z niekoľkých úprav, ktoré zaisťujú včasné zapálenie VTS. Sú opísané podrobnosti o odrodách a princípe fungovania SZ v automobile v inej recenzii... Systém funguje aj v spojení so sacím systémom spaľovacieho motora, ktorý je podrobne popísaný. tu.

Je pravda, že vyššie uvedená práca vozidla sa týka benzínových jednotiek. Naftový motor funguje iným spôsobom. Stručne povedané, nemá zapaľovací systém. Nafta sa vznieti vo valci v dôsledku horúceho vzduchu v dôsledku vysokej kompresie. Keď piest dokončí svoj kompresný zdvih, časť vzduchu vo valci sa veľmi zahreje. V tejto chvíli sa vstrekuje nafta a rozsvieti sa BTC.

Účel palivového systému

Akýkoľvek motor spaľujúci VTS je vybavený vozidlom, ktorého rôzne prvky vo vozidle zabezpečujú nasledujúce činnosti:

1. Zabezpečte skladovanie paliva v samostatnej nádrži;
2. Berie palivo z palivovej nádrže;
3. Čistenie životného prostredia od cudzích častíc;
4. Prívod paliva do jednotky, v ktorej je zmiešaný so vzduchom;
5. Striekanie VTS do pracovného valca;
6. Vrátenie paliva v prípade prebytku.

Vozidlo je skonštruované tak, aby sa horľavá zmes dodávala do pracovného valca v okamihu, keď bude spaľovanie VTS najefektívnejšie, a z motora bude odstránená maximálna účinnosť. Pretože každý režim motora vyžaduje iný moment a rýchlosť dodávania paliva, vyvinuli inžinieri systémy, ktoré sa prispôsobujú otáčkam motora a jeho zaťaženiu.

Zariadenie palivového systému

Väčšina systémov dodávky paliva má podobnú konštrukciu. Klasická schéma bude v zásade pozostávať z nasledujúcich prvkov:

• Palivová nádrž alebo nádrž. Skladuje palivo. Moderné autá dostávajú nielen kovový kontajner, ku ktorému sa hodí diaľnica. Má pomerne zložité zariadenie s niekoľkými komponentmi, ktoré zabezpečujú najefektívnejšie skladovanie benzínu alebo nafty. Tento systém obsahuje adsorbér, filter, snímač hladiny a v mnohých modeloch automatické čerpadlo.
• Palivové potrubie. Zvyčajne ide o ohybnú gumovú hadicu, ktorá spája palivové čerpadlo s ostatnými súčasťami systému. U mnohých strojov je potrubie čiastočne pružné a čiastočne tuhé (táto časť sa skladá z kovových rúrok). Mäkká trubica predstavuje nízkotlakové palivové potrubie. V kovovej časti linky má benzín alebo nafta veľký tlak. Tiež palivové potrubie automobilu možno podmienene rozdeliť na dva okruhy. Prvý je zodpovedný za napájanie motora čerstvou časťou paliva a nazýva sa prívod. V druhom okruhu (spiatočka) systém vypustí prebytočný benzín / naftu späť do plynovej nádrže. Takýto dizajn môže byť navyše nielen v moderných vozidlách, ale aj v tých, ktoré majú karburátorový typ prípravy VTS.
• Benzínové čerpadlo. Účelom tohto zariadenia je zabezpečiť neustále čerpanie pracovného média z nádrže do postrekovačov alebo do komory, v ktorej sa pripravuje VTS. Podľa toho, aký typ motora je vo vozidle, môže byť tento mechanizmus poháňaný elektricky alebo mechanicky. Elektrické čerpadlo je riadené elektronickou riadiacou jednotkou a je neoddeliteľnou súčasťou vstrekovacieho systému ICE (vstrekovací motor). U starších automobilov, v ktorých je na motore nainštalovaný karburátor, sa používa mechanické čerpadlo. Benzínový spaľovací motor je v zásade vybavený jedným palivovým čerpadlom, existujú však aj úpravy vstrekovacích vozidiel s pomocným čerpadlom (vo verziách, ktoré obsahujú rozdeľovač paliva). Naftový motor je vybavený dvoma čerpadlami, jedným je vysokotlakové palivové čerpadlo. Vytvára vysoký tlak v potrubí (zariadenie a princíp činnosti zariadenia sú podrobne popísané oddelene). Druhá pumpuje palivo, čo uľahčuje prevádzku hlavného kompresora. Čerpadlá, ktoré vytvárajú vysoký tlak v naftových motoroch, sú poháňané dvojicou piestov (v čom je popísaný v tu).
• Čistič paliva. Väčšina palivových systémov bude mať minimálne dva filtre. Prvý poskytuje hrubé čistenie a je inštalovaný v plynovej nádrži. Druhá je určená na jemnejšie čistenie paliva. Táto časť je inštalovaná pred vstupom do rozdeľovača paliva, vysokotlakovým palivovým čerpadlom alebo pred karburátor. Toto sú spotrebný materiál a je potrebné ho pravidelne vymieňať.
• Naftové motory tiež používajú zariadenie na ohrev nafty pred vstupom do valca. Jeho prítomnosť je spôsobená skutočnosťou, že motorová nafta má pri nízkych teplotách vysokú viskozitu a pre čerpadlo je čoraz ťažšie zvládnuť svoju úlohu a v niektorých prípadoch nie je schopné načerpať palivo do potrubia. Ale pre takéto jednotky je dôležitá aj prítomnosť žeraviacich sviečok. Prečítajte si, ako sa líšia od sviečok a prečo sú potrebné. oddelene.

