Kaasaegse auto kütusesüsteem – 5 olulist konstruktsioonielementi

Kütusepump on bensiinimootori kütusesüsteemi peamine konstruktsioonielement , mis annab teatud koguse kütust rõhu all pihustitele (kütuse sissepritsemootorid) või karburaatorile (karburaatormootorid). Sõltuvalt ajami tüübist eristatakse mehaanilisi ja elektrilisi kütusepumpasid.

Mehaaniline kütusepump

Karburaatormootoritel kasutatakse mehaanilist kütusepumpa (bensiinipumpa). Seda juhib mehaaniliselt nukkvõll (õlipumba ajamivõll). Pump asub otse mootoril .

Mehaaniline kütusepump on teatud tüüpi kolbpump. Struktuurselt ühendab see:

• kahest osast koosnev ja pealt kaanega suletud korpus;
• keha ülemise ja alumise osa vahele paigaldatud diafragma;
• diafragmaga jäigalt ühendatud varras;
• vardale paigaldatud tagastusvedru;
• pumba ülaosas olevad imi- ja tühjendusventiilid;
• võrkfilter pumba kaanes;
• mehaaniline ajam.

• 
• Mehaanilise kütusepumba skeem

Membraan on pumba peamine töökorpus. See koosneb mitmest (2-3) membraanist, mille vahel on tihendid.

Diafragma on ühendatud vardaga, mis teises otsas suhtleb pumba mehaanilise ajami elementidega. Pumba mehaanilise ajami jaoks on erinevad skeemid.

Kodumaistel autodel kasutatakse disaini, mis koosneb tõukurist ja tasakaalustajaga kangist. Välismaistel tootjatel on populaarne kahe käega hoovaga skeem (kiikõlg).

Pumba ajam toimub nukkvõlli ekstsentrikust. Kui ekstsentrik on pööratud, liigutab pumba ajam varda membraaniga allapoole, ületades vedru jõu. Diafragma kohal oleva õõnsuse maht suureneb, tekkiva vaakumi tõttu siseneb kütus läbi imiklapi kütusepaagist pumpa. Väljalaskeklapp on suletud.

Ekstsentriku edasise liikumise korral vabastatakse pumba ajami hoob ja membraan liigub tagasivooluvedru toimel ülespoole. Membraani kohal tekib rõhk, mille tõttu tühjendusklapp avaneb ja kütus siseneb väljalasketoru kaudu karburaatorisse. Imemisventiil on suletud. Pumba tsüklit korratakse iga ekstsentriku pöördega.

Kui karburaatori ujukikamber täitub, katkestab sulgemisnõel kütuse sisenemise karburaatorisse. Samal ajal jääb membraan alumisse asendisse ja pumba ajam töötab tühikäigul (ei liiguta midagi). Mehaanilise kütusepumba jõudlust reguleeritakse automaatselt, muutes membraani liikumise amplituudi.

Elektriline kütusepump

Elektrilist kütusepumpa kasutatakse hajutatud kütuse sissepritsega bensiinimootorite kütusesüsteemis.

Otsesissepritse- ja diiselmootorites kasutatakse madalrõhukontuuris elektrilist pumpa, et kütust kõrgsurvepumbale ette anda.

Elektriline kütusepump loob kütuse rõhu vahemikus 0,3-0,4 MPa (otsesissepritsega mootorites – kuni 0,7 MPa). Mehaaniliste pumpade kasutamine kütuse sissepritsesüsteemides ei ole madala kütusevarustusrõhu tõttu võimalik.

Elektriajamiga kütusepump võib asuda kütusetorus või kütusepaagis. Enamikul kaasaegsetel sõidukitel on kütusepump sisse ehitatud kütusepaaki.

See skeem tagab pumba parema jahutamise, vähendab imemistoru puudumise tõttu tekkivate kadude tõenäosust.

Teisest küljest on süsteemil kütuse sissepritsetoru maksimaalne pikkus, mis suurendab selle haavatavust.

Elektrilise kütusepumba skeem

Elektriline kütusepump koosneb elektriajamist (elektrimootor) ja pumbaosast (pump ise), mis on asetatud metallkorpusesse. Kõik kütusepumba elemendid puutuvad kütusega kokku.

Bensiinil on kõrge elektritakistus (üle 1 MΩ), mis hoiab ära lühise.

Struktuuriliselt on kütusepump moodul, mis sisaldab lisaks pumbale kütusevoolu andurit, kütusesõela ja kütuse sissevõtuava.

Kütusepumba töö tagavad kaks ventiili – tagasilöögiklapp ja rõhualandusklapp. Tagasilöögiklapp sulgeb mootori seiskamisel kütusesüsteemi. Rõhu alandamise klapp hoiab süsteemis teatud rõhu, juhtides osa kütusest tagasi sisselaskeavasse.

Disaini järgi eristatakse järgmist tüüpi elektrilisi kütusepumpasid:

• rullpump;
• hammasrattapump;
• tsentrifugaalpump.

Rullpumbas imetakse kütus sisse ja pumbatakse rootori pöörlemise ja selles olevate rullide liikumise tõttu.

Kui rulli ja rootori vaheline ruum suureneb, tekib vaakum ja kütus täidab selle ruumi. Kui ruum on täielikult täidetud, katkestatakse kütusevarustus.

Rootori pöörlemisel ruum väheneb, väljalaskeava avaneb ja rõhu all olev kütus väljub pumbast.

Samamoodi toimub hammasrattapumba töö , kus kütus imetakse sisse ja pumbatakse läbi sisemise käigu (rootori) liikumise ekstsentriliselt paikneva välimise käigu (staatori) suhtes. Rootori hammaste küljed moodustavad pöörlemise ajal oma vahedega muutuvaid kambreid, mille abil kütust sisse imetakse ja pumbatakse.

Konstruktsiooniomaduste tõttu on kütusetorusse paigaldatud rull- ja hammasrattapumbad. Kaasaegsetes sissepritsesüsteemides eelistatakse tsentrifugaal(laba)pumpasid, mis tagavad ühtlase (pulsatsioonivaba) kütusevarustuse ja tekitavad vähe müra. Tsentrifugaalpumpadel on aga piirangud rõhu ja võimsuse osas.

Tsentrifugaalkütusepump  paigaldatakse tavaliselt kütusepaaki. Tsentrifugaalpumba tiivik (tiivik) on perimeetri ümber varustatud arvukate labadega.

Tööratas pöörleb kambri sees, milles on kaks kindla kujuga kanalit – imemine ja tühjendus.

Kütuse turbulents, mis tekib siis, kui labad sellele mõjuvad, suurendab rõhku.

Kütusepumba töö algab mootori juhtseadme signaalil, mille peale pumba relee aktiveerub. Mootori käivitamise tagamiseks käivitub elektriline kütusepump kohe pärast süüte sisselülitamist.

Mõnel sõidukil lülitub pump sisse juhiukse avamisel, s.t. Juba enne mootori käivitumist tekitab kütusesüsteem töörõhku. Elektriline kütusepump hoiab kütuse rõhu kitsastes piirides.

Rõhku reguleeritakse pinge muutmisega või kaitseklapi abil.

Bensiini- ja diiselmootorite kütusesüsteemid

Kütusesüsteem on auto kõige olulisem osa, mille ülesandeks on kütuse tarnimine paagist mootori põlemiskambrisse.

See koosneb paljudest elementidest, mis on ette nähtud kütuse transportimiseks, filtreerimiseks, arvestuseks, ettevalmistamiseks ja eemaldamiseks.

Artiklis vaatleme lähemalt bensiini- ja diiselmootorite kütusesüsteeme ning saame ka teada, mis on kütuse tagasivoolutoru (“tagasivool”) ja miks seda vaja on.

Koostis ja tööpõhimõte

Iga kütusesüsteemi põhiülesanne on varustada teatud ajahetkel nõutav kogus kütust paagist põlemiskambrisse. Funktsionaalselt on see jagatud kaheks põhisüsteemiks:

• kütuse transport, selle filtreerimine ja rõhu tekitamine süsteemis – toimub mehaaniliste ja hüdrauliliste seadmete abil;
• kütuse sissepritse koguse ja ajastuse arvutamine, samuti selle jaotus silindrite vahel toimub elektrooniliste seadmete abil.

Sõiduki kütusesüsteem

Kütusesüsteemi koostis sisaldab järgmisi elemente:

• Paak on suletud anum kütuse hoidmiseks.
• Torujuhtmed (edasi ja tagasi) – torud ja painduvad voolikud, mille kaudu kütust transporditakse.
• Filtrid (jäme- ja peenpuhastus) – teostavad puhastamist mehaanilistest lisanditest.
• Rõhuregulaator – vajalik etteantud rõhutaseme tagamiseks.
• Pump on tavaliselt sukelpump, mida juhib elektrimootor.
• HPFP – otsesissepritsesüsteemide jaoks (diiselmootorid).
• kütusepihustid.

Bensiinimootorite kütusesüsteemide tüübid

Sõltuvalt bensiinimootori tüübist on olemas karburaator ja sissepritsega kütusesüsteemid. Need erinevad disaini ja jõudluse poolest.

karburaatoriga mootor

Karburaatorisüsteemi töö toimub vastavalt järgmisele põhimõttele:

• Pump tõmbab kütust paagist. Samal ajal tagab see madala rõhu, mis on piisav ainult kütuse varustamiseks.
• Torujuhtme kaudu liikudes filtreeritakse kütus.
• Spetsiaalses kambris (karburaatoris) segatakse kütus õhuga.
• Valmis segu juhitakse otse mootori silindritesse, kus see põleb.

sissepritse mootor

Sissepritsemootori kütusesüsteem erineb selle poolest, et sellel on sissepritsesüsteem, mis sunniviisiliselt pumpab kütust põlemiskambrisse. Sellise kütusesüsteemi pump loob sõltuvalt sissepritse tüübist kõrgema rõhu:

• Iga silindri jaoks eraldi düüsidega (jaotatud sissepritse). Pumba tekitatav rõhk kütusetorus on vahemikus 2,5 kuni 4 baari.
• Ühe otsikuga (ühe sissepritsega), mis varustab kütusega kõiki mootorisilindreid. Lihtne skeem, mida tänapäevases autotööstuses madala efektiivsuse tõttu praktiliselt ei kasutata.
• Otsene süstimine. Pihustid on paigaldatud silindripeasse, mis võimaldab kütust otse silindritesse sissepritse. Sel juhul on töörõhk umbes 155 baari.

Auto kütusepaagi disainifunktsioonid

Sissepritsega bensiinimootori kütusesüsteemi tööskeem:

• Pump juhib bensiini läbi filtrite kütusetorusse.
• Kaldtee regulaator tagab etteantud kütuserõhu taseme.
• Rööpale paigaldatud pihustid süstivad kütust silindritesse.
• Bensiini silindritesse tarnimise hetkel antakse ka õhku, moodustub kütuse-õhu segu.

Diiselmootori jõuahel

Common Rail kütusesüsteemi diagramm

Diislikütuse toitesüsteemidel on oma omadused. Struktuure on kolme tüüpi:

• Common rail (või aku);
• Pumba düüsidega;
• Jagatud.

ühisraudtee

Kõige populaarsem diislikütuse süsteem on aku (või ühisanum). See vastab kõrgematele keskkonnastandarditele. See on tagatud tänu diisli sissepritseprotsesside sõltumatusele mootori töörežiimidest.

Struktuuriliselt on ühisanum diiselmootori jõusüsteemil kaks peamist ahelat:

• Madalrõhu sektsioon – koosneb kütusepaagist, madalrõhupumbast, torustikust ja filtrist.
• Kõrgsurve sektsioon – koosneb kõrgsurve kütusepumbast (TNVD), torustikust, rööpast (akumulaatorist) ja pihustitest.

Diislikütuse süsteemi tööpõhimõte on järgmine:

• Madalsurvepump pumpab diislikütust kütusepaagist torustikku.
• Läbides torujuhtme läbi jäme- ja peenfiltrite, suunatakse diisel kõrgsurvepumbale.
• Kõrgsurve kütusepump suunab kütuse pihustitesse, mida kasutatakse kütuse süstimiseks silindritesse.
• Samaaegselt kütuse sissepritsega tarnitakse õhku.

Eraldatud toiteahel ja seadme pihusti

Pumba otsik

Jagatud kütusesüsteem koosneb kütusepaagist, torustikust, sissepritsepumbast ja pihustid. Sellisel juhul ühendatakse pump ja düüsid pikkade torujuhtmetega, mis on mõeldud kõrge rõhu jaoks. Jagatud skeemi kasutatakse aktiivselt kodumaises autotööstuses, kuna see eristub madala hinna ja disaini lihtsuse poolest.

Pump-pihusti on omakorda seade, mis loob samaaegselt soovitud rõhutaseme ja toodab kütuse sissepritse. See asub silindripeas ja seda juhib nukkmehhanism.

Sel juhul realiseeritakse päri- ja tagasiliinid kanalitena, mis asuvad otse plokipeas. Selle skeemi töörõhk on kuni 2200 baari.

Sellel meetodil on oluline puudus – seda iseloomustab rõhu sõltuvus mootori töörežiimist.

Kütuse tagasivool (tagasivoolik)

Kütusesüsteemid

Reeglina on kütusepumbal konstantne võimsus, see tähendab, et see pumpab kütust paagist konstantsel rõhul siini. Mootor töötab erinevates režiimides, tarbides sõltuvalt selle koormusest erineva koguse kütust. Seega muutub vajalikuks kontrollida kütuse rõhku ja kogust kütusetorus. Seda teeb kütuse rõhuregulaator, mis juhib liigse kütuse tagasi paaki läbi kütuse tagasivoolutoru ehk nn "tagasivoolu". Praegu on kahte tüüpi kütusesüsteeme, mis erinevad kütuse tagasivoolutoru (tagasivoolutoru) olemasolu või puudumise poolest.

• Kütusevarustussüsteem tagasivoolutoruga. Kütus, mida pihusti ei ole sissepritsinud, on üleliigne ja see suunatakse kütusetoru ja tagasivoolutoru kaudu asuva regulaatori kaudu tagasi paaki. Seega säilib kütusekollektoris konstantne rõhk.
• Kütusesüsteem ilma tagasivoolutoruta. Kütuse rõhuregulaator sellistes süsteemides paigaldatakse tavaliselt sukelkütusepumba moodulisse. Pumba poolt tarnitud liigne kütus suunatakse lühikese tagasivoolutoru kaudu tagasi paaki. Sellisel juhul suunatakse kütusetorusse ainult see kogus kütust, mida pihustid pritsivad. Sellel süsteemil on järgmised eelised – madalam maksumus ja kütuse väiksem kuumutamine paagis.

Kütusepumba seade ja tööpõhimõte

Reeglina on kütusesüsteemi põhielemendid enamiku samasse kategooriasse kuuluvate automudelite puhul samad. Teisest küljest võivad praktilised omadused erineda, olenevalt konkreetse mootori tehnilistest omadustest.

Kütusesüsteemi seade

Sisepõlemiselektrijaama töö põhineb spetsiaalse segu põlemisel vabaneva energia muundamisel mehaaniliseks tegevuseks. Kuid selle protsessi õigeks toimumiseks on vaja hoolikat ettevalmistust ja selle silindritesse sisestamist. Ja seda jõuallikas teostab kütusesüsteem.

Selle süsteemi ülesanne on varustada kütust (üks segu komponentidest) ja segada seda õhuga, mille tulemusena tekib põlev segu enne, kui see kõik silindrisse jõuab.

Levinud elektrisüsteemide tüübid

Kaasaegsetes autodes kasutatakse enim kahte tüüpi kütust – diislikütust ja bensiini. Gaas jääb neile veidi maha, kuigi kasutatakse ka päris tihti.

Kasutatav kütus mõjutab otseselt kütusesüsteemi konstruktsiooni ja tööd. Algselt kasutasid bensiinimootoriga autod peamise elemendina karburaatorit, mis tagas segu moodustamise. Nüüd peetakse sellist toitesüsteemi vananenuks ja seda autodel ei kasutata ning see asendati pihustiga.

Sissepritse toitesüsteem

Mis puutub diislisse, siis sellel on oma süsteem – diisel. Tähelepanuväärne on see, et selle diiselmootori tööpõhimõtet pole selle loomisest saadik muudetud, muutunud on ainult disain. Lisaks on selle süsteemi põhimõte mingil moel pihusti töö aluseks. Seetõttu on vaja üksikasjalikumalt kaaluda kõiki praegu kasutatavaid elektrisüsteemide tüüpe.

Injektor ja selle seade

Pihusti toimimise olemus seisneb selles, et kütus süstitakse sunniviisiliselt läbivasse õhuvoolu. Sel juhul toimub bensiini tarnimine rõhu all, mis tagab selle pihustamise, parandades seeläbi selle segunemist õhuga.

Kui arvestada mis tahes kütusesüsteemi, koosneb see kahest põhikomponendist – esimene tagab õhuvarustuse, teine ​​​​kütus.

Õhuosa on tegelikult kõigil mootoritel, sealhulgas sissepritsega mootoritel, identne. Tegemist on mahukanaliga, mille otsa on paigaldatud filter, mis puhastab õhku lisanditest. See kanal on ühendatud sisselaskekollektoriga, mis omakorda viib ajastussüsteemi sisselaskeklappideni.

Õhu sissevõtu teostab mootor ise. Kui kolb liigub (sisselasketaktil), tekib selle kohale vaakum. See avab sisselaskeklapi ja selle liikumisega kaasneb õhu tõmbamine silindrisse. Üldiselt on kõik üsna lihtne.

Kuid seade ja kütuseosa toimimine on palju keerulisem. See koosneb paljudest elementidest, millest igaüks täidab oma ülesandeid.

Kütusesüsteem koosneb:

• ventilatsioonisüsteemiga paak;
• elektriline kütusepump;
• peen filter;
• rõhuregulaator;
• torustikud (varustus-, tagasivoolu äravool);
• kütusetoru;
• pihustid.

kütusepihusti süsteem

Paak on bensiini reservuaar, kust see siseneb süsteemi edasi. Sissepritsesüsteemis asub bensiinipump otse paagis ja selle ülesandeks on pumbata bensiin rõhu all ülejäänud komponentidesse.

Pumba bensiin siseneb kõigepealt filtrisse viivasse toitetorusse. Läbides puhastuselemendi, eemaldatakse kütusest väikesed lisandid. Filtrist juhitakse bensiin sama toru kaudu regulaatorisse, kuna rõhk süsteemis peab jääma rangelt kindlaksmääratud parameetrite piiresse. Rõhu ühtlustamine on väga lihtne – üleliigne osa kütusest naaseb läbi äravoolutoru paaki.

Pärast regulaatorit juhitakse bensiin kütusetorusse, mis jaotab selle düüsidesse. Tegelikult on kaldtee ühendustoru. Pihustite ülesanne on süstida kütust läbivasse õhuvoolu.

Pihustiga kütusesüsteeme on mitut tüüpi, mis erinevad mõne disainilahenduse poolest. Niisiis olid esimesed pihustid monosissepritsega, see tähendab, et nad kasutasid ainult ühte sisselaskekollektorisse paigaldatud düüsi. Selles konstruktsioonis kaldtee kui selline puudus.

Nüüd kasutatakse mitmepunktilise sissepritsega (jaotatud) pihustid, kus igal silindril on oma otsik ja siin kasutatakse juba rampi. Sellisel juhul paigaldatakse düüsid ka sisselaskekollektorisse, ainult igaüks oma kanalisse.

Kõige kaasaegsem on otsesissepritsepihusti. See on ka hajutatud sissepritsesüsteem, milles bensiin juhitakse otse silindrisse.

Samuti on pihusti kütusesüsteemi seadmel veel üks komponent – elektrooniline, mis sisaldab juhtseadet ja mitmeid andureid. Selle ülesanne on juhtida jõuallika töörežiimi ja määrata tarnitava kütuse kogus. Just see komponent reguleerib düüside tööd.

Pihusti tööpõhimõte

Sissepritse toitesüsteem töötab järgmiselt: süütevõtme keeramisel lülitatakse sisse bensiinipump, täites kogu kütusekomponendi bensiiniga. Kui starter on sisse lülitatud, hakkab silindritesse õhku imema.

Elektrooniline komponent kogub andurite abil infot talle vajalike elektrijaama parameetrite kohta ning arvutab nende alusel välja pihusti avanemisaja kestuse.

Pärast seda annab see düüsidele elektriimpulsi ja need süstivad kollektorit läbivasse õhuvoolu õiges koguses bensiini, misjärel need segatakse ja juhitakse silindritesse.

See on bensiini kütusesüsteemi tööpõhimõtte lihtsustatud kirjeldus, tegelikult tundub kõik veidi keerulisem.

Diisel ja selle omadused

Diislikütuse süsteemi tööpõhimõte erineb bensiini omast, mis mõjutab ka kütusevarustussüsteemi toimimise iseärasusi.

Puudutame ainult erinevusi kütusekomponendi osas. Esimene neist on see, et diisli segu moodustumine on sisemine. See tähendab, et segu komponendid juhitakse silindritesse eraldi ja need on seal juba segatud.

Ja teine ​​erinevus on see, et segu süttib kokkusurumisel, seega on rõhk diisli silindrites (kompressioon) peaaegu kaks korda kõrgem kui bensiiniagregaadil.

Ja need mõlemad erinevused muudavad diislikütuse süsteemi konstruktsiooni ise.

Nagu eelnevalt mainitud, koosneb süsteem kahest põhikomponendist – õhust ja kütusest. See kehtib ka diisli kohta.

Õhuosa osas erineb see bensiiniosast vähe. Ainus asi on see, et diiselmootor kasutab paremat filtrit, kuna see mootor on õhu puhtuse suhtes väga tundlik.

Kütusekomponent on samuti osaliselt sarnane sissepritsega, kuigi seal on mõned erielemendid. Kokku sisaldab disain järgmist:

• paak;
• liinid (madal ja kõrge rõhk, toite- ja äravool);
• kaks filtrielementi (jäme- ja peenpuhastus);
• kütuse täitmispump (tavaliselt sisaldub sissepritsepumba konstruktsioonis);
• kõrgsurve kütusepump (TNVD);
• düüsid;

Diiselmootori kütusesüsteem

Kui varem oli kogu toitesüsteem täielikult mehaaniline, siis nüüd ilmub konstruktsiooni üha rohkem elektroonilisi osi. Kuid et see oleks selgem, kaalume kõike mehaanilise süsteemi näitel.

Kütus on paagis, kust see kütuse täitepumba töö tõttu juhitakse läbi madalrõhu etteandetorustiku jämefiltrielemendile.

Pärast seda juhitakse filter sama toru kaudu teise filtrisse – peenpuhastus. Ja alles pärast seda tarnitakse kütus sissepritsepumbale.

Selle pumba peamised tööelemendid on kolbide paarid, mis koosnevad kolvist ja hülsist. Pumpa ise töötab väntvõll ja selle sisse on paigaldatud nukkvõll. Just see võll juhib kolvipaari ja nende töö tõttu suureneb kütuserõhk oluliselt.

Pärast sissepritsepumpa suunatakse diislikütus pihustitesse läbi toitetorude, kuid juba kõrge rõhu all.

Tööpõhimõte

Õhuosa ja diislikütuse süsteem sissepritsepumbani – pole midagi erilist, millega arvestada. Seetõttu puudutame üksikasjalikumalt ainult jaotist "kõrgsurvepump – otsik".

Mehaanilises süsteemis olev pihusti töötab kütuse rõhu tõttu. See määrab avanemisläve, millest kõrgemal hakatakse kütust sissepritsima. Ja mida suurem see rõhk on, seda rohkem kütust silindrisse tarnitakse (seda süstitakse seni, kuni rõhk langeb alla seatud läve).

Pumba kolvipaari kolvil on spetsiaalsed sooned, tänu millele on hülsi pöörlemise tõttu nende suhtes võimalik reguleerida kokkusurutava kütuse kogust.

Jaotis "kõrgsurve kütusepump-pihusti" on täielikult täidetud kütusega (õhu olemasolu pole lubatud), kuid selle rõhk ei ole düüsi avamiseks piisav. Kolvipaar surub käivitamisel esmalt kokku osa kütusest ja seejärel surub selle torusse. Selle tulemusena tõuseb rõhk selles piirkonnas järsult, mis tagab düüsi avanemise ja kütuse sisenemise silindrisse.

Silindritesse antava kütuse kogust reguleeritakse kolvipaari hülsi asendi muutmisega. Õiges suunas keerates saate doseerida kütusekoguse, mis pumbas enne torusse sisenemist kokku surutakse.

Muidugi on kaasaegsed diiseljõusüsteemid struktuurselt arenenumad, kuid nende tööpõhimõte on muutumatu. Seetõttu on kõik täiustused peamiselt seotud doseerimise täpsuse ja koguse suurendamisega.

Kütusesüsteem

• 
  Sisepõlemismootor (lühendatult sisepõlemismootor ) on teatud tüüpi mootor, soojusmootor , mille puhul tööpiirkonnas
  põleva kütuse (tavaliselt vedelate või gaasiliste
  süsivesinikkütuste) keemiline energia muudetakse mehaaniliseks tööks.
• Vaatamata sellele,
  et sisepõlemismootorid on suhteliselt
  ebatäiuslikud soojusmootorite tüübid
  (kõrge müra, mürgised heitmed, väike ressurss), on sisepõlemismootorid
  tänu oma autonoomiale
  (kasutatav kütus sisaldab palju
  rohkem energiat kui parimad elektriakud
  )
  laialt levinud näiteks
  transpordis.
• Väntmehhanismi ( KShM
  )
  kasutatakse kolvi edasi-tagasi
  liikumise muutmiseks väntvõlli pöörlevaks liikumiseks ja vastupidi.

• KShM osad jagunevad
  kahte rühma, need on liikuvad ja fikseeritud
  osad:

• liigutatavad: rõngastega kolb, kolvi tihvt, keps, väntvõll, hooratas.
• fikseeritud: silindriplokk (on sisepõlemismootori karkass), plokipea, tihend, pann (karter).

Tööpõhimõte

Otsene skeem:
gaasirõhu mõjul olev kolb
teeb translatsioonilise liikumise
väntvõlli suunas. Kinemaatiliste paaride
"kolb-ühendusvarras" ja
"ühendusvarras-võll" abil muudetakse
kolvi translatsiooniline liikumine
väntvõlli pöörlevaks liikumiseks. Väntvõll
koosneb
:

• ühendusvarda ajakirjad
• põlisrahvaste kaelad
• vastukaal

Vända
hüdrauliline
pöördmehhanism

Vastupidine diagramm:
väntvõll teostab rakendatud
välise pöördemomendi
toimel
pöörlevat liikumist, mis
kinemaatilise
ahela
"võlli-ühendusvarras-kolb" kaudu muundatakse
kolvi translatsiooniliseks liikumiseks.

Gaasi
jaotusmehhanism (GRM) on mehhanism põleva segu
sisselaskeava õigeaegseks jaotamiseks ja heitgaaside vabastamiseks sisepõlemismootori silindrites .

See viiakse läbi kahetaktiliste mootorite silindrite tühjendusakende
sulgemise ja avamisega
kolbidega
või
sisselaske- ja väljalaskeklappide avamisega ja sulgemisega (neljataktilistel
mootoritel), mida juhib nukkmehhanismi
nukkvõll (nukkvõll).
.

Nukkvõllil on jäik
väntvõlli pöörlemise sünkroniseerimine,
mida rakendatakse hammasratta, hammasrihma
või kettajami abil.

Reeglina põhjustab
suure võimsusega mootoritel purunenud
või libisenud rihm või ajastuskett mootori rikke.

süstimissüsteem

Kaasaegsed
sõidukid kasutavad mitmesuguseid
kütuse sissepritsesüsteeme. Sissepritsesüsteem

(teine ​​nimi on sissepritsesüsteem
, alates sissepritse
– sissepritse) on ette nähtud kütuse sissepritse tõttu
kütuse-õhu segu moodustamiseks .

Sissepritsesüsteemid
paigaldatakse
bensiini- ja diiselmootoriga sõidukitele.
Samal ajal erinevad
bensiini- ja diiselmootorite sissepritsesüsteemide konstruktsioonid oluliselt.

Kütuse sissepritsesüsteem
on osa sõiduki
kütusesüsteemist . Sissepritsesüsteemi peamine töökorpus on otsik ( pihusti ).

Sõltuvalt
kütuse-õhu
segu moodustamise

meetodist jagunevad bensiinimootorite sissepritsesüsteemid :

• tsentraalsed sissepritsesüsteemid;
• hajutatud sissepritsesüsteemid;
• otsesissepritsesüsteemid.

Tsentraalne
sissepritse
( monosüst )
toimub
sisselaskekollektorisse paigaldatud ühe otsiku abil.

Mitmepordiline
sissepritsesüsteem
( mitmepunktiline
sissepritsesüsteem )
hõlmab kütuse tarnimist igasse
silindrisse eraldi düüsi kaudu. Sisselaskekollektoris tekib
kütuse-õhu segu .

Kütusesäästlikkuse seisukohalt
on paljulubav
otsesissepritsesüsteem.
Kütus süstitakse otse iga silindri
põlemiskambrisse .

Bensiinimootorite sissepritsesüsteemid võivad olla
mehaaniliselt
või elektrooniliselt juhitavad .
Kõige arenenum on elektrooniline
sissepritsekontroll, mis võimaldab
oluliselt säästa kütust ja
vähendada kahjulikke heitgaase.

Kütuse sissepritse
süsteemis võib toimuda pidevalt
või impulss-
( diskreetselt ).
Efektiivsuse seisukohalt paljulubav
on impulsskütuse sissepritse.

Mootoris
kombineeritakse sissepritsesüsteem tavaliselt
süütesüsteemiga
ning see moodustab kombineeritud
sissepritse- ja süütesüsteemi
(Motronic,
Fenix). Süsteemide koordineeritud töö
tagab mootori
juhtimissüsteem.

Diiselmootorite kaasaegsed
sissepritsesüsteemid

on:

• ühisanumsissepritsesüsteem;
• pumba sissepritsesüsteem.

1. Common Rail sissepritsesüsteemi töö
   põhineb kütuse tarnimisel pihustitesse
   ühisest kõrgsurveakust
   – kütusetorust (Common Rail tõlkes –
   "common rail").
2. Pumba-pihusti sissepritsesüsteemis on kõrgsurve
   loomise ja
   kütuse sissepritse funktsioonid ühendatud ühes
   seadmes – pump-pihustis.
3. Diisli sissepritsesüsteemid on elektrooniliselt
   juhitavad.
4. Kütusesüsteem
   (teine ​​nimi kütusevarustussüsteem )
   on
   mõeldud
   auto mootori kütusega varustamiseks, samuti selle hoidmiseks
   ja puhastamiseks.
5. 
   Auto kütusesüsteemil
   on järgmine seade:

• kütusepaak;
• kütusepump;
• kütusemõõdiku andur;
• kütusefilter;
• kütusetorud;
• sissepritsesüsteem.

Kütusepaak on mõeldud mootori tööks vajaliku kütuse
hoidmiseks . Sõiduauto kütusepaak asub tavaliselt kere allosas tagaosas. Kütusepaagi maht annab konkreetse sõiduki jaoks keskmiselt 500 km. Kütusepaak on atmosfäärist isoleeritud. Kütusepaaki ventileerib bensiiniaurude regenereerimissüsteem .

Kütusepump
varustab sissepritsesüsteemi kütusega ja
hoiab kütusesüsteemis töörõhku
. Kütusepump on paigaldatud
kütusepaaki ja on elektriajamiga
. Vajadusel
kasutatakse täiendavat (võimendus)pumpa
(mitte segi ajada diiselmootorite ja otsesissepritsesüsteemide
sissepritsesüsteemi kõrgsurve kütusepumbaga ).

Kütusepaaki
on koos pumbaga paigaldatud kütusenäidiku andur
.
Anduri konstruktsioon sisaldab ujukit
ja potentsiomeetrit. Ujuki liigutamine
koos kütusetaseme muutumisega paagis
viib
potentsiomeetri asendi muutumiseni. See omakorda
toob kaasa takistuse suurenemise
ahelas ja pinge languse
kütusenäidikul.

Sissetuleva kütuse puhastamine
toimub kütusefiltris
.
Kaasaegsetel autodel on kütusefiltrisse sisse
ehitatud rõhualandusklapp, mis
reguleerib töörõhku süsteemis.
Liigne kütus eemaldatakse klapist
läbi tühjenduskütusetoru. Kütuse otsesissepritsega
mootoritel pole kütusefiltris rõhualandusventiili paigaldatud.

Diiselmootorite kütusesüsteemi kütusefiltril on
pisut erinev konstruktsioon, kuid
selle töö olemus jääb samaks.
Teatud sagedusega vahetatakse
kütusefiltri komplekt või
ainult filtrielement.

Süsteemis olev kütus
ringleb läbi kütusetorude .
Eristage toite- ja tühjenduskütuse torusid.
Kütuse toitetorustikus hoitakse
töörõhku . Liigne kütus
eemaldatakse
tühjendustoru kaudu kütusepaaki.

Sissepritsesüsteem
on ette nähtud
kütuse sissepritse tõttu kütuse-õhu segu moodustamiseks
.

Kütusesüsteemi töö
toimub
järgmiselt. Kui
süüde on sisse lülitatud,
pumpab kütusepump süsteemi kütust. Kütusefiltri
läbimisel
see puhastatakse. Edasi
siseneb kütus sissepritsesüsteemi, kus toimub pihustamine ja kütuse-õhu segu
moodustumine .

Mõnel
sõidukil tekib töörõhk kütusesüsteemis
siis, kui
juhiuks avatakse (
bensupump lülitub sisse).

sisselaskesüsteem

Sisselaskesüsteem (teine ​​nimi – sisselaskesüsteem )
on loodud selleks, et lasta
mootorisse vajalik kogus õhku ja
moodustada kütuse-õhu segu.

Mõiste "sisselaskesüsteem" ilmus sisepõlemismootorite
disaini väljatöötamisega , eriti kütuse otsesissepritsesüsteemide tulekuga .

Mootori õhuga varustavad seadmed on lakanud olemast pelgalt
õhukanal, vaid on muutunud eraldi
süsteemiks.

Oma töös
suhtleb sisselaskesüsteem
paljude mootorisüsteemidega,
sealhulgas:

• sissepritsesüsteem;
• heitgaaside ringlussüsteem;
• bensiiniaurude regenereerimissüsteem;
• vaakumpidurivõimendi.

• Nende süsteemide ja paljude teiste süsteemide koostoime
  tagab mootori
  juhtimissüsteem.
• Silindrite õhuga täitmise parandamiseks , võimsuse suurendamiseks kaasaegsete bensiini- ja diiselmootorite
  sisselaskesüsteemi projekteerimisel kasutatakse turboülelaadurit.
• Sisselaskesüsteemil
  on järgmine üldine paigutus :

• õhu sisselase;
• õhufilter;
• drosselklapp;
• sisselaskekollektor;
• sisselaskeklapid (eraldi mootorikonstruktsioonidel);
• ühendustorud;
• mootori juhtimissüsteemi konstruktsioonielemendid.

Sisselaskesüsteemi skeem

Õhuvõtuava tagab õhu sissevõtu atmosfäärist
ja on teatud
kujuga harutoru.

Õhufiltrit kasutatakse õhu puhastamiseks mehaanilistest
osakestest. Filterelement on valmistatud
spetsiaalsest paberist ja asetatakse
eraldi korpusesse.
Õhufiltri element on kulumaterjal
, st. on piiratud
kasutusiga. Sõltuvalt auto töötingimustest võib filtrielemendi
kasutusiga varieeruda.

Drosselklapp
reguleerib sissetuleva
õhu hulka vastavalt
sissepritsitud kütuse kogusele.
Kaasaegsetel mootoritel juhib drosselklappi
elektrimootor
ja sellel puudub mehaaniline
ühendus gaasipedaaliga .

Sisselaskekollektor jaotab õhuvoolu läbi
mootori silindrite ja annab sellele vajaliku
liikumise. Sisselaskekollektoris tekkivat vaakumit
kasutatakse nii vaakumpidurivõimendi töös kui ka sisselaskeklappide käitamiseks.

Kütuse otsesissepritsega mootoritel on
lisaks drosselklapile
paigaldatud ka sisselaskeklapid .

Need tagavad segu moodustumise protsessi
, jagades õhu kaheks
sisselaskekanaliks. Üks kanal on blokeeritud
siibriga, läbi teise – õhk läbib
takistamatult.

Sisselaskeklapid
on paigaldatud ühisele võllile, mida
pööratakse vaakum-
või elektriajamiga.

Sisselaskesüsteemi
juhib
mootori juhtimissüsteem. Sisselaskesüsteemi töös kasutatavad
mootori juhtimissüsteemi konstruktsioonielemendid võib jagada kolme rühma:

• sisendandurid;
• Juhtplokk;
• täitevseadmed.

Näiteks otsesissepritsemootori sisselaskesüsteemil
on
järgmised
andurid:

• õhuvoolumõõtur;
• sisselaskeõhu temperatuuriandur;
• gaasihoovastiku asendiandur;
• sisselaskekollektori rõhuandur;
• sisselaskeklapi asendiandur;
• retsirkulatsiooniklapi asendiandur;
• rõhuandur vaakumpidurivõimendi torus.

Mootori koormuse määramiseks kasutatakse õhumassimõõtjat ja sisselaskeõhu temperatuuriandurit

. Viimastele
mootorimudelitele pole õhumassimõõtjat
paigaldatud.
Mootori koormuse määravad
sisselaskeõhu temperatuuriandur ja
valikuline õhurõhuandur
.

Sisselaskekollektori rõhuandurit kasutatakse
heitgaaside
retsirkulatsioonisüsteemi töös, et arvutada möödavoolugaaside kogust
. Ülejäänud andurid tagavad
vastavate süsteemide töö.

Sisselaskesüsteemi
juhivad järgmised täiturmehhanismid
:

• gaasihoova juhtseade;
• sisselaskeklapi mootor või vaakumklapi juhtventiil (kütuse otsesissepritsega mootoril);
• bensiiniaurude regenereerimissüsteemi sulgeventiil;
• EGR solenoidklapp.

Täiturmehhanismid
aktiveerivad mootori juhtseadme
.

Diisel, sissepritse, karburaatori toitesüsteemid sisepõlemismootoritele

Sisepõlemismootorit (edaspidi sisepõlemismootor) ei peeta asjata auto südameks. Selle tekitatud pöördemoment on kõigi sõidukis toimuvate mehaaniliste ja elektriliste protsesside peamine allikas.

Mootor ei saa aga eksisteerida peale seda teenindavate süsteemide – määrimine, võimsus, jahutus ja heitgaasid. Kõige olulisem roll sisepõlemismootori töös on mootori toitesüsteemil (või kütusesüsteemil).

Funktsioonid, seade ja tööpõhimõte

Iga autot iseloomustab selline asi nagu "jõureserv". Selle määrab vahemaa, mille auto suudab läbida täispaagi kütusega ilma täiendava tankimiseta.

Seda näitajat mõjutavad mitmesugused tegurid: hooajalised, ilmastiku- ja looduslikud liiklustingimused, teekatte iseloom, sõiduki koormuse määr, juhi individuaalsed omadused sõidu ajal jne).

Peamist rolli auto “isu” määramisel mängib aga elektrisüsteem ja selle õige töö.

Elektrisüsteem täidab järgmisi funktsioone:

1. kütuse tarnimine, puhastamine ja ladustamine;
2. õhu puhastamine;
3. spetsiaalse põleva segu valmistamine;
4. seguga varustamine sisepõlemismootori silindritesse.

Klassikaline auto toitesüsteem koosneb järgmistest konstruktsioonielementidest:

• kütusepaak, mis on ette nähtud kütuse hoidmiseks;
• kütusepump, mis täidab süsteemis rõhu loomise ja kütusevarustuse sundimise funktsioone;
• kütusetorud – spetsiaalsed metalltorud ja kummivoolikud kütuse transportimiseks kütusepaagist sisepõlemismootorisse (ja liigse kütuse transportimiseks vastupidises suunas);
• kütusefilter (või filtrid);
• õhufilter (õhu puhastamiseks lisanditest);
• seadmed kütuse-õhu segu valmistamiseks.

Toitesüsteemil on üsna lihtne tööpõhimõte: spetsiaalse kütusepumba mõjul juhitakse paagist kütus, mis on eelnevalt kütusefiltriga puhastatud, läbi kütusetorude seadmesse, mis on ette nähtud kütuse ettevalmistamiseks. õhu segu. Ja seejärel juhitakse segu mootori silindritesse.

Toitesüsteemi valikud

Peamised sisepõlemismootorite kütuseliigid on bensiin ja diislikütus ("diisliõli"). Kaasaegsete kütuseliikide hulka kuulub ka gaas (metaan), kuid vaatamata oma laialdasele kohaldatavusele pole see veel aktuaalsust omandanud.
Kütuse tüüp on üks sisepõlemismootorite jõusüsteemide klassifitseerimise kriteeriume.

Sellega seoses eristatakse jõuallikaid:

1. bensiin;
2. diisel;
3. põhinevad gaaskütusel.

Kuid spetsialistide seas on tunnustatuim mootori toitesüsteemide tüpoloogia vastavalt kütuse tarnimise ja kütuse-õhu segu valmistamise meetodile. Seda klassifitseerimispõhimõtet järgides eristatakse esiteks karburaatormootori toitesüsteemi ja teiseks kütuse sissepritsega (või sissepritsemootoriga) toitesüsteemi.

Karburaator

Karburaatorisüsteem põhineb tehniliselt keeruka seadme – karburaatori – tegevusel. Karburaator on seade, mis valmistab ette kütuse ja õhu segu vajalikus vahekorras. Vaatamata tüüpide mitmekesisusele on autotööstuses enim kasutatud ujukimaga karburaatorit, mille skemaatiline diagramm sisaldab:

• ujukikamber ja ujuk;
• pihusti, difuusor ja segamiskamber;
• õhu- ja drosselklapid;
• kütuse- ja õhukanalid vastavate jugadega.

Kütuse-õhu segu valmistamine karburaatoris toimub passiivse skeemi järgi. Kolvi liikumine sisselasketaktis (esimene löök) loob silindrisse tühjendusruumi, kuhu õhk tormab, läbides õhufiltri ja läbi karburaatori.

Just siin tekib põlev segu: segamiskambris hajuti pihustist väljuv kütus purustatakse õhuvooluga ja segatakse sellega. Lõpuks juhitakse läbi sisselaskekollektori ja sisselaskeklappide põlevsegu konkreetsesse mootori silindrisse, kus see õigel hetkel süüteküünlast pärit sädemest süüdatakse.

Seega on karburaatormootori toitesüsteem valdavalt mehaaniline meetod kütuse-õhu segu valmistamiseks.

kütuse sissepritse

Karburaatori ajastu asendub sissepritsemootori ajastuga, mille toitesüsteem põhineb kütuse sissepritsel. Selle peamised elemendid on: elektriline kütusepump (asub reeglina kütusepaagis), düüsid (või otsik), sisepõlemismootori juhtseade (nn "ajud").

Selle toitesüsteemi tööpõhimõte taandub kütuse pihustamiseks läbi düüside kütusepumba tekitatud rõhu all.

Segu kvaliteet varieerub sõltuvalt mootori töörežiimist ja seda juhib juhtseade.
Sellise süsteemi oluline komponent on otsik.

Sissepritsemootorite tüpoloogia põhineb täpselt kasutatavate düüside arvul ja nende asukohal.
Seega kipuvad eksperdid eristama järgmisi pihustivalikuid:

1. hajutatud süstiga;
2. tsentraalse süstiga.

Jaotatud sissepritsesüsteem hõlmab düüside kasutamist vastavalt mootori silindrite arvule, kus iga silindrit teenindab oma otsik, mis on seotud põleva segu valmistamisega. Kesksel sissepritsesüsteemil on kõigi silindrite jaoks ainult üks otsik, mis asub kollektoris.

Diiselmootori omadused

Tööpõhimõte, millel diiselmootori toitesüsteem põhineb, on justkui erinev.

Siin süstitakse kütus pihustatud kujul otse silindritesse, kus toimub segu moodustumise protsess (õhuga segunemine), millele järgneb süttimine põleva segu kokkusurumisest kolvi poolt.

Sõltuvalt kütuse sissepritse meetodist on diiselmootoril kolm peamist võimalust:

• otsesissepritsega;
• keeriskambri süstimisega;
• kambrieelse süstiga.

Pöörlemiskambri ja eelkambri valikud hõlmavad kütuse sissepritse silindri spetsiaalsesse eelkambrisse, kus see osaliselt süüdatakse ja liigub seejärel põhikambrisse või silindrisse. Siin põleb õhuga segunev kütus lõpuks ära.

Otsesissepritse seevastu hõlmab kütuse viimist kohe põlemiskambrisse, millele järgneb selle segamine õhuga jne.

Teine omadus, mis eristab diiselmootori toitesüsteemi, on põleva segu süütamise põhimõte.

See ei tulene süüteküünlast (nagu bensiinimootoril