Palivový systém vozidla

Žádné vozidlo se spalovacím motorem pod kapotou nebude řídit, pokud je jeho palivová nádrž prázdná. Nejenže je v této nádrži palivo. Je třeba jej dodat do válců. Za tímto účelem byl vytvořen palivový systém motoru. Zvažme, jaké funkce má, jak se vozidlo benzínové jednotky liší od verze, ve které pracuje vznětový motor. Podívejme se také, jaký moderní vývoj existuje, který zvyšuje účinnost dodávky a směšování paliva se vzduchem.

Co je palivový systém motoru

Palivový systém je zařízení, které umožňuje autonomní provoz motoru v důsledku spalování směsi vzduch-palivo stlačené ve válcích. V závislosti na modelu automobilu, typu motoru a dalších faktorech se může jeden palivový systém velmi lišit od druhého, ale všechny mají stejný princip činnosti: dodávají palivo do příslušných jednotek, směšují ho se vzduchem a zajišťují nepřerušovaný přísun paliva směs do válců.

Samotný systém dodávky paliva nezajišťuje autonomní provoz pohonné jednotky bez ohledu na její typ. Je nutně synchronizován se systémem zapalování. Vůz může být vybaven jednou z několika úprav, které zajišťují včasné zapálení VTS. Jsou popsány podrobnosti o odrůdách a principu fungování SZ ve vozidle v jiné recenzi... Systém funguje také ve spojení se sacím systémem spalovacího motoru, který je podrobně popsán. zde.

Je pravda, že výše uvedená práce vozidla se týká benzinových jednotek. Dieselový motor pracuje jiným způsobem. Stručně řečeno, nemá zapalovací systém. Nafta se vznítí ve válci kvůli horkému vzduchu v důsledku vysoké komprese. Když píst dokončí svůj kompresní zdvih, část vzduchu ve válci se velmi zahřeje. V tuto chvíli se vstřikuje nafta a rozsvítí se BTC.

Účel palivového systému

Každý motor, který spaluje VTS, je vybaven vozidlem, jehož různé prvky zajišťují ve vozidle následující akce:

1. Zajistěte skladování paliva v samostatné nádrži;
2. Bere palivo z palivové nádrže;
3. Čištění prostředí od cizích částic;
4. Přívod paliva do jednotky, ve které je smíchán se vzduchem;
5. Postřik VTS do pracovního válce;
6. Vrácení paliva v případě přebytku.

Vozidlo je konstruováno tak, aby se hořlavá směs přiváděla do pracovního válce v okamžiku, kdy bude nejúčinnější spalování VTS, a z motoru bude odstraněna maximální účinnost. Protože každý režim motoru vyžaduje jiný moment a rychlost přívodu paliva, vyvinuli inženýři systémy, které se přizpůsobují otáčkám motoru a jeho zatížení.

Zařízení palivového systému

Většina systémů dodávky paliva má podobnou konstrukci. Klasické schéma bude v zásadě sestávat z následujících prvků:

• Palivová nádrž nebo nádrž. Skladuje palivo. Moderní automobily dostávají více než jen kovový kontejner, ke kterému se hodí dálnice. Má poměrně složité zařízení s několika komponenty, které zajišťují nejúčinnější skladování benzinu nebo motorové nafty. Tento systém zahrnuje adsorbér, filtr, snímač hladiny a v mnoha modelech automatické čerpadlo.
• Palivové potrubí. Obvykle se jedná o pružnou gumovou hadici, která spojuje palivové čerpadlo s dalšími součástmi systému. U mnoha strojů je potrubí částečně pružné a částečně tuhé (tato část se skládá z kovových trubek). Měkká trubka tvoří nízkotlaké palivové potrubí. V kovové části linky má benzín nebo motorová nafta velký tlak. Také palivové potrubí automobilu lze podmíněně rozdělit na dva okruhy. První je zodpovědný za zásobování motoru čerstvou porcí paliva a nazývá se dodávka. Na druhém okruhu (zpátečka) systém vypustí přebytečný benzín / motorovou naftu zpět do palivové nádrže. Navíc takový design může být nejen v moderních vozidlech, ale také v těch, která mají karburátorový typ přípravy VTS.
• Benzínové čerpadlo. Účelem tohoto zařízení je zajistit stálé čerpání pracovního média ze zásobníku do postřikovačů nebo do komory, ve které je VTS připraven. Podle toho, jaký typ motoru je ve vozidle nainstalován, může být tento mechanismus poháněn elektricky nebo mechanicky. Elektrické čerpadlo je ovládáno elektronickou řídicí jednotkou a je nedílnou součástí vstřikovacího systému ICE (vstřikovací motor). U starších automobilů, ve kterých je na motoru instalován karburátor, se používá mechanické čerpadlo. Benzínový spalovací motor je v zásadě vybaven jedním palivovým čerpadlem, ale existují i ​​úpravy vstřikovacích vozidel s přídavným čerpadlem (ve verzích, které zahrnují rozdělovač paliva). Dieselový motor je vybaven dvěma čerpadly, jedním je vysokotlaké palivové čerpadlo. Vytváří vysoký tlak v potrubí (zařízení a princip činnosti zařízení jsou podrobně popsány odděleně). Druhá pumpuje palivo, což usnadňuje ovládání hlavního kompresoru. Čerpadla, která vytvářejí vysoký tlak v dieselových motorech, jsou poháněna dvojicí pístů (v čem je popsáno zde).
• Čistič paliva. Většina palivových systémů bude mít minimálně dva filtry. První poskytuje hrubé čištění a je instalován v palivové nádrži. Druhý je určen pro jemnější čištění paliva. Tato část je instalována před vstupem do rozdělovače paliva, vysokotlakým palivovým čerpadlem nebo před karburátor. Tyto položky jsou spotřební materiál a je třeba je pravidelně vyměňovat.
• Vznětové motory také používají zařízení, které ohřívá naftu dříve, než vstoupí do válce. Jeho přítomnost je způsobena skutečností, že motorová nafta má vysokou viskozitu při nízkých teplotách a pro čerpadlo je obtížnější zvládnout svůj úkol a v některých případech není schopna čerpat palivo do potrubí. U těchto jednotek je ale také relevantní přítomnost žhavicích svíček. Přečtěte si, jak se liší od zapalovacích svíček a proč jsou potřebné. odděleně.

V závislosti na typu systému může jeho konstrukce zahrnovat další zařízení, které zajišťuje jemnější práci s dodávkou paliva.

Jak funguje palivový systém automobilu?

Jelikož existuje široká škála vozidel, každé z nich má svůj vlastní režim provozu. Klíčové principy se však nijak neliší. Když řidič otočí klíčem v zámku zapalování (pokud je na spalovacím motoru nainstalován vstřikovač), uslyšíte slabé hučení ze strany palivové nádrže. Bylo aktivováno benzinové čerpadlo. Zvyšuje tlak v potrubí. Pokud je vůz vybaven karburátorem, je v klasické verzi palivové čerpadlo mechanické a dokud se jednotka nezačne otáčet, kompresor nebude fungovat.

Když motor spouštěče otočí kotouč setrvačníku, jsou všechny systémy motoru nuceny synchronně nastartovat. Při pohybu pístů ve válcích se otevírají sací ventily hlavy válců. V důsledku vakua se komora válce začíná plnit vzduchem v sacím potrubí. V tomto okamžiku je benzín vstřikován do procházejícího proudu vzduchu. K tomu se používá tryska (o tom, jak tento prvek funguje a funguje, přečtěte si zde).

Když se ventily časování uzavřou, na směs stlačeného vzduchu a paliva se aplikuje jiskra. Tento výboj zapálí BTS, během kterého se uvolní velké množství energie, což tlačí píst do spodní úvrati. Stejné procesy probíhají v sousedních válcích a motor začíná pracovat autonomně.

Tento schematický princip činnosti je typický pro většinu moderních automobilů. Ve vozidle však lze použít i jiné úpravy palivových systémů. Uvažujme, jaké jsou jejich rozdíly.

Typy vstřikovacích systémů

Všechny vstřikovací systémy lze zhruba rozdělit na dva:

• Různé pro benzínové spalovací motory;
• Odrůda pro vznětové motory s vnitřním spalováním.

Ale i v těchto kategoriích existuje několik typů vozidel, která budou vstřikovat palivo svým vlastním způsobem do vzduchu vedoucího do komor válců. Zde jsou klíčové rozdíly mezi jednotlivými typy vozidel.

Palivové systémy pro benzínové motory

V historii automobilového průmyslu se benzínové motory (jako hlavní jednotky motorových vozidel) objevily před dieselovými motory. Vzhledem k tomu, že k zapálení benzínu je vyžadován vzduch ve válcích (bez kyslíku se nezapálí ani jedna látka), vyvinuli inženýři mechanickou jednotku, ve které se benzín mísí se vzduchem pod vlivem přírodních fyzikálních procesů. Záleží na tom, jak dobře je tento proces proveden, ať už palivo úplně shoří nebo ne.

Zpočátku byla pro to vytvořena speciální jednotka, která byla umístěna co nejblíže k motoru na sacím potrubí. Toto je karburátor. Postupem času vyšlo najevo, že vlastnosti tohoto zařízení přímo závisejí na geometrických vlastnostech sacího traktu a válců, takže ne vždy mohly tyto motory poskytovat ideální rovnováhu mezi spotřebou paliva a vysokou účinností.

Na počátku 50. let minulého století se objevil injekční analog, který poskytoval nucené odměřené vstřikování paliva do proudu vzduchu procházejícího potrubím. Zvažme rozdíly mezi těmito dvěma systémovými úpravami.

Systém přívodu paliva karburátoru

Motor karburátoru lze snadno odlišit od motoru se vstřikováním. Nad hlavou válců bude plochá „pánev“, která je součástí sacího systému, a v ní je vzduchový filtr. Tento prvek je namontován přímo na karburátoru. Karburátor je vícekomorové zařízení. Některé obsahují benzín, zatímco jiné jsou prázdné, to znamená, že fungují jako vzduchové kanály, kterými proudí čerstvý vzduch do kolektoru.

V karburátoru je nainstalován škrticí ventil. Ve skutečnosti je to jediný regulátor v takovém motoru, který určuje množství vzduchu vstupujícího do válců. Tento prvek je připojen přes ohebnou trubici k rozdělovači zapalování (podrobnosti o rozdělovači naleznete v části v jiném článku) k opravě SPL v důsledku vakua. Klasické vozy používaly jedno zařízení. U sportovních automobilů mohl být na válec instalován jeden karburátor (nebo jeden pro dva hrnce), což významně zvýšilo výkon spalovacího motoru.

Palivo je dodáváno v důsledku sání malých částí benzínu, když proudění vzduchu prochází tryskami paliva (je popsána jejich struktura a účel) zde). Benzín je nasáván do proudu a díky tenkému otvoru v trysce je část rozdělena na malé částice.

Dále tento tok VTS vstupuje do traktu sacího potrubí, ve kterém se vytvořilo vakuum v důsledku otevřeného sacího ventilu a pohybu pístu dolů. Palivové čerpadlo v takovém systému je potřebné výhradně k čerpání benzínu do odpovídající dutiny karburátoru (palivová komora). Zvláštností tohoto uspořádání je, že palivové čerpadlo má tuhou spojku s mechanismy pohonné jednotky (záleží na typu motoru, ale v mnoha modelech je poháněno vačkovým hřídelem).

Aby palivová komora karburátoru nepřetekla a benzín nekontrolovatelně neklesl do sousedních dutin, jsou některá zařízení vybavena zpětným vedením. Umožňuje vypouštění přebytečného benzínu zpět do palivové nádrže.

Systém vstřikování paliva (systém vstřikování paliva)

Mono vstřikování bylo vyvinuto jako alternativa ke klasickému karburátoru. Jedná se o systém s nuceným rozprašováním benzínu (přítomnost trysky vám umožňuje rozdělit část paliva na menší částice). Ve skutečnosti se jedná o stejný karburátor, místo předchozího zařízení je v sacím potrubí instalován pouze jeden vstřikovač. Je již řízen mikroprocesorem, který ovládá také elektronický systém zapalování (přečtěte si o něm podrobně zde).

V tomto provedení je palivové čerpadlo již elektrické a generuje vysoký tlak, který může dosáhnout několika barů (tato vlastnost závisí na vstřikovacím zařízení). Takové vozidlo pomocí elektroniky může změnit množství proudu vstupujícího do proudu čerstvého vzduchu (změnit složení VTS - učinit z něj vyčerpaný nebo obohacený), díky čemuž jsou všechny vstřikovače mnohem ekonomičtější než karburátorové motory se stejným objemem .

Následně se vstřikovač vyvinul do dalších modifikací, které nejen zvyšují účinnost stříkání benzínu, ale jsou také schopné přizpůsobit se různým provozním režimům jednotky. Jsou popsány podrobnosti o typech vstřikovacích systémů v samostatném článku... Zde jsou hlavní vozidla s nuceným rozprašováním benzinu:

1. Monoinjekce. Jeho funkce jsme již krátce přezkoumali.
2. Distribuovaná injekce. Stručně řečeno, jeho rozdíl od předchozí úpravy spočívá v tom, že pro stříkání se nepoužívá jedna, ale několik trysek. Jsou již instalovány v samostatných trubkách sacího potrubí. Jejich umístění závisí na typu motoru. V moderních elektrárnách jsou postřikovače instalovány co nejblíže otevíracím vstupním ventilům. Jednotlivé rozprašovací prvky minimalizují ztrátu benzínu během provozu sacího systému. Konstrukce těchto typů vozidel má rozdělovač paliva (podlouhlá malá nádrž, která funguje jako nádrž, ve které je benzín pod tlakem). Tento modul umožňuje systému rovnoměrně distribuovat palivo mezi vstřikovače bez vibrací. V pokročilých motorech se používá složitější typ baterie vozidla. Jedná se o rozdělovač paliva, na kterém je nutně ventil, který řídí tlak v systému tak, aby nepraskl (vstřikovací čerpadlo je schopné vytvořit tlak kritický pro potrubí, protože dvojice plunžru pracuje od pevného připojení k pohonná jednotka). Jak to funguje, přečtěte si odděleně... Motory s vícebodovým vstřikováním jsou označeny MPI (vícebodové vstřikování je podrobně popsáno zde)
3. Přímé vstřikování. Tento typ patří k vícebodovým benzínovým stříkacím systémům. Jeho zvláštností je, že vstřikovače nejsou umístěny v sacím potrubí, ale přímo v hlavě válců. Toto uspořádání umožňuje výrobcům automobilů vybavit spalovací motor systémem, který vypíná několik válců v závislosti na zatížení jednotky. Díky tomu může i velmi velký motor prokázat slušnou účinnost, samozřejmě, pokud řidič používá tento systém správně.

Podstata činnosti vstřikovacích motorů zůstává nezměněna. Pomocí čerpadla se benzín odebírá z nádrže. Stejný mechanismus nebo vstřikovací čerpadlo vytváří tlak potřebný pro efektivní atomizaci. V závislosti na konstrukci sacího systému se ve správný čas dodává malá část paliva rozstřikovaného tryskou (vytváří se palivová mlha, díky níž BTC hoří mnohem efektivněji).

Většina moderních vozidel je vybavena rampou a regulátorem tlaku. V této verzi jsou výkyvy v dodávce benzínu sníženy a je rovnoměrně rozložen ve vstřikovačích. Provoz celého systému je řízen elektronickou řídicí jednotkou v souladu s algoritmy zabudovanými v mikroprocesoru.