V závislosti od typu systému môže jeho konštrukcia obsahovať ďalšie vybavenie, ktoré poskytuje jemnejšiu prácu s dodávkou paliva.

Ako funguje palivový systém automobilu?

Pretože existuje široká škála vozidiel, každé z nich má svoj vlastný režim prevádzky. Kľúčové princípy sa však nijako nelíšia. Keď vodič otočí kľúčom v zámku zapaľovania (ak je na spaľovacom motore nainštalovaný vstrekovač), je počuť slabé bzučanie vychádzajúce zo strany plynovej nádrže. Bolo aktivované benzínové čerpadlo. Vytvára tlak v potrubí. Ak je auto na karburátore, potom je v klasickej verzii palivové čerpadlo mechanické a kým sa jednotka nezačne točiť, kompresor nebude fungovať.

Keď štartér otočí disk zotrvačníka, sú všetky systémy motora nútené synchronne sa spustiť. Pri pohybe piestov vo valcoch sa otvárajú sacie ventily hlavy valcov. V dôsledku podtlaku sa komora valca začína napĺňať vzduchom v sacom potrubí. V tomto okamihu sa benzín vstrekuje do prechádzajúceho prúdu vzduchu. Na to sa používa tryska (o tom, ako tento prvok funguje a funguje, prečítajte si tu).

Keď sa ventily časovania zatvoria, na zmes stlačeného vzduchu a paliva sa použije iskra. Tento výboj zapáli BTS, počas ktorého sa uvoľní veľké množstvo energie, čo tlačí piest do dolnej úvrati. Rovnaké procesy prebiehajú v susedných valcoch a motor začína pracovať autonómne.

Tento schematický princíp činnosti je typický pre väčšinu moderných automobilov. V automobile však možno použiť aj iné úpravy palivových systémov. Zvážme, aké sú ich rozdiely.

Typy vstrekovacích systémov

Všetky vstrekovacie systémy možno zhruba rozdeliť na dva:

• Paleta pre benzínové spaľovacie motory;
• Odroda pre vznetové spaľovacie motory.

Ale aj v týchto kategóriách existuje niekoľko typov vozidiel, ktoré budú svojim spôsobom vstrekovať palivo do vzduchu smerujúceho do komôr valcov. Tu sú kľúčové rozdiely medzi jednotlivými typmi vozidiel.

Palivové systémy pre benzínové motory

V histórii automobilového priemyslu sa pred vznetovými motormi objavili benzínové motory (ako hlavné jednotky motorových vozidiel). Pretože vo valcoch je potrebný vzduch na zapálenie benzínu (bez kyslíka sa nezapáli ani jedna látka), vyvinuli inžinieri mechanickú jednotku, v ktorej je benzín zmiešaný so vzduchom pod vplyvom prírodných fyzikálnych procesov. Závisí od toho, ako dobre sa tento proces vykonáva, či palivo úplne zhorí alebo nie.

K tomu bola pôvodne vytvorená špeciálna jednotka, ktorá bola umiestnená čo najbližšie k motoru na sacom potrubí. Toto je karburátor. Postupom času sa ukázalo, že vlastnosti tohto zariadenia priamo závisia od geometrických vlastností sacieho traktu a valcov, takže nie vždy také motory mohli poskytnúť ideálnu rovnováhu medzi spotrebou paliva a vysokou účinnosťou.

Na začiatku 50. rokov minulého storočia sa objavil injekčný analóg, ktorý zaisťoval nútené dávkované vstrekovanie paliva do prúdu vzduchu prechádzajúceho potrubím. Uvažujme o rozdieloch medzi týmito dvoma systémovými úpravami.

Systém prívodu paliva karburátora

Karburátorový motor sa dá ľahko odlíšiť od motora so vstrekovaním. Nad hlavou valcov bude plochá „panva“, ktorá je súčasťou nasávacieho systému, a v nej je vzduchový filter. Tento prvok je namontovaný priamo na karburátore. Karburátor je viackomorové zariadenie. Niektoré obsahujú benzín, iné sú prázdne, to znamená, že fungujú ako vzduchové kanály, ktorými prúdi čerstvý vzduch do kolektora.

V karburátore je nainštalovaný škrtiaci ventil. V skutočnosti je to jediný regulátor v takomto motore, ktorý určuje množstvo vzduchu vstupujúceho do valcov. Tento prvok je pripojený cez pružnú hadičku k rozdeľovaču zapaľovania (podrobnosti o rozdeľovači nájdete v v inom článku) na opravu SPL z dôvodu vákua. Klasické autá používali jedno zariadenie. Na športové vozidlá bolo možné nainštalovať jeden karburátor na valec (alebo jeden pre dva hrnce), čo výrazne zvýšilo výkon spaľovacieho motora.

Palivo sa dodáva z dôvodu nasávania malých častí benzínu, keď prúd vzduchu prechádza palivovými tryskami (je popísaná ich štruktúra a účel) tu). Do prúdu sa nasáva benzín a vďaka tenkému otvoru v tryske sa časť distribuuje na malé častice.

Ďalej tento tok VTS vstupuje do traktu sacieho potrubia, v ktorom sa tvoril podtlak v dôsledku otvoreného sacieho ventilu a pohybu piestu nadol. Palivové čerpadlo v takomto systéme je potrebné výlučne na to, aby sa mohlo načerpať benzín do zodpovedajúcej dutiny karburátora (palivová komora). Zvláštnosťou tohto usporiadania je, že palivové čerpadlo má tuhé spojenie s mechanizmami pohonnej jednotky (závisí to od typu motora, ale v mnohých modeloch je poháňané vačkovým hriadeľom).

Aby palivová komora karburátora nepretiekla a benzín nekontrolovateľne neklesol do susedných dutín, sú niektoré zariadenia vybavené spätným vedením. Umožňuje vypustenie prebytočného benzínu späť do benzínovej nádrže.

Systém vstrekovania paliva (systém vstrekovania paliva)

Mono vstrekovanie bolo vyvinuté ako alternatíva ku klasickému karburátoru. Toto je systém s núteným rozprašovaním benzínu (prítomnosť dýzy umožňuje rozdeliť časť paliva na menšie častice). V skutočnosti ide o ten istý karburátor, v sacom potrubí je namiesto predchádzajúceho zariadenia nainštalovaný iba jeden vstrekovač. Ovláda ju už mikroprocesor, ktorý ovláda aj systém elektronického zapaľovania (prečítajte si o ňom podrobne tu).

V tomto prevedení je palivové čerpadlo už elektrické a vytvára vysoký tlak, ktorý môže dosiahnuť niekoľko barov (táto vlastnosť závisí od vstrekovacieho zariadenia). Takéto vozidlo pomocou elektroniky dokáže zmeniť množstvo prietoku vstupujúceho do prúdu čerstvého vzduchu (zmeniť zloženie VTS - urobiť ho vyčerpaným alebo obohateným), vďaka čomu sú všetky vstrekovače oveľa ekonomickejšie ako karburátorové motory so zhodným objemom .

Následne sa injektor vyvinul do ďalších modifikácií, ktoré nielen zvyšujú účinnosť rozprašovania benzínu, ale sú tiež schopné prispôsobiť sa rôznym prevádzkovým režimom jednotky. Sú opísané podrobnosti o typoch vstrekovacích systémov v samostatnom článku... Tu sú hlavné vozidlá s nútenou atomizáciou benzínu:

1. Monoinjekcia. Jeho funkcie sme už v krátkosti preskúmali.
2. Distribuovaná injekcia. Stručne povedané, jeho rozdiel od predchádzajúcej úpravy spočíva v tom, že sa na postrek nepoužíva jedna, ale niekoľko dýz. Sú už nainštalované v samostatných potrubiach sacieho potrubia. Ich umiestnenie závisí od typu motora. V moderných elektrárňach sú postrekovače inštalované čo najbližšie k otvárajúcim sacim ventilom. Jednotlivé rozprašovacie prvky minimalizujú stratu benzínu počas činnosti nasávacieho systému. Konštrukcia týchto typov vozidiel má rozdeľovač paliva (predĺžená malá nádrž, ktorá slúži ako zásobník, v ktorom je benzín pod tlakom). Tento modul umožňuje systému rovnomerne distribuovať palivo cez vstrekovače bez vibrácií. V pokročilých motoroch sa používa zložitejší typ batérie vozidla. Jedná sa o rozdeľovač paliva, na ktorom je nevyhnutne ventil, ktorý reguluje tlak v systéme tak, aby nepraskol (vstrekovacie čerpadlo je schopné vytvárať tlak kritický pre potrubie, pretože pár piestu pracuje od pevného spojenia k pohonná jednotka). Ako to funguje, prečítajte si oddelene... Motory s viacbodovým vstrekovaním sú označené ako MPI (viacbodové vstrekovanie je podrobne opísané tu)
3. Priame vstrekovanie. Tento typ patrí do viacbodových benzínových striekacích systémov. Jeho zvláštnosťou je, že vstrekovače nie sú umiestnené v sacom potrubí, ale priamo v hlave valcov. Toto usporiadanie umožňuje výrobcom automobilov vybaviť spaľovací motor systémom, ktorý vypína niekoľko valcov v závislosti od zaťaženia jednotky. Vďaka tomu môže aj veľmi veľký motor preukázať slušnú účinnosť, samozrejme, ak vodič správne používa tento systém.

Podstata činnosti vstrekovacích motorov zostáva nezmenená. Pomocou čerpadla sa z nádrže odoberá benzín. Rovnaký mechanizmus alebo vstrekovacie čerpadlo vytvára tlak potrebný na efektívne rozprašovanie. Podľa konštrukcie sacieho systému sa v správnom čase dodáva malá časť paliva rozstrekovaného cez trysku (vytvára sa palivová hmla, vďaka ktorej BTC horí oveľa efektívnejšie).

Väčšina moderných vozidiel je vybavená rampou a regulátorom tlaku. V tejto verzii sú výkyvy v dodávke benzínu znížené a rovnomerne je distribuovaný cez vstrekovače. Činnosť celého systému je riadená elektronickou riadiacou jednotkou v súlade s algoritmami zabudovanými do mikroprocesora.

Naftové palivové systémy

Palivové systémy dieselových motorov sú výhradne priame vstrekovanie. Dôvod spočíva v princípe zapaľovania HTS. Pri takejto úprave motorov neexistuje systém zapaľovania ako taký. Konštrukcia jednotky predpokladá stlačenie vzduchu vo valci do tej miery, že sa zahreje na niekoľko stoviek stupňov. Keď piest dosiahne hornú úvrať, palivový systém rozstrekuje naftu do valca. Pod vplyvom vysokej teploty sa vznieti zmes vzduchu a motorovej nafty, čím sa uvoľní energia potrebná na pohyb piestu.

Ďalšou vlastnosťou dieselových motorov je to, že v porovnaní s benzínovými náprotivkami je ich kompresia oveľa vyššia, preto musí palivový systém vytvárať extrémne vysoký tlak nafty v koľajisku. K tomu sa používa iba vysokotlakové palivové čerpadlo, ktoré pracuje na základe dvojice piestov. Porucha tohto prvku zabráni fungovaniu motora.

Dizajn tohto vozidla bude obsahovať dve palivové čerpadlá. Jeden jednoducho načerpá naftu na hlavné a hlavný vytvorí požadovaný tlak. Najefektívnejším zariadením a akciou je palivový systém Common Rail. Je podrobne popísaná v inom článku.

Tu je krátke video o tom, o aký systém ide:

Za poznaním systému Common Rail. Dieselové vstrekovače.

Ako vidíte, moderné automobily sú vybavené lepšími a účinnejšími palivovými systémami. Tento vývoj má však významnú nevýhodu. Aj keď fungujú celkom spoľahlivo, v prípade poruchy je ich oprava oveľa nákladnejšia ako údržba karburátorových náprotivkov.

Možnosti moderných palivových systémov

Napriek problémom s opravou a vysokým nákladom na jednotlivé komponenty moderných palivových systémov sú automobilky nútené implementovať tento vývoj do svojich modelov z niekoľkých dôvodov.

1. Po prvé, tieto vozidlá sú schopné zabezpečiť slušnú spotrebu paliva v porovnaní s karburátorovými ICE rovnakého objemu. Zároveň nie je obetovaný výkon motora, ale u väčšiny modelov sa naopak pozoruje zvýšenie výkonových charakteristík v porovnaní s menej produktívnymi úpravami, ale s rovnakými objemami.
2. Po druhé, moderné palivové systémy umožňujú prispôsobiť spotrebu paliva zaťaženiu pohonnej jednotky.
3. Po tretie, znížením množstva spáleného paliva vozidlo pravdepodobne spĺňa vysoké environmentálne normy.
4. Po štvrté, použitie elektroniky umožňuje nielen vydávať príkazy pohonom, ale aj riadiť všetky procesy prebiehajúce vo vnútri pohonnej jednotky. Mechanické zariadenia sú tiež dosť účinné, pretože karburátorové stroje ešte nevystúpili z používania, ale nie sú schopné meniť režimy dodávky paliva.

Ako sme teda videli, moderné vozidlá umožňujú nielen jazdu autom, ale využívajú aj plný potenciál každej kvapky paliva, čo vodičovi poskytuje potešenie z dynamickej prevádzky pohonnej jednotky.

Na záver - krátke video o prevádzke rôznych palivových systémov:

Aké sú typy vstrekovania v benzínovom a naftovom motore, v čom sa líšia a ktoré vstrekovanie je lepšie

Otázky a odpovede:

Ako funguje palivový systém? Palivová nádrž (plynová nádrž), palivové čerpadlo, palivové vedenie (nízko alebo vysokotlakové), postrekovače (trysky a pri starších modeloch karburátor).

Aký je palivový systém v aute? Ide o systém, ktorý zabezpečuje skladovanie zásoby paliva, jeho čistenie a prečerpávanie z plynovej nádrže do motora na zmiešanie so vzduchom.

Aké druhy palivových systémov existujú? Karburátor, mono vstrekovanie (jedna tryska podľa princípu karburátora), distribuované vstrekovanie (injektor). Distribuované vstrekovanie zahŕňa aj priame vstrekovanie.