Ajoneuvon polttoainejärjestelmä

Mikään auto, jossa on polttomoottori konepellin alla, ei aja, jos sen polttoainesäiliö on tyhjä. Mutta ei vain polttoainetta tässä säiliössä. Se on vielä toimitettava sylintereihin. Tätä varten on luotu moottorin polttoainejärjestelmä. Tarkastellaan mitä toimintoja sillä on, miten bensiiniyksikön ajoneuvo eroaa versiosta, jolla dieselmoottori toimii. Katsotaan myös, mitä nykyaikaisia ​​kehityssuuntauksia on, jotka lisäävät polttoaineen ja ilman sekoittamisen tehokkuutta.

Mikä on moottorin polttoainejärjestelmä

Polttoainejärjestelmällä tarkoitetaan laitteistoa, jonka avulla moottori voi toimia itsenäisesti sylintereissä puristetun ilman ja polttoaineen seoksen palamisen vuoksi. Automallista, moottorityypistä ja muista tekijöistä riippuen yksi polttoainejärjestelmä voi olla hyvin erilainen kuin toinen, mutta niillä kaikilla on sama toimintaperiaate: ne toimittavat polttoainetta vastaaviin yksiköihin, sekoittavat sen ilmaan ja varmistavat polttoaineen jatkuvan syötön sekoitetaan sylintereihin.

Polttoaineen syöttöjärjestelmä itsessään ei tarjoa voimayksikön itsenäistä toimintaa sen tyypistä riippumatta. Se on välttämättä synkronoitu sytytysjärjestelmän kanssa. Auto voidaan varustaa yhdellä useista muutoksista, jotka takaavat VTS: n oikea-aikaisen syttymisen. Yksityiskohdat auton SZ-mallien lajikkeista ja toimintaperiaatteesta on kuvattu toisessa arvostelussa... Järjestelmä toimii myös yhdessä polttomoottorin imujärjestelmän kanssa, joka on kuvattu yksityiskohtaisesti. täällä.

Totta, edellä mainittu ajoneuvon työ koskee bensiiniyksiköitä. Dieselmoottori toimii eri tavalla. Lyhyesti sanottuna siinä ei ole sytytysjärjestelmää. Dieselpolttoaine syttyy sylinterissä korkean puristuksen vuoksi kuuman ilman vuoksi. Kun mäntä on suorittanut puristusiskunsa, sylinterissä oleva ilmaosa kuumenee hyvin. Tällä hetkellä ruiskutetaan dieselpolttoainetta ja BTC syttyy.

Polttoainejärjestelmän tarkoitus

Kaikki moottorit, jotka palavat VTS: ää, on varustettu ajoneuvolla, jonka eri elementit tarjoavat seuraavat toimet autossa:

1. Varastoi polttoaine erillisessä säiliössä;
2. Se ottaa polttoainetta polttoainesäiliöstä;
3. Ympäristön puhdistaminen vieraista hiukkasista;
4. Polttoaineen syöttö yksikköön, jossa se sekoitetaan ilman kanssa;
5. VTS: n ruiskuttaminen toimivaan sylinteriin;
6. Polttoaineen paluu ylimäärän sattuessa.

Ajoneuvo on suunniteltu siten, että palava seos syötetään työsylinteriin sillä hetkellä, kun VTS: n palaminen on tehokkainta, ja suurin hyötysuhde poistetaan moottorista. Koska jokainen moottorin tila vaatii eri ajankohdan ja polttoaineen syöttönopeuden, insinöörit ovat kehittäneet järjestelmiä, jotka sopeutuvat moottorin nopeuteen ja kuormitukseen.

Polttoainejärjestelmä

Useimmilla polttoaineen jakelujärjestelmillä on samanlainen muotoilu. Periaatteessa klassinen järjestelmä koostuu seuraavista osista:

• Polttoainesäiliö tai säiliö. Se varastoi polttoainetta. Nykyaikaiset autot saavat enemmän kuin vain metallikontin, johon moottoritie sopii. Siinä on melko monimutkainen laite, jossa on useita komponentteja, jotka varmistavat bensiinin tai dieselpolttoaineen tehokkaimman varastoinnin. Tämä järjestelmä sisältää adsorberi, suodatin, pinta-anturi ja monissa malleissa autopumppu.
• Polttoaineletku. Tämä on yleensä joustava kumiletku, joka yhdistää polttoainepumpun järjestelmän muihin osiin. Monissa koneissa putkisto on osittain taipuisa ja osittain jäykkä (tämä osa koostuu metalliputkista). Pehmeä putki muodostaa matalapaineisen polttoaineputken. Linjan metalliosassa bensiinillä tai dieselpolttoaineella on suuri paine. Myös auton polttoaineputki voidaan ehdollisesti jakaa kahteen piiriin. Ensimmäinen on vastuussa moottorin syöttämisestä uudella polttoainemäärällä, ja sitä kutsutaan syöttöksi. Toisessa piirissä (paluu) järjestelmä tyhjentää ylimääräisen bensiini- / dieselpolttoaineen takaisin polttoainesäiliöön. Lisäksi tällainen muotoilu voi olla paitsi nykyaikaisissa ajoneuvoissa myös sellaisissa, joissa on kaasuttimen tyyppinen VTS-valmiste.
• Bensiinipumppu. Tämän laitteen tarkoituksena on varmistaa työaineen jatkuva pumppaus säiliöstä ruiskuihin tai kammioon, jossa VTS valmistetaan. Autoon asennetun moottorityypin mukaan tätä mekanismia voidaan käyttää sähköisesti tai mekaanisesti. Sähköpumppua ohjataan elektronisella ohjausyksiköllä, ja se on olennainen osa ICE-ruiskutusjärjestelmää (ruiskutusmoottori). Mekaanista pumppua käytetään vanhemmissa autoissa, joissa kaasutin on asennettu moottoriin. Pohjimmiltaan bensiinin polttomoottori on varustettu yhdellä polttoainepumpulla, mutta on myös muutoksia ruiskutusajoneuvoihin, joissa on tehostepumppu (versioissa, jotka sisältävät polttoainekiskon). Dieselmoottori on varustettu kahdella pumpulla, yksi on korkeapainepolttoainepumppu. Se aiheuttaa korkean paineen linjassa (laite ja laitteen toimintaperiaate on kuvattu yksityiskohtaisesti erikseen). Toinen pumppaa polttoainetta, mikä helpottaa pääaahtimen käyttöä. Dieselmoottoreissa korkean paineen tuottavat pumput toimivat mäntäparilla (mikä tämä on, on kuvattu täällä).
• Polttoaineen puhdistusaine. Useimmissa polttoainejärjestelmissä on vähintään kaksi suodatinta. Ensimmäinen puhdistus on karkea ja se asennetaan polttoainesäiliöön. Toinen on suunniteltu hienompaan polttoaineen puhdistukseen. Tämä osa asennetaan polttoainekiskon, korkeapainepolttoainepumpun tuloaukon eteen tai kaasuttimen eteen. Nämä tuotteet ovat kulutustarvikkeita ja ne on vaihdettava säännöllisesti.
• Dieselmoottorit käyttävät myös laitteita, jotka lämmittävät dieselöljyä ennen kuin se tulee sylinteriin. Sen läsnäolo johtuu siitä, että dieselpolttoaineella on korkea viskositeetti alhaisissa lämpötiloissa, ja pumpun on vaikeampaa selviytyä tehtävistään, ja joissakin tapauksissa se ei pysty pumppaamaan polttoainetta linjaan. Mutta tällaisissa yksiköissä hehkutulppien läsnäolo on myös merkitystä. Lue, kuinka ne eroavat sytytystulpista ja miksi niitä tarvitaan. erikseen.

Järjestelmän tyypistä riippuen sen suunnitteluun voidaan sisällyttää myös muita laitteita, jotka tarjoavat hienomman työn polttoaineen toimittamiseksi.

