Воздухозаборник двигателя: как он работает?

Чтобы вызвать сгорание в тепловом двигателе, необходимы два ключевых элемента: топливо и окислитель. Здесь мы сосредоточимся на наблюдении за тем, как окислитель попадает в двигатель, а именно на кислороде, присутствующем в воздухе.

Пример забора воздуха от современного двигателя

Подача воздуха: по какому пути движется окислитель?

Воздух, который направляется в камеру сгорания, должен проходить через контур, в котором есть несколько определяющих элементов, давайте теперь их посмотрим.

1) Воздушный фильтр

Первое, что попадет в двигатель окислитель, – это воздушный фильтр. Последний отвечает за улавливание и удержание как можно большего количества частиц, чтобы они не повредили внутренности двигателя (камеру сгорания). Однако есть несколько настроек / калибров воздушного фильтра. Чем больше частиц задерживает фильтр, тем труднее он пропускает воздух: это немного снизит мощность двигателя (который затем станет немного хуже дышать), но улучшит качество воздуха, который будет входить в двигатель. (меньше паразитических частиц). И наоборот, фильтр, который пропускает много воздуха (высокая скорость потока), улучшит производительность, но позволит проникать большему количеству частиц.

Его необходимо регулярно менять, потому что он засоряется.

2) Расходомер воздуха

В современных двигателях этот датчик используется для индикации в ЭБУ двигателя массы воздуха, поступающего в двигатель, а также его температуры. Имея эти параметры в кармане, компьютер будет знать, как управлять впрыском и дроссельной заслонкой (бензин) так, чтобы сгорание идеально регулировалось (насыщенность воздушно-топливной смеси).

Когда он забивается, он больше не отправляет правильные данные на компьютер: отключение питания в ключе.

3) Карбюратор (старый бензиновый двигатель)

На более старых бензиновых двигателях (до 90-х годов) есть карбюратор, который сочетает в себе две функции: смешивание топлива с воздухом и регулирование потока воздуха, поступающего в двигатель (ускорение). Регулировка его иногда может быть утомительной … Сегодня сам компьютер дозирует топливно-воздушную смесь (поэтому ваш двигатель теперь приспосабливается к изменениям атмосферных условий: горы, равнины и т. Д.).

4) Турбокомпрессор (опционально)

Предназначен для увеличения производительности двигателя, он позволит направлять в двигатель больше воздуха. Вместо того, чтобы ограничиваться естественным всасыванием двигателя (движением поршней), мы добавляем систему, которая также будет «выдувать» много воздуха внутрь. Таким образом, мы также можем увеличить количество топлива и, следовательно, сгорание (более интенсивное сгорание = больше мощности). Турбонагнетатель хорошо работает на высоких оборотах, потому что он питается от выхлопных газов (что более важно на высоких оборотах). Компрессор (нагнетатель) идентичен турбо, за исключением того, что он приводится в действие силой двигателя (внезапно он начинает вращаться медленнее, но работает раньше на оборотах: крутящий момент на низких оборотах лучше).

Есть статические турбины и турбины с изменяемой геометрией.

5) Теплообменник / интеркулер (опционально)

В случае турбомотора мы обязательно охлаждаем воздух, подаваемый компрессором (следовательно, турбо), потому что последний был немного нагрет во время сжатия (сжатый газ нагревается естественным образом). Но, прежде всего, охлаждение воздуха позволяет помещать в камеру сгорания больше (холодный газ занимает меньше места, чем горячий). Таким образом, это теплообменник: охлаждаемый воздух проходит через отсек, приклеенный к более холодному отсеку (который сам охлаждается свежим внешним воздухом [воздух / воздух] или водой [воздух / вода]).

6) Дроссельная заслонка (бензин без карбюратора)

Бензиновые двигатели работают благодаря очень точному смешиванию воздуха и топлива, поэтому для регулирования воздуха, поступающего в двигатель, необходима заслонка типа «бабочка». Дизелю, работающему с избытком воздуха, он не нужен (у современных дизелей он есть, но по другим, почти анекдотическим причинам).

При ускорении с бензиновым двигателем необходимо дозировать и воздух, и топливо: стехиометрическая смесь с соотношением 1 / 14.7 (топливо / воздух). Поэтому на низких оборотах, когда требуется мало топлива (потому что нам нужна струйка газа), мы должны фильтровать поступающий воздух, чтобы его не было в избытке. С другой стороны, когда вы разгоняетесь на дизеле, изменяется только впрыск топлива в камеры сгорания (на версиях с турбонаддувом наддув также начинает посылать больше воздуха в цилиндры).

7) впускной коллектор

Впускной коллектор – одна из самых последних ступеней на пути всасываемого воздуха. Здесь речь идет о распределении воздуха, который поступает в каждый цилиндр: путь затем делится на несколько путей (зависит от количества цилиндров в двигателе). Датчик давления и температуры позволяет компьютеру более точно управлять двигателем. Давление в коллекторе низкое на бензинах с низкой нагрузкой (дроссельная заслонка не полностью открыта, слабое ускорение), в то время как на дизелях оно всегда положительное (> 1 бар). Чтобы понять, см. Дополнительную информацию в статье ниже.

На бензине с непрямым впрыском форсунки размещаются на коллекторе для испарения топлива. Существуют также одноточечные (более старые) и многоточечные версии: см. Здесь.

К впускному коллектору подключаются некоторые элементы:

• Клапан рециркуляции отработавших газов: на современных двигателях присутствует клапан рециркуляции отработавших газов, он позволяет возвращать часть газов. к впускному коллектору так что они снова проходят в цилиндрах (позволяет уменьшить загрязнение: NOx благодаря охлаждению сгорания. Меньше кислорода).
• Сапун: пары масла, выходящие из картера, возвращаются во впускное отверстие.

8) Впускной клапан

Это последний шаг, воздух поступает в двигатель через небольшую дверцу, называемую впускным клапаном, которая постоянно открывается и закрывается (в соответствии с 4-тактным циклом).

Как калькулятор правильно путает?

ЭБУ двигателя позволяет точно дозировать все «ингредиенты» благодаря информации, предоставляемой различными датчиками / зондами. Расходомер показывает приходящую массу воздуха и ее температуру. Датчик давления во впускном коллекторе позволяет узнать давление наддува (турбо) путем регулирования последнего с помощью перепускного клапана. Лямбда-зонд в выхлопе дает возможность увидеть, какой результат дала смесь, изучая мощность выхлопных газов.

Топологии / Типы сборок

Вот некоторые сборки по топливу (бензин / дизель) и возрасту (более-менее старые двигатели).

Старый двигатель сущность атмосферный à

карбюратор

Вот довольно старый атмосферный бензиновый двигатель (80-х / 90-х годов). Воздух проходит через фильтр, а топливовоздушная смесь уносится карбюратором.

Старый двигатель сущность турбо à карбюратор

двигатель сущность современный атмосферный впрыск косвенный

Здесь карбюратор заменен дроссельной заслонкой и форсунками. Модернизм означает, что двигатель управляется электроникой. Поэтому существуют датчики, чтобы поддерживать компьютер в актуальном состоянии.

двигатель сущность современный атмосферный впрыск направлять

Здесь впрыск прямой, потому что форсунки направлены прямо в камеры сгорания.

двигатель сущность современный турбо впрыск направлять

На недавнем бензиновом двигателе

двигатель дизельный инъекция направлять et косвенный

В дизельном двигателе форсунки прямо или косвенно помещены в камеру сгорания (косвенно есть форкамера, соединенная с основной камерой, но нет впрыска во впускное отверстие, как на бензине с непрямым впрыском). См. Здесь для получения дополнительных объяснений. Здесь диаграмма скорее относится к более старым версиям с непрямым впрыском.

двигатель дизельный инъекция направлять

Современные дизели, как правило, имеют прямой впрыск и нагнетатели. Добавлена ​​целая куча элементов для очистки (клапан EGR) и управления двигателем с помощью электроники (компьютер и датчики)

Бензиновый двигатель: разрежение на впуске

Как вы, наверное, уже знаете, впускной коллектор бензинового двигателя большую часть времени находится под низким давлением, то есть давление составляет от 0 до 1 бара. 1 бар – это (примерно) атмосферное давление на нашей планете на уровне земли, поэтому это давление, в котором мы живем. Также обратите внимание, что отрицательного давления не существует, порог равен нулю: абсолютный вакуум. В случае бензинового двигателя необходимо ограничить подачу воздуха на низких оборотах, чтобы соблюдалось соотношение окислитель / топливо (стехиометрическая смесь). Однако будьте осторожны, тогда давление становится равным давлению в наших нижних слоях атмосферы (1 бар), когда мы полностью загружены (дроссельная заслонка полностью: дроссельная заслонка открыта до максимума). Он даже превысит планку и достигнет 2 бар, если есть наддув (турбонаддув, который выдувает воздух и в конечном итоге создает давление во впускном канале).

Зачисление в школу DIESEL

На дизеле давление не менее 1 бар, так как воздух поступает так, как хочет на впуске. Поэтому следует понимать, что скорость потока изменяется (в зависимости от скорости), но давление остается неизменным.

Зачисление в школу СУЩНОСТЬ

(Низкая нагрузка)

Когда вы немного ускоряетесь, корпус дроссельной заслонки не очень открывается, чтобы ограничить поток воздуха. Это вызывает своего рода пробку. Двигатель всасывает воздух с одной стороны (справа), в то время как дроссельная заслонка ограничивает поток (слева): на впуске создается разрежение, и тогда давление составляет от 0 до 1 бара.

При полной загрузке (полный газ) дроссельная заслонка открывается до максимума, и эффект засорения отсутствует. Если есть турбонаддув, давление достигнет даже 2 бар (это примерно то давление, которое есть в ваших шинах).

Все комментарии и реакции

Dernier комментарий опубликован:

Автор (Дата: 2021 08:15:07)

определение выхода радиатора

Il Я. 1 реакция (и) на этот комментарий:

• Администратор АДМИНИСТРАТОР САЙТА (2021-08-19 11:19:36): На сайте есть зомби?

(Ваш пост будет виден под комментарием после проверки)

Написать комментарий

Какой французский бренд может составить конкуренцию немецкой роскоши?