Naftové palivové systémy

Palivové systémy vznětových motorů jsou výhradně s přímým vstřikováním. Důvod spočívá v principu HTS zapalování. U takové úpravy motorů neexistuje žádný zapalovací systém jako takový. Konstrukce jednotky předpokládá stlačování vzduchu ve válci do té míry, že se ohřívá na několik stovek stupňů. Když píst dosáhne horní úvrati, rozstřikuje palivový systém motorovou naftu do válce. Pod vlivem vysoké teploty se vznítí směs vzduchu a motorové nafty a uvolní energii potřebnou pro pohyb pístu.

Dalším rysem dieselových motorů je, že ve srovnání s benzínovými protějšky je jejich komprese mnohem vyšší, proto musí palivový systém vytvářet extrémně vysoký tlak motorové nafty v kolejišti. K tomu se používá pouze vysokotlaké palivové čerpadlo, které pracuje na základě dvojice pístu. Porucha tohoto prvku zabrání fungování motoru.

Konstrukce tohoto vozidla bude zahrnovat dvě palivová čerpadla. Jeden jednoduše načerpá naftu na hlavní a hlavní vytvoří požadovaný tlak. Nejúčinnějším zařízením a akcí je palivový systém Common Rail. Je podrobně popsána v jiném článku.

Zde je krátké video o tom, o jaký systém jde:

Za poznáním systému Common Rail. Dieselové vstřikovače.

Jak vidíte, moderní automobily jsou vybaveny lepšími a efektivnějšími palivovými systémy. Tento vývoj má však významnou nevýhodu. I když fungují docela spolehlivě, v případě poruchy je jejich oprava mnohem dražší než údržba protějšků karburátoru.

Možnosti moderních palivových systémů

Navzdory obtížím s opravou a vysokým nákladům na jednotlivé komponenty moderních palivových systémů jsou automobilky nuceny implementovat tento vývoj do svých modelů z několika důvodů.

1. Za prvé jsou tato vozidla schopna zajistit slušnou spotřebu paliva ve srovnání s karburátorovými ICE stejného objemu. Současně není obětován výkon motoru, ale u většiny modelů je naopak pozorován nárůst výkonových charakteristik ve srovnání s méně produktivními úpravami, ale se stejnými objemy.
2. Za druhé, moderní palivové systémy umožňují přizpůsobit spotřebu paliva zatížení pohonné jednotky.
3. Zatřetí, snížením množství spáleného paliva vozidlo pravděpodobně splní vysoké ekologické normy.
4. Začtvrté, použití elektroniky umožňuje nejen vydávat povely akčním členům, ale také řídit celé procesy probíhající uvnitř výkonové jednotky. Mechanická zařízení jsou také docela účinná, protože karburátorové stroje ještě nebyly vyřazeny z provozu, ale nejsou schopny změnit režimy dodávky paliva.

Jak jsme tedy viděli, moderní vozidla umožňují nejen auto řídit, ale také plně využívat potenciál každé kapky paliva, což řidiči přináší potěšení z dynamického provozu pohonné jednotky.

Na závěr - krátké video o provozu různých palivových systémů:

Jaké jsou typy vstřikování v benzínovém a naftovém motoru, jak se liší a které vstřikování je lepší

Otázky a odpovědi:

Jak funguje palivový systém? Palivová nádrž (plynová nádrž), palivové čerpadlo, palivové potrubí (nízký nebo vysokotlaký), postřikovače (trysky a u starších modelů karburátor).

Jaký je palivový systém v autě? Jedná se o systém, který zajišťuje uskladnění zásoby paliva, jeho čištění a čerpání z plynové nádrže do motoru pro smíchání se vzduchem.

Jaké druhy palivových systémů existují? Karburátor, mono vstřikování (jedna tryska na principu karburátoru), distribuované vstřikování (vstřikovač). Distribuované vstřikování zahrnuje také přímé vstřikování.