Kuinka auton polttoainejärjestelmä toimii?

Koska ajoneuvoja on laaja valikoima, jokaisella on oma toimintatapansa. Mutta pääperiaatteet eivät ole erilaiset. Kun kuljettaja kääntää avaimen virtalukossa (jos polttomoottoriin on asennettu suutin), kaasusäiliön sivulta kuuluu heikko humina. Bensiinipumppu oli aktivoitu. Se lisää paineita putkistossa. Jos auto on kaasutettu, klassisessa versiossa polttoainepumppu on mekaaninen, ja ennen kuin yksikkö alkaa pyöriä, ahdin ei toimi.

Kun käynnistysmoottori kääntää vauhtipyörälevyä, kaikki moottorijärjestelmät pakotetaan käynnistymään synkronisesti. Kun männät liikkuvat sylinterissä, sylinterikannen imuventtiilit avautuvat. Tyhjiön takia sylinterikammio alkaa täyttyä ilmalla imusarjassa. Tällä hetkellä bensiiniä ruiskutetaan ohimenevään ilmavirtaan. Tätä varten käytetään suutinta (lue kuinka tämä elementti toimii ja toimii, lue täällä).

Kun ajoitusventtiilit sulkeutuvat, paineilman / polttoaineen seokseen kohdistuu kipinä. Tämä purkaus sytyttää BTS: n, jonka aikana vapautuu suuri määrä energiaa, joka työntää männän pohjaan umpikujaan. Identtiset prosessit tapahtuvat vierekkäisissä sylintereissä, ja moottori alkaa toimia itsenäisesti.

Tämä kaavamainen toimintaperiaate on tyypillinen useimmille nykyaikaisille autoille. Mutta autossa voidaan käyttää myös muita polttoainejärjestelmien muutoksia. Katsotaanpa, mitkä ovat heidän erot.

Ruiskutusjärjestelmien tyypit

Kaikki ruiskutusjärjestelmät voidaan jakaa karkeasti kahteen:

• Erilaisia ​​polttomoottoreille;
• Valikoima dieselpolttomoottoreille.

Mutta jopa näissä luokissa on useita ajoneuvotyyppejä, jotka ruiskuttavat polttoainetta omalla tavallaan sylinterikammioihin menevään ilmaan. Tässä ovat tärkeimmät erot ajoneuvotyyppien välillä.

Polttoainejärjestelmät bensiinimoottoreille

Autoteollisuuden historiassa bensiinimoottorit (moottoriajoneuvojen pääyksiköinä) ilmestyivät ennen dieselmoottoreita. Koska sylinterien bensiinin sytyttämiseen tarvitaan ilmaa (ilman happea, yksikään aine ei syty), insinöörit ovat kehittäneet mekaanisen yksikön, jossa bensiini sekoitetaan ilman kanssa luonnollisten fysikaalisten prosessien vaikutuksesta. Se riippuu siitä, kuinka hyvin tämä prosessi suoritetaan, polttaako polttoaine kokonaan vai ei.

Alun perin tätä varten luotiin erityinen yksikkö, joka sijaitsi mahdollisimman lähellä moottoria imusarjassa. Tämä on kaasutin. Ajan myötä kävi selväksi, että tämän laitteen ominaisuudet riippuvat suoraan imuputken ja sylinterien geometrisista ominaisuuksista, joten tällaiset moottorit eivät aina pysty tarjoamaan ihanteellista tasapainoa polttoaineenkulutuksen ja korkean hyötysuhteen välillä.

Viime vuosisadan 50-luvun alkupuolella ilmestyi ruiskutusanalogi, joka antoi pakotetun annostellun polttoaineen jakoputken läpi kulkevaan ilmavirtaan. Tarkastellaan näiden kahden järjestelmämuutoksen eroja.

Kaasuttimen polttoaineensyöttöjärjestelmä

Kaasuttimen moottori on helppo erottaa ruiskutusmoottorista. Sylinterikannen yläpuolella on tasainen "pannu", joka on osa imujärjestelmää, ja siinä on ilmansuodatin. Tämä elementti on asennettu suoraan kaasuttimeen. Kaasutin on monikammioinen laite. Jotkut sisältävät bensiiniä, kun taas toiset ovat tyhjiä, toisin sanoen ne toimivat ilmakanavina, joiden kautta raikas ilmavirta pääsee keräimeen.

Kaasuttimeen on asennettu kuristusventtiili. Itse asiassa tämä on ainoa säädin tällaisessa moottorissa, joka määrittää sylintereihin tulevan ilman määrän. Tämä elementti on kytketty joustavan putken kautta sytytysjakajaan (lue lisää jakelijasta toisessa artikkelissa) korjaamaan SPL tyhjiön takia. Perinteisissä autoissa käytettiin yhtä laitetta. Urheiluautoihin voitiin asentaa yksi kaasutin sylinteriä kohden (tai yksi kahdelle ruukulle), mikä lisäsi merkittävästi polttomoottorin tehoa.

Polttoainetta syötetään pienien bensiinimäärien imemisen vuoksi, kun ilmavirta kulkee polttoainesuihkujen läpi (niiden rakenne ja tarkoitus on kuvattu) täällä). Bensiini imetään virtaukseen, ja suuttimessa olevan ohuen reiän takia osa jaetaan pieniksi hiukkasiksi.

Lisäksi tämä VTS-virtaus tulee imusarjaan, jossa tyhjiö muodostui avoimen imuventtiilin ja männän liikkumisen vuoksi. Polttoainepumppua tällaisessa järjestelmässä tarvitaan yksinomaan bensiinin pumppaamiseksi vastaavaan kaasuttimen onteloon (polttoainekammio). Tämän järjestelyn erikoisuus on, että polttoainepumpulla on jäykkä kytkin voimayksikön mekanismeihin (se riippuu moottorin tyypistä, mutta monissa malleissa sitä käyttää nokka-akseli).

Joten kaasuttimen polttoainekammio ei valu liikaa ja bensiini ei putoa hallitsemattomasti vierekkäisiin onteloihin, jotkut laitteet on varustettu paluulinjalla. Sen avulla ylimääräinen bensiini voidaan tyhjentää takaisin polttoainesäiliöön.

Polttoaineen ruiskutusjärjestelmä (polttoaineen ruiskutusjärjestelmä)

Mono-injektio on kehitetty vaihtoehtona klassiselle kaasuttimelle. Tämä on järjestelmä, jossa bensiini sumutetaan pakotetulla tavalla (suuttimen läsnäolo antaa sinun jakaa osan polttoaineesta pienemmiksi hiukkasiksi). Itse asiassa tämä on sama kaasutin, vain edellisen laitteen sijasta yksi suutin asennetaan imusarjaan. Sitä ohjaa jo mikroprosessori, joka ohjaa myös elektronista sytytysjärjestelmää (lue siitä yksityiskohtaisesti täällä).

Tässä rakenteessa polttoainepumppu on jo sähköinen ja se tuottaa korkean paineen, joka voi saavuttaa useita baareja (tämä ominaisuus riippuu ruiskutuslaitteesta). Tällainen ajoneuvo voi elektroniikan avulla muuttaa raitisilmavirtaan tulevan virtauksen määrää (muuttaa VTS: n koostumusta - tehdä tyhjästä tai rikastetusta), minkä vuoksi kaikki injektorit ovat paljon taloudellisempia kuin saman kaasutinmoottoreiden kaasuttimet .

Sen jälkeen injektorista kehittyi muita modifikaatioita, jotka paitsi lisäävät bensiinin ruiskutuksen tehokkuutta, mutta pystyvät myös sopeutumaan yksikön eri toimintatiloihin. Injektiojärjestelmien tyypit on kuvattu yksityiskohtaisesti erillisessä artikkelissa... Tässä ovat tärkeimmät ajoneuvot, joissa bensiinin pakotettu sumutus:

1. Monoinjektio. Olemme jo tarkastelleet lyhyesti sen ominaisuuksia.
2. Jaettu injektio. Lyhyesti sanottuna sen ero edelliseen muunnokseen on se, että ruiskutukseen ei käytetä yhtä, vaan useita suuttimia. Ne on jo asennettu imuputken erillisiin putkiin. Niiden sijainti riippuu moottorin tyypistä. Nykyaikaisissa voimalaitoksissa ruiskut asennetaan mahdollisimman lähelle avautuvia tuloventtiilejä. Yksittäinen sumutuselementti minimoi bensiinihäviöt imujärjestelmän käytön aikana. Tämän tyyppisissä ajoneuvoissa on polttoainekisko (pitkänomainen pieni säiliö, joka toimii säiliönä, jossa bensiini on paineen alla). Tämän moduulin avulla järjestelmä jakaa polttoaineen tasaisesti ruiskutussuuttimiin ilman tärinää. Edistyneissä moottoreissa käytetään monimutkaisempaa akkutyyppiä. Tämä on polttoainekisko, jolla on välttämättä venttiili, joka säätelee järjestelmän painetta niin, että se ei hajoa (ruiskutuspumppu pystyy luomaan putkilinjoille kriittisen paineen, koska mäntäpari toimii jäykästä liitoksesta virtalähde). Kuinka se toimii, lue erikseen... Monipisteruiskutuksella varustetut moottorit on merkitty MPI: llä (monipisteruiskutus on kuvattu yksityiskohtaisesti täällä)
3. Suora injektio. Tämä tyyppi kuuluu monipisteisiin bensiinin ruiskutusjärjestelmiin. Sen erikoisuus on, että suuttimet eivät sijaitse imusarjassa, vaan suoraan sylinterikannessa. Tämän järjestelyn avulla autovalmistajat voivat varustaa polttomoottorin järjestelmällä, joka sammuttaa useita sylintereitä yksikön kuormituksesta riippuen. Tämän ansiosta jopa erittäin suuri moottori voi osoittaa kohtuullisen tehokkuuden tietenkin, jos kuljettaja käyttää järjestelmää oikein.

Ruiskutusmoottoreiden toiminnan ydin pysyy muuttumattomana. Pumpun avulla bensiini otetaan säiliöstä. Sama mekanismi tai ruiskutuspumppu luo tarvittavan paineen tehokkaaseen sumutukseen. Imujärjestelmän rakenteesta riippuen syötetään oikeaan aikaan pieni osa suuttimen läpi ruiskutettua polttoainetta (muodostuu polttoainesumu, jonka takia BTC palaa paljon tehokkaammin).

Suurin osa nykyaikaisista ajoneuvoista on varustettu rampilla ja paineensäätimellä. Tässä versiossa bensiinin saannin vaihtelut vähenevät ja se jakautuu tasaisesti injektorien kesken. Elektroninen ohjausyksikkö ohjaa koko järjestelmän toimintaa mikroprosessoriin upotettujen algoritmien mukaisesti.

Dieselpolttoainejärjestelmät

Dieselmoottoreiden polttoainejärjestelmät ovat yksinomaan suoraruiskutuksia. Syy on HTS-sytytyksen periaatteessa. Tällaisessa moottoreiden muunnoksessa ei ole sytytysjärjestelmää sellaisenaan. Yksikön rakenne merkitsee ilman puristamista sylinterissä siinä määrin, että se lämpenee useita satoja asteita. Kun mäntä saavuttaa ylimmän umpikujan, polttoainejärjestelmä ruiskuttaa dieselpolttoainetta sylinteriin. Korkean lämpötilan vaikutuksesta ilman ja dieselpolttoaineen seos syttyy vapauttaen männän liikkumiseen tarvittavan energian.

Dieselmoottoreiden toinen piirre on, että verrattuna bensiinianalogeihin niiden puristus on paljon suurempi, joten polttoainejärjestelmän on luotava erittäin korkea dieselpolttoaineen paine kiskoon. Tätä varten käytetään vain korkeapainepolttoainepumppua, joka toimii mäntäparin perusteella. Tämän elementin toimintahäiriö estää moottoria toimimasta.

Tämän ajoneuvon suunnittelu sisältää kaksi polttoainepumppua. Yksi yksinkertaisesti pumpaa dieselpolttoaineen tärkeimpään, ja pääaine tuottaa tarvittavan paineen. Tehokkain laite ja toiminta on Common Rail -polttoainejärjestelmä. Hänet kuvataan yksityiskohtaisesti toisessa artikkelissa.

Tässä on lyhyt video siitä, millainen järjestelmä se on:

Tutustu Common Railiin. Diesel-suuttimet.

Kuten näette, nykyaikaiset autot on varustettu paremmilla ja tehokkaammilla polttoainejärjestelmillä. Tällä kehityksellä on kuitenkin merkittävä haittapuoli. Vaikka ne toimivat melko luotettavasti, vikojen sattuessa niiden korjaus on paljon kalliimpaa kuin kaasuttimen vastaavien huoltaminen.

Nykyaikaisten polttoainejärjestelmien mahdollisuudet

Korjausvaikeuksista ja nykyaikaisten polttoainejärjestelmien yksittäisten komponenttien korkeista kustannuksista huolimatta autovalmistajat joutuvat toteuttamaan tämän kehityksen malleissaan useista syistä.

1. Ensinnäkin nämä ajoneuvot pystyvät tarjoamaan kunnollisen polttoainetalouden verrattuna saman tilavuuden kaasuttimen ICE: iin. Samanaikaisesti moottoritehoa ei uhrata, ja useimmissa malleissa päinvastoin päinvastoin havaitaan teho-ominaisuuksien kasvu verrattuna vähemmän tuottaviin muutoksiin, mutta samoihin tilavuuksiin.
2. Toiseksi nykyaikaiset polttoainejärjestelmät mahdollistavat polttoaineenkulutuksen säätämisen voimayksikön kuormitukseen.
3. Kolmanneksi, vähentämällä poltetun polttoaineen määrää ajoneuvo täyttää todennäköisemmin korkeat ympäristöstandardit.
4. Neljänneksi elektroniikan käyttö mahdollistaa paitsi komentojen antamisen toimilaitteille, myös kaikkien yksikön sisällä tapahtuvien prosessien ohjaamisen. Mekaaniset laitteet ovat myös varsin tehokkaita, koska kaasuttimet eivät ole vielä poissa käytöstä, mutta ne eivät pysty vaihtamaan polttoaineen toimitustapoja.

Joten, kuten olemme nähneet, nykyaikaiset ajoneuvot antavat auton ajaa paitsi käyttää myös jokaisen polttoainepisaran täyden potentiaalin, antaen kuljettajalle nautintoa voimayksikön dynaamisesta toiminnasta.

Lopuksi - lyhyt video eri polttoainejärjestelmien toiminnasta:

Mitkä ovat bensiini- ja dieselmoottoreiden ruiskutustyypit, miten ne eroavat toisistaan ​​ja mikä injektio on parempi

Kysymyksiä ja vastauksia:

Miten polttoainejärjestelmä toimii? Polttoainesäiliö (kaasusäiliö), polttoainepumppu, polttoaineletku (matala tai korkea paine), ruiskut (suuttimet ja vanhemmissa malleissa kaasutin).

Mikä on auton polttoainejärjestelmä? Tämä on järjestelmä, joka tarjoaa polttoaineen varastoinnin, sen puhdistuksen ja pumppauksen kaasusäiliöstä moottoriin ilman kanssa sekoittamista varten.

Millaisia ​​polttoainejärjestelmiä on olemassa? Kaasutin, yksiruiskutus (yksi suutin kaasutinperiaatteen mukaan), hajautettu ruiskutus (suutin). Hajautettu ruiskutus sisältää myös suoran ruiskutuksen.