Transporto priemonės įsiurbimo sistema

Bet kurio vidaus degimo variklio veikimas pagrįstas oro ir degalų mišinio deginimu agregato cilindruose. Be to, kad į kiekvieną cilindrą reikia tiekti orą ir degias medžiagas (benziną, dyzeliną ar dujas), reikia tiksliai apskaičiuoti kiekvienos medžiagos tūrį ir jas reikia kokybiškai sumaišyti. Tobulėjant varikliams, tobulėja ir sistemos, reikalingos maksimaliam jų efektyvumui padidinti.

Variklio efektyvumas priklauso ne tik nuo kuro sistemos kokybės ir uždegimo veikimo. Jei kuras gerai nesimaišo su oru, didžioji jo dalis nedegs, bet bus pašalinta iš automobilio per išmetimo vamzdį (kaip tai paveiks katalizatorių, aprašyta čia). Siekiant padidinti efektyvumą, ekologiškumą ir efektyvumą, tobulinami įvairūs maitinimo bloko parametrai.

Apsvarstykime, kokį vaidmenį čia vaidina įsiurbimo sistema, iš kokių elementų ji susideda, koks jos tikslas, koks jos veikimo principas.

Kas yra automobilio įsiurbimo sistema

Senuose varikliuose, kurie vis dar randami vidaus automobiliuose, nebuvo tokios įsiurbimo sistemos. Karbiuratoriaus variklyje yra įleidimo kolektorius, kurio vamzdis praeina per karbiuratorių į oro įleidimo angą. Pats prietaisas turi tokį veikimo principą.

Kai tam tikro cilindro stūmoklis atlieka įleidimo taktą, ertmėje susidaro vakuumas. Dujų paskirstymo mechanizmas atidaro įleidimo vožtuvą. Oro srautas pradeda judėti kolektoriaus kanalu. Pro karbiuratoriaus maišymo kamerą į jį patenka tam tikras kiekis degalų (šį tūrį reguliuoja purkštukai, atskirai). Oro valymą užtikrina priešais karbiuratorių sumontuotas oro filtras.

Mišinys įsiurbiamas į cilindrą per atidarytą vožtuvą. Bet kuris atmosferos variklis turi vakuuminį veikimo principą. Jame oro ir kuro mišinys natūraliai patenka įsiurbimo kolektoriaus vakuumo pagalba. Primityvus įleidimas tik tiekė orą į karbiuratoriaus kamerą.

Ši sistema turi reikšmingą trūkumą - aukštos kokybės sistemos veikimas tiesiogiai priklauso nuo kelio, sujungto su cilindro galvute, struktūros. Taip pat, kai MTC eina per kolektorių, ant jo sienų gali nukristi tam tikras degalų kiekis, kuris neigiamai veikia automobilio ekonomiškumą.

Kai atsirado purkštukas (kas tai yra ir kaip jis veikia, pasakojama) atskirai), reikėjo sukurti visavertę įsiurbimo sistemą, kuri atliktų tą pačią funkciją - imti orą ir sumaišyti su degalais, tačiau jo veikimą kontroluotų elektronika.

Elektronika efektyviau apskaičiuoja optimalią oro ir degalų tūrio dalį ir palaiko šį parametrą skirtingais vidaus degimo variklio darbo režimais. Tai taip pat užtikrina geresnį cilindrų užpildymą esant mažam variklio sūkių skaičiui. Šis pagerėjęs agregato suvartojimas padidina jo veikimą nedidinant degalų sąnaudų. Optimalus oro ir degalų santykis yra 14.7 / 1. Mechaninis įsiurbimo tipas negali išlaikyti šios proporcijos esant skirtingiems įrenginio darbo režimams.

Jei anksčiau automobilyje buvo tik oro kanalas, per kurį natūraliai tekėjo oras (jo tūrį lėmė fizinės oro kanalo ir pavarų savybės), tai šiuolaikinis automobilis gauna visą sistemą, susidedančią iš įvairių elektra valdomų mechanizmų. Juos valdo ECU, todėl BTC yra geresnės kokybės.

Verta paminėti, kad benzinas, įskaitant dujas (naudojant nestandartines ar gamyklines SND), ir dyzeliniai varikliai gauna panašią įsiurbimo sistemą. Tačiau, atsižvelgiant į injekcijos tipą, jis gali turėti šiek tiek kitokį prietaisą. Kitoje apžvalgoje aprašomi įpurškimo sistemų tipai.

Šiuolaikinė įsiurbimo sistema veikia sinchronizuotai su kitomis mašinos sistemomis. Pavyzdžiui, šiame sąraše yra išmetamųjų dujų recirkuliacija ir degalų įpurškimas. Norint geriau užpildyti cilindrus šviežia oro ir kuro mišinio dalimi, prie įleidimo angos dažnai įrengiamas turbokompresorius. Kas yra automobilio turbokompresorius atskira apžvalga.

Įsiurbimo sistemos veikimo principas

Įsiurbimo sistema veikia pagal slėgio skirtumą tarp cilindro ir atmosferos. Pasirodo, kai stūmoklis juda į apatinę aklavietę įsiurbimo eigoje (kai eiga atliekama, įsiurbimo ir išmetimo vožtuvai yra uždaryti), o vožtuvas, per kurį oras ir kuras patenka į baką, yra atidarytas.

Oro kiekis tiesiogiai priklauso nuo paties cilindro dydžio. Tačiau šis tūris yra reguliuojamas, kad variklis galėtų važiuoti mažesniu greičiu, o prireikus alkūninį veleną galima pasukti daugiau (kai automobilis įsibėgėja). Norėdami pakeisti darbo režimą, naudojamas specialus oro vožtuvas, vadinamas droselio vožtuvu.

 Karbiuratoriuje šis elementas yra susijęs su akseleratoriaus pedalu. Kuo daugiau vožtuvas atsidaro, tuo daugiau kuro patenka į įsiurbimo kolektoriaus kelią. Įpurškimo varikliai gauna specialų droselį. Jis turi mažą elektros variklį, kuris yra prijungtas prie valdymo bloko. Vairuotojui paspaudus dujų pedalą, ECU nustato užprogramuotus algoritmus, kad nustatytų, kiek atidaryti oro vožtuvą.

Norint išlaikyti idealią oro ir degalų proporciją, šalia droselio yra droselio jutiklis, iš kurio signalai siunčiami į elektroninį valdymo bloką (daugelyje šiuolaikinių sistemų yra sumontuoti du oro jutikliai: vienas priešais sklendę ir kitas už jo). Gavusi šiuos duomenis, elektronika padidina / sumažina degalų, tiekiamų per purkštukų purkštukus, kiekį (aprašyta jų struktūra ir veikimo principas) kitame straipsnyje).

Atsižvelgiant į injekcijos tipą, įleidimo takų konstrukcija gali būti šiek tiek kitokia. Pavyzdžiui, paskirstytoje modifikacijoje įsiurbimo sistema dalyvauja mišinio formavime. Pagal šią konstrukciją purkštukai montuojami kiekviename kolektoriaus vamzdyje kuo arčiau įleidimo vožtuvų. Dauguma šiuolaikinių įpurškimo mašinų gauna tokią sistemą.

Jei variklis turi tiesioginį įpurškimą (dyzelinių agregatų atveju tai yra vienintelė modifikacija), tada įsiurbimo sistema tiekia cilindrus tik su nauja oro dalimi. Šiuo atveju kuras deginamas kuo efektyviau, nes maišymas vyksta tiesiai cilindro ertmėje be nuostolių įleidimo trakte.

Be to, dėl šio įpurškimo konstrukcinių ypatybių (ant įleidimo kolektoriaus yra sumontuoti papildomi vožtuvai, jų veikimo sinchronizavimą užtikrina bendras velenas su elektrine pavara), kuro sistema gali užtikrinti skirtingą mišinio susidarymą. Yra du pagrindiniai tipai:

1. Sluoksnis po sluoksnio tipas. Šiuo režimu purkštukas purškia degalus į cilindrą, kuo labiau paskirstydamas jį visoje kameroje. Įeinančio oro temperatūra yra aukšta, dėl to benzinas pradeda garuoti, geriau maišydamasis su oru. Šis režimas naudojamas važiuojant nedideliu greičiu ir esant mažai apkrovai vidaus degimo varikliui.
2. Vienodas (vienalytis) tipas. Iš esmės tai yra liesas mišinys. Teoriškai slėgis cilindre su uždarytais vožtuvais tiesiogiai veikia variklio galią deginant oro ir kuro mišinį. Iš to galima daryti išvadą, kad norint padidinti sukimo momentą esant minimalioms degalų sąnaudoms, būtina padidinti į kamerą patenkančio oro tūrį. Tačiau paskirstytos injekcijos atveju pastebima ši problema. Jei BTC dalis bus pakeista oro kiekio (lieso mišinio) didinimo kryptimi, tada toks mišinys blogai užsidegs. Dėl šios priežasties tokio tipo mišiniai nėra naudojami paskirstytose įpurškimo sistemose. Bet kiek tai susiję su tiesiogine injekcija, tai galima padaryti. Liesas užsidegimas galimas dėl to, kad visai netoli žvakės purškiamas santykinai nedidelis degalų kiekis. Palyginti su bendru suspausto oro kiekiu, cilindre yra nedaug degalų, tačiau dėl to, kad šalia žvakių elektrodų yra prisotintas debesis, variklis nepraranda savo efektyvumo net ir gerokai sutaupęs kuro.

Čia pateikiama greita animacija, kaip veikia kintamo mišinio grandinė:

Kaip veikia įsiurbimo kolektorius? (3D animacija)

Priklausomai nuo kuro sistemos tipo ir pavarų konstrukcijos, tokių režimų gali būti dar daugiau. Kiekvieną iš jų įjungia elektronika, kuri fiksuoja variklio greitį ir jo apkrovą. Norėdami pateikti skirtingus mišinio formavimo būdus, kiekvienas gamintojas naudoja savo mechanizmus.

Pvz., Kai kuriuose varikliuose yra sumontuoti specialūs daugiafunkciniai purkštukai, o kituose, be droselio vožtuvo, taip pat sumontuoti įsiurbimo vožtuvai. Priklausomai nuo režimo, jie gali atsidaryti ir užsidaryti nepriklausomai nuo droselio.

Kai sudegs oro / kuro mišinys, išmetamosios dujos pašalinamos per išmetamąsias dujas. Tai yra kita transporto priemonės sistema. Be išmetamųjų dujų pašalinimo, jis kompensuoja dujų srauto pulsavimą ir sumažina variklio triukšmą (daugiau informacijos apie išmetimo sistemos konstrukciją ir paskirtį skaitykite čia).

Stabdžių stiprintuvas taip pat iš dalies naudoja vakuumą, susidarantį įsiurbimo kolektoriuje. Kelyje jame yra vožtuvas, kuris nutraukia išmetamųjų dujų recirkuliacijos sistemą.

Šiuolaikinės įsiurbimo sistemos schemoje yra daugybė skirtingų jutiklių ir pavarų, dėl kurių ji per sekundės dalį prisitaiko prie variklio darbo režimo ar besikeičiančios jėgainės apkrovos. Kai kuriuose šiuolaikiniuose modeliuose naudojama speciali technologija, kurios tikslas yra pagerinti vidaus degimo variklio efektyvumą keičiant įsiurbimo tako ilgį ir skerspjūvį.

Šis atnaujinimas leidžia išgauti maksimalų sukimo momentą esant sumažintam atmosferos variklio sūkių skaičiui. Kintamo ilgio ir skerspjūvio kolektoriaus konstrukcija ir veikimo principas išsamiai aprašytas kitas straipsnis.

dizainas

Įsiurbimo sistemos įtaisą sudaro šie elementai:

• Oro įsiurbimas. Kiekvienas automobilio modelis turi savo dizainą. Pagrindinis šio įrenginio elementas yra oro filtras. Jis dedamas į korpusą (dažnai tai yra padėklas, hermetiškai uždarytas iš visų pusių, tačiau yra ir atvirų filtrų, sumontuotų tiesiai ant oro įleidimo angos), kurio vienoje pusėje yra atviras šakos vamzdis. Per šią angą oras patenka į filtro elementą, išvalomas ir patenka į įleidimo vamzdį. Išsami informacija apie oro filtrus yra aprašyta čia.
• Droselis. Savo moderniu dizainu tai yra elektra valdomas vožtuvas, montuojamas ant vamzdžio, einančio nuo oro įleidimo angos iki kolektoriaus. Atsižvelgiant į variklio poreikius ir apkrovas, elektroninis valdymo blokas išleidžia tinkamą komandą atidaryti / uždaryti sklendę. Tokiu būdu valdomas vidinis oro srautas.
• Imtuvas (arba kolektorius). Tarp droselio ir cilindro galvos sumontuotas įsiurbimo kolektorius. Tai yra sudėtingas vamzdis. Viena vertus, jis turi vieną, kita vertus, kelis purkštukus (jų skaičius priklauso nuo cilindrų skaičiaus bloke). Šios dalies tikslas yra paskirstyti vidinį oro srautą tarp cilindrų. Jei kuro sistema yra paskirstyto tipo, ant kiekvieno vamzdžio bus padaryta skylė, kurioje bus pritvirtintas kuro purkštukas. Šiuo atveju įsiurbimo sistema yra tiesiogiai susijusi su oro ir kuro mišinio susidarymu. Jei variklis turi tiesioginį įpurškimą (purkštukai yra šalia dyzelinių variklių uždegimo žvakių arba kaitinimo žvakių), tada įsiurbimas tiesiog reguliuoja oro tiekimą.
• Įsiurbimo sklendės. Tai yra papildomi vožtuvai, montuojami kolektoriaus vamzdžiuose, siekiant reguliuoti mišinio susidarymo tipą. Šie elementai naudojami vidaus degimo varikliuose su tiesioginiu įpurškimu.
• Oro jutikliai. Jie fiksuoja oro srauto stiprumą prieš ir už sklendės, taip pat jo temperatūrą. Šių jutiklių signalai siunčiami į valdymo bloką.

ECU yra atsakingas už visų įsiurbimo sistemos pavarų sinchroninį darbą. Remiantis signalais, gautais iš dujų pedalo, masės srauto jutiklio ir kitų jutiklių, su kuriais yra įrengta transporto priemonė, elektronika įjungia konkretų algoritmą. Pagal smegenų programą visi prietaisai vienu metu gauna atitinkamus signalus.

Kam tai

Taigi, kaip matote, be aukštos kokybės įsiurbimo sistemos, susidedančios iš skirtingo jutiklių ir pavarų skaičiaus, neįmanoma sukurti ekonomiško, bet tuo pačiu ir gana dinamiško bei aplinkai draugiško automobilio.

Vienintelis šiuolaikinių įsiurbimo sistemų trūkumas yra priežiūros kaina ir sudėtingumas. Jei karbiuratoriaus variklį galima diagnozuoti ir suremontuoti patyrusio auto mechaniko pastangomis, tada elektronika tikrinama tik naudojant specialią įrangą. Norėdami jį pataisyti, turite apsilankyti specializuotame aptarnavimo centre.

Be to, siūlome žiūrėti vaizdo paskaitą apie automobilio įsiurbimo sistemą:

ICE teorija: įsiurbimo sistemos

Klausimai ir atsakymai:

Kas yra variklio įsiurbimas? Kitas pavadinimas yra įsiurbimo sistema. Tai oro įleidimo anga, sujungta su vamzdžiu, kuris išsišakoja į kelis vamzdžius (po vieną cilindre). Sistema reikalinga tiekti gryną orą ir suformuoti VTS.

Kas atsitiks, jei padidės įsiurbimo kolektorius? Išsiurbimo kolektoriaus pailgėjimas padidins įleidimo pasipriešinimą, dėl kurio VTS degs blogiau. Dėl to sumažės sukimo momentas ir galia.