Топливная система — большая и сложная рабочая часть автомобиля, отвечающая за перекачку автомобильного топлива до двигателя, очистку, разделение, дозирование и поступление внутрь двигателя для воспламенения, сгорания и работы. Помимо линии транспортировки в нее входит блок фильтров, системы впрыска и возврата лишнего топлива в бак.
Функция топливной системы и ее элементы
Основная задача системы (с-мы) — доставка горючего из бака в камеру сгорания двигателя равномерно и постоянно для его бесперебойной работы.
Функционально в нее входят:
- линия доставки и очистки топлива, регулирования внутреннего давления;
- линия дозирования и последовательной подачи в камеры сгорания цилиндров двигателя.
Система питания состоит из следующих элементов и устройств:
- Бак – резервуар, хранилище топлива.
- Насос – внутренний погружной, перемещает из бака топливо к двигателю.
- Топливопроводы (две встречные рабочие линии) – трубки и шланги для перемещения топлива к с-мам питания двигателя.
- Фильтры – осуществляют фильтрацию, удаляют посторонние включения.
- Устройство регулирования давления – обеспечивает установленные рабочие параметры в системе.
- ТНВД – насос, обеспечивающий распыление дизельного топлива через форсунки дизельного мотора или бензина при прямом впрыске.
- Форсунки – обеспечивают распыление дисперсной эмульсии внутрь коллектора или камеры сгорания.
Подробно о работе системы подачи топлива
Работа двигателя обеспечивается воспламенением и горением топлива в камерах сгорания. Топливная с-ма с установленной периодичностью порционно подает дозированное количество горючего, обеспечивая его непрерывную работу.
В ней могут происходить следующие технологические процессы:
- Система питания производит подачу топлива во впускной коллектор для смешивания с поступающим воздухом (моновпрыска 1 форсунка или распределенный впрыск количество форсунок равно количеству цилиндров).
- С-ма имеет несколько иную схему подачи, дозированная порция топлива подается для образования смеси в камеру сгорания (непосредственный впрыск).
Подача дизельного топлива проходит только непосредственно в камеры сгорания мотора. Разделение и порционная подача дизеля чаще производится посредством ТНВД, либо с помощью инжектора.
При дозировании инжектором работает Common Rail – относительно новая с-ма, придуманная инженерами Bosch. В рабочем процессе в топливной рампе создается область высокого давления. Этот способ подачи позволяет значительно снизить расход топлива и добиться максимальной экономичности. Кроме того этот способ экологичен, значительно снижается содержание высокотоксичных продуктов в отработанных газах, выбрасываемых в атмосферу. Также можно расширить возможности и характеристики регулирования давления и установки момента начала впрыска. Этого можно добиться разбивкой впрыска и нагнетания.
При моно и распределенном впрыске бензиновых моторов смесеобразование из воздуха и топлива проходит до камер сгорания. Внутри цилиндров топливно-воздушная смесь поджигается свечей.
Если распыление бензина производится внутрь цилиндра, то его смешивание с воздухом происходит прямо в камере сгорания. Также на такте сжатия смеси на свечу подается электрический ток, от возникающей искры происходит сгорание бензина, что создает энергию.
Виды систем питания бензиновых двигателей
Бензиновые двигатели распределены на две группы систем питания по принципам устройства смесеобразования:
- карбюраторные;
- инжекторные.
Имеются различия в рабочих функциях и конструкционные различия.
Загрузка ...
Карбюраторные
Система питания бензинового двигателя производит рабочие процессы следующим образом:
- Погружной насос внутри бензобака перекачивает бензин и доставляет его до карбюратора.
- Транспортируемый бензин проходит очистку от мелких включений и попадает в карбюратор.
- Внутри карбюратора бензин смешивается с воздухом, поступающим снаружи, образуя смесь.
- Полученная топливно-воздушная смесь распыляется в камеру сгорания цилиндров, где воспламеняется и производит энергию.
Инжекторные
ДВС с инжекторной с-мой производит впрыск топлива, после чего, оно смешиваясь с воздухом, образует горючую смесь.
- Распределенное питание. Насос осуществляет нагнетание бензина. Величина производимого давления для разных с-м имеет различное значение и зависит от системы впрыска. Форсунки впрыскивают топливо во впускной коллектор для каждого цилиндра отдельно.
- Моновпрыск работает примерно также как распределенный, но различие в том, что форсунка всего одна. Такая система питания неэффективна, поэтому и не получила распространение.
- Непосредственный впрыск. Форсунки установлены в головке блока цилиндров, поэтому поступление бензина производится непосредственно в каждый отдельный цилиндр. Давление с-мы при этом 155 Бар.
Топливная система бензинового инжектора работает следующим образом:
- насосом топливо подается на топливную рампу
- специальный регулятор контролирует параметры нагнетания
- блок управления, зная количество поступившего воздуха, дозирует подачу топлива
- форсунки осуществляют впрыск бензина в каждый цилиндр
- бензин смешывается с необходимым объемом воздуха и образует топливную смесь.
Топливная система дизельных моторов
Дизельный ДВС имеет существенные отличия от бензинового по принципу воспламенения смеси. Дизельная смесь без участия свечей зажигания воспламеняется под давлением при большой температуре, которая создается свечами накала.
Схема топливной системы дизельных моторов однообразная: ТНВД и форсунки. Насос производит перекачку топлива и повышает давление. Форсунка отвечает за впрыск, распыление топлива и образование насыщенной смеси.
При подаче высокого давления происходит абсолютно полное сгорание дизтоплива, это дает значительное увеличение мощности и снижает содержание вредных продуктов горения в выхлопных газах.
Различные виды дизельных моторов имеют несколько модификаций систем питания:
- Common rail
- Насос-форсунки
- Разделенные.
Насос-форсунки и разделенные
Разделенная с-ма питания состоит из следующих устройств: бак, трубопроводы, насос, форсунки. Между ТНВД и форсунками располагаются технологические трубопроводы, которые способны держать давление.
Насос-форсунка создает давление и производит впрыск топлива, имеет кулачковый рабочий привод. В ГБЦ также располагается канал поступления дизтоплива и обратка. Рабочее характеристики системы 2200 бар.
Главный недостаток системы – давление полностью зависит от рабочего режима автомобиля.
Common rail
Среди дизельных моторов это самая популярная аккумуляторная топливная система (Common Rail). Главное ее преимущество — высокая экологичность, эффективность. Такая высокая экологическая безопасность этой системы питания обусловлена ее полной автономностью: поступление топливной смеси в камеру сгорания и загруженность мотора никак не состоят в зависимости друг от друга.
Само устройство Common Rail представляет собой два отдельных контура, каждый из них имеет свое назначение и функционал:
- Первый контур низкого давления конструктивно выглядит как вспомогательный, в его составе бак, погружной насос, топливопровод и блок фильтров.
- Второй контур высокого давления является продолжением первого, имеются: ТНВД, топливопровод, аккумулирующая система и форсунки на ГБЦ.
Оба контура работают следующим образом:
- Насос первого контура перекачивает горючее из бака по топливопроводу ко второму контуру.
- Топливо проходит очистку в фильтрах и попадает в ТНВД второго контура.
- Далее ТНВД нагнетает топливо в рампу.
- Форсунки производят впрыск дизеля.
Возврат топлива — обратка
Главная функциональное назначение насоса — равномерно с установленной скоростью и стабильными параметрами давления перекачивать горючее из бака в систему питания двигателя. Двигатель не может работать абсолютно стабильно, постоянно изменяются режимы нагрузки. Соответственно скорость расхода топлива тоже изменяется. Появляется потребность контроля уровня нагнетения.
Для таких случаев предусмотрен специальный регулятор давления, удаляющий излишки по возвратному топливопроводу в бак. Существуют две такие схемы. Они различаются наличием либо отсутствием обратного трубопровода (возвратной линии).
- Устройство с обраткой. Излишки отправляются по возвратной магистрали в бак. Регулятор давления устанавливается на топливной рампе. В топливном коллекторе устойчивое постоянное давление.
- Устройство без возвратной магистрали. Для нее предусмотрена установка регулирующего датчика в корпусе топливного насоса. Излишки оправляются назад по небольшой возвратной линии. В основную топливную линию отправляется только установленное необходимое количество горючего без избыточной подачи. Система более экономичная, малозатратная, имеет меньшую стоимость.
Если материал был полезен, напишите комментарий. Если оказался бесполезен или неточен, тем более пишите.
