0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Впускная система двигателя принцип работы

Система состоит из нескольких частей — устройств подачи воздуха и топлива, а также из коллектора, где происходит смешение двух компонентов. В результате работы системы впуска в двигатель подается топливо-воздушная смесь, которая сгорает в нем практически без остатка.

Чем сложнее система впуска, тем больше вероятность появления неисправности. Это убедительно доказывают системы FSI первого поколения от компании Volkswagen

Каждый компонент системы впуска имеет сложную конструкцию. Система забора воздуха состоит из приемного патрубка определенного, рассчитанного инженерами для двигателя данной мощности, диаметра.

Пройдя по патрубку, поток воздуха сначала поступает в дозирующее устройство — дроссельный узел, а затем строго отмеренное количество воздуха поступает во впускной коллектор. В нем поток воздуха смешивается с топливом, которое поступает через вмонтированные в стенки коллектора форсунки, или централизованно, самотеком из карбюратора. В наиболее современных конструкциях систем прямого впрыска коллектор не применяется, и смешение топлива с воздухом происходит непосредственно в цилиндрах.

На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке устанавливаются впускные заслонки. Они обеспечивают процесс смесеобразования за счет разделения воздуха на два впускных канала. Один канал перекрывает заслонка, через другой – воздух проходит беспрепятственно. Впускные заслонки установлены на общем валу, который поворачивается с помощью вакуумного или электрического привода.

Главнейший враг системы впуска — пыль, поэтому замена воздушного фильтра никогда не будет бесполезной тратой времени и денег

В зависимости от конструкции впускной системы в список компонентов может входить и турбокомпрессор (гораздо более известный просто как «турбина»), который увеличивает объем воздуха, поступающего в двигатель.

Работа системы впуска тесно связана с процессами, происходящими в других системах автомобиля: в системе впрыска, рециркуляции отработанных газов, улавливания паров топлива и так далее. Основным связующим звеном в этой цепи является разрежение, создающееся во впускном коллекторе во время работы двигателя. Вакуум используется в качестве движущей силы для различных механизмов — клапана системы рециркуляции картерных газов, вакуумного усилителя тормозов и тп.

Основные системы наддува

Независимо от конструкции, воздух в двигатель попадает из атмосферы. Это актуально как для бензиновых, так и дизельных модификаций. В общем случае в схему входят:

  • воздухозаборник;
  • фильтр;
  • впускной патрубок;
  • турбокомпрессор;
  • дроссельная заслонка (для бензиновых двигателей);
  • промежуточный радиатор;
  • впускной коллектор.

Турбокомпрессором (турбиной) оснащают дизельные моторы, но принудительным наддувом оборудуют также и работающие на бензине. Наддув позволяет силовому агрегату развить более высокую мощность за счёт генерации большего давления.

Система подачи воздуха на бензиновых двигателях

Конструкция систем питания воздухом моторов любых моделей принципиальных отличий не имеет. Первый элемент — воздухозаборник, компонент двигателя, который отвечает за сообщение с атмосферой. Его устанавливают под капотом так, чтобы эффективно забирать воздушные массы на всех скоростных режимах. Раструб воздухозаборника закреплён корпусом головной оптики с правой или с левой стороны авто, около радиаторной решётки.

После попадания в заборник поток движется в фильтр. Это обязательный компонент воздушной системы двигателя, отвечающий за очистку потока от пыли. Если мельчайшие частицы из атмосферы будут беспрепятственно поступать в ДВС, начнётся интенсивный износ стенок цилиндров, что приведёт к поломке мотора. Фильтр очистки поступающего воздуха включает фильтрующий элемент и корпус. Устанавливают его в подкапотном пространстве недалеко от воздухозаборника, к корпусу авто крепят через резиновые демпферы.

Миновав фильтр, воздушный поток попадает во впускной патрубок. Это соединительная труба, предназначенная для дистанцирования элементов системы. В нижней части патрубка делают «ловушку» для воды. Это небольшое углубление, куда стекает жидкость, попавшая в устройство для подачи воздуха после преодоления глубоких луж.

В корпусе фильтра или во впускном патрубке устанавливают датчик, измеряющий скорость движения воздушных масс.

Регулирует обороты коленвала дроссельная заслонка. Механизм напрямую связан с педалью акселератора, при нажатии на которую увеличивается воздушный поток. В корпусе дросселя расположен регулятор холостых оборотов и датчик положения заслонки. Первый отвечает за поддержание минимального вращения коленвала, второй — передаёт информацию блоку управления о степени открытия механизма.

После дроссельной заслонки поток попадает во впускной коллектор. Это последняя деталь в схеме на пути подачи воздуха в цилиндры. Делают его из металла (сплава на основе алюминия) или пластика. Коллектор отвечает за формирование горючей смеси, которая в дальнейшем попадает в камеру сгорания. Впрыск горючего осуществляют инжекторы, установленные непосредственно в корпусе детали.

Читать еще:  Впускной коллектор двигателя как выглядит

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Компоновка мотора, работающего на солярке, от бензинового практически не отличается. В схеме питания отсутствует дроссельная заслонка, установлен турбокомпрессор и реализован более сложный принцип формирования топливной смеси. В двигатель с дизельной аппаратурой и турбиной воздушный поток попадает через заборник, который представляет собой полный аналог элемента бензинового мотора. Очистка воздушной массы также происходит в фильтре. Однако для силовых агрегатов, устанавливаемых на спецтехнику, предусмотрена многоступенчатая фильтрация. В условиях сильной запылённости используют инерционный предварительный очиститель и другие подобные решения.

После фильтра воздушные массы попадают в центробежный нагнетатель. Турбина работает за счёт энергии отработанных газов и предназначена для генерации большего крутящего момента. Поток, проходя через нагнетатель, нагревается. Для его охлаждения предусмотрен промежуточный теплообменник — интеркулер. Элемент позволяет незначительно повысить мощность ДВС по сравнению с базовыми характеристиками.

Последний элемент системы — коллектор. В отличие от бензинового, в дизельном нет дроссельного узла, а воздух беспрепятственно попадает в цилиндры. Генерация крутящего момента регулируется количеством впрыскиваемого топлива. Однако в современных моторах заслонка всё же есть, но выполняет она другую функцию. Совместно с клапаном EGR она способна улучшить экологические показатели мотора на переходных режимах работы. Снижение токсичности выхлопных газов происходит за счёт повторного их использования при формировании горючей смеси.

Система регенерации выхлопных газов позволяет снизить их токсичность, но в то же время существенно сокращает ресурс силового агрегата. Моторы, оснащённые этой технологией, работают в 4-5 раз меньше до капитального ремонта.

Двигатель: система питания двигателя

Любой автомобиль состоит из многочисленных систем и агрегатов, в число которых входит и «сердце» авто – двигатель внутреннего сгорания. Чаще всего на автомобилях устанавливают именно ДВС, несмотря на то, что данные моторы относительно несовершенны, в частности они довольно шумные, обладают несколько меньшим ресурсом в отличите от некоторые других типов двигателей, а также оказывают негативное воздействие на окружающую среду своими выбросами.

ДВС созданы для преобразования химической энергии топлива, в качестве которой обычно выступает углеводородное топливо (оно может быть жидким или газообразным), что сгорает в рабочей зоне, в механическую работу.

Основные типы ДВС

Существует несколько основных типов ДВС. Так, есть поршневые двигатели, которые, в свою очередь, тоже подразделяются на несколько видов. У поршневых ДВС в качестве камеры сгорания используется цилиндр – именно тут тепловая энергия топлива преобразуется в механическую энергию, а она потом превращается во вращательную. Поршневые двигатели могут быть бензиновыми, дизельными, газовыми и газодизельными.

Помимо поршневых двигателей, существуют роторно-поршневые и газотурбинные ДВС. Интерес представляет ДВС с впрыском воды – это комбинированный двигатель, в котором совмещены поршневая и лопаточная машины. Ещё один вид ДВС – RCV, у которого система газораспределения реализована за счёт вращения цилиндра.

Одним из недостатков ДВС является то, что данный тип мотора способен производить высокую мощность только в узком диапазоне оборотов. Именно поэтому неотъемлемыми «атрибутами» ДВС являются трансмиссия и стартёр. Тем не менее, как уже упоминалось выше, ДВС являются одними из наиболее часто используемых двигателей.

Как правило, в автомобилях используют четырёхтактовые ДВС, получившие такое название потому, что их работу можно разделить на четыре равные по времени части.

Двигатель состоит из различных механизмов и систем, в том числе и системы питания двигателя.

Система питания двигателя

Для чего вообще нужна система питания двигателя? Она отвечает за подачу топлива из бака, фильтрацию, образование горючей смеси, а также подачу последней в цилиндры. В уже прошедшем столетии наиболее часто используемой была карбюраторная система подачи смеси топлива. Потом появилась улучшенная система питания двигателя, при которой смесь топлива подаётся впрыском с помощью одной форсунки – благодаря этому производители смогли сократить расход топлива. Однако сейчас обычно применяется инжекторная система подачи топлива, которая предусматривает подачу топлива под давлением непосредственно в впускной коллектор.

Перечисленные выше системы питания двигателя похожи – различаются же они способами смесеобразования. В целом, в топливной системе присутствует топливный бак, где хранится топливо, — это компактная ёмкость, у которой имеется устройство забора топлива, то есть насос, в редких случаях могут присутствовать и грубые элементы фильтрации.

Также в системе питания двигателя есть топливопроводы – это комплекс трубок и шлангов, которые нужны для того, чтобы переместить топливо к устройству смесеобразования. В качестве устройства смесеобразования может выступать карбюратор, моновпрыск или инжектор – данное устройство необходимо для соединения самого топлива с воздухом. У инжекторных систем питания двигателей имеется и блок управления инжектором, который представляет собой электронное устройство, назначение которого – управление работой топливных форсунок, а также датчиков контроля с клапанами отсечки.

Читать еще:  Freelander датчик температуры двигателя

Чтобы топливо поступило в топливопровод, необходим так называемый топливный насос (как правило, используется погружной насос). Это электродвигатель, который соединён с жидкостным насосом. Стоит отметить, что иногда топливный насос крепится к самому двигателю (по крайней мере, в более старых моделях) и приводится в действие с помощью вращения промежуточного вала.

Наконец, в систему питания двигателя могут входить дополнительные элементы как тонкой, так и грубой очистки, а устанавливаются они в цепь подачи топлива.

Принцип работы системы питания двигателя

Как именно работает система питания двигателя? Сначала в движение приходит насос – он высасывает топливо из бака и передаёт его в устройство смесеобразования по топливопроводу, где установлены фильтры очистки, благодаря чему в устройство смесеобразования топливо поступает очищенным.

В карбюраторе топливо начинает свой путь в поплавковой камере, откуда оно впоследствии поступает в камеру смесеобразования через калиброванные жиклеры. Там оно смешивается с воздухом, а затем поступает в впускной коллектор, проходя через дроссельную заслонку. Через некоторое время впускной клапан открывается, и топливо подаётся в цилиндр.

Немного иной принцип работы у системы моновпрыска – здесь топливо сначала подаётся на форсунку, управляемую электронным блоком. В камеру смесеобразования топливо попадает после открытия форсунка, что происходит в определённый срок. В камере смесеобразования, как и в карбюраторной системе, происходит смешение топлива с воздухом, а остальные процессы те же, что и в карбюраторе.

В инжекторной системе питания двигателя, как и в предыдущей, топливо поступает к форсункам – ими управляет блок управления. Форсунки соединяются между собой при помощи топливопровода, при этом в нём всегда есть топливо. Отметим, что в топливных системах имеется также и обратный топливопровод, благодаря которому излишки топлива сливаются в бак.

Если же сравнивать систему питания двигателя, работающего на дизеле, с бензиновой, то можно сказать, что они очень похожи. Однако в системе питания дизельного двигателя впрыск топлива осуществляется сразу в камеру сгорания цилиндра, и смесеобразование происходит непосредственно в цилиндре. Подача топлива в данной системе происходит под большим давлением, для чего используется насос высокого давления.

Вывод

Как видите, обнаружить подсос воздуха в системе впуска вполне реально, просто надо уделить небольшое количество времени своему железному коню. Возможно Вам удастся отделаться “малой кровью” и просто поменять порванный патрубок или прокладку, вместо дорогостоящих и без результативных визитов в автосервис. Все детали в автомобиле не вечны, некоторые из них могут выходить из строя из-за времени, некоторые просто-напросто ломаются из-за механических воздействий (перетираются, лопаются, рвутся). Двигатель в автомобиле вынужден работать не в идеальных для себя условиях окружающей среды, поэтому постоянно нагревается и остывает. Прокладки и соединения постепенно теряют свои свойства герметичности и могут стать причиной подсоса воздуха. Самое главное – во время устранить причину подсоса, потому как дальше, эта причина может перерасти во что-то большее, и в нужный момент двигатель просто-напросто не запуститься.

Общие сведения

Двигатель бензотриммера по своему устройству аналогичен мотору автомобиля или мотоцикла и отличается от него только количеством цилиндров.

У него есть все элементы, присущие автомобильному или мотоциклетному мотору, то есть:

  • цилиндр камеры сгорания;
  • поршень;
  • блок цилиндра;
  • головка блока цилиндра (ГБЦ);
  • газораспределительный механизм;
  • коленчатый вал (коленвал);
  • распределительный вал (распредвал);
  • система зажигания;
  • система подготовки топливовоздушной смеси;
  • впускной и выпускной клапаны;
  • шатун;
  • масляный поддон;
  • масляный насос;
  • маховик.

Название мотора обусловлено принципом его работы, ведь один цикл включает в себя 4 такта:

  • впуск;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск.

Система подготовки топливовоздушной смеси состоит из:

  • карбюратора;
  • воздушного и топливного фильтров;
  • элементов управления.

Система зажигания состоит из:

  • генератора;
  • датчика;
  • катушки;
  • блокирующей кнопки;
  • свечи.

Как работает 4-тактный двигатель?

Основу такого мотора составляет камера сгорания, образованная:

  • цилиндром;
  • поршнем;
  • ГБЦ.

Причем цилиндр и поршень отделены от головки специальной прокладкой, выдерживающей высокую температуру (свыше тысячи градусов). Герметичность стыка цилиндра и поршня обеспечивают специальные кольца (1–2, в зависимости от качества и стоимости силового агрегата).

Читать еще:  Что такое кпд газотурбинного двигателя

Когда все детали камеры сгорания исправны, КПД двигателя максимален, ведь образующиеся в процессе горения топливовоздушной смеси газы выходят из нее только после того, как отдадут свою энергию поршню, максимально сдвигая его вниз к нижней мертвой точке.

Поршень через шатун подключен к коленчатому валу, поэтому его движение вниз приводит к повороту вала на 180 градусов.

Благодаря огромной скорости движения поршня, передаваемой им энергии достаточно для раскручивания маховика, который повернет коленчатый вал на 540 градусов.

Таким образом, за время одного цикла работы коленчатый вал сделает 2 оборота, причем большую часть этого пути он проделает благодаря запасенной маховиком энергии.

Однако для того, чтобы поршень пошел вниз и создал энергию вращения, необходимо сначала подготовить топливовоздушную смесь. Идеальным считается массовое соотношение воздуха и бензина в 14,7:1.

Карбюратор перемешивает топливо и воздух, обеспечивая определенные пропорции (зависит от его настроек), а для регулировки мощности двигателя предусмотрена воздушная заслонка, перекрывающая воздушный поток.

Чем меньше поступает воздуха, тем меньше выделение энергии при сгорании смеси, ведь ее соотношение всегда одинаково. Исключение составляет лишь режим запуска, в котором количество воздуха сокращается в несколько раз. Это снижает КПД, но облегчает розжиг.

Чтобы смесь сгорела максимально эффективно, ее необходимо вовремя поджечь, что и выполняет система зажигания.

Она формирует скачок напряжения в несколько десятков тысяч вольт, благодаря чему на свече проскакивает искра, поджигающая смесь.

Коленчатый и распределительный валы соединены цепью, причем за 2 оборота первого вала второй делает лишь 1 оборот. Это позволяет открывать впускной или выпускной клапан в оптимальное время. Впускной клапан открывается в начале такта впуска, благодаря чему смесь заполняет камеру сгорания.

Затем начинается такт сжатия, когда поршень идет к ГБЦ и сжимает содержимое камеры. В конце такта сжатия свеча создает искру и смесь воспламеняется, толкая поршень к коленчатому валу. А как только цикл рабочего хода закончится, откроется выпускной клапан и все содержимое камеры сгорания улетит в атмосферу.

От чего зависит срок его службы?

Эффективная и долгая работа такого мотора возможна, лишь если система смазки справляется со своей задачей.

Ведь в месте контакта шатуна и коленчатого вала возникает сильное трение, поэтому без обильной подачи масла такой подшипник быстро перегреется и мотор заклинит.

Кроме того, в смазке нуждаются распределительный вал и поршень.

Если смазки будет недостаточно, то распределительный вал сотрет, а потом и разобьет свою постель, что нарушит работу газораспределительной системы, а поршень расцарапает и сотрет стенки камеры сгорания, что приведет к появлению утечек, а значит снизит КПД двигателя.

Замена пневмокамеры системы изменения длины впускного коллектора

Для замены пневмокамеры необходимо открутить два шурупа битой torx, либо подходящей отвёрткой

и отцепить шток

Если новой пневмокамеры пока нет или будете ремонтировать старую, а ездить необходимо, тогда закручиваем шурупы на своё место и привязываем к одному из них ось заслонок

А вот теперь самое интересное! После того, как пневмокамера уже была демонтирована, оказалось, что дело было не в порванной диафрагме. Когда её перевернули, увидели вот такое

Через такую щель сосало воздух во впускной коллектор!

Так как новую пневмокамеру найти не просто и цена у неё, как у комплекта хороших свечей, было принято решение попробовать её отремонтировать и заменить свечи

Паять не представлялось возможным, так как этот металл не лудится. От сварки также отказался.

Спасение нашлось в средстве для ремонта бамперов и прочих элементов кузова.

Как им пользоваться изложено в статье Как заклеить бампер

Красота там не нужна, а надёжность важна, так как в эту отрывающуюся часть внутри давит пружина. Поэтому кроме герметичности необходима и механическая прочность. Получилось, в общем, вот так

Пневмокамера стала работать лучше новой

В комментариях возникло много вопросов по проверке пневмокамеры, поэтому решил добавить видео проверки исправной пневмокамеры

А вот полное видео о системе изменения длины впускного коллектора

А Вы давно обращали внимание на систему изменения длины впускного коллектора в своём авто? Советую посмотреть

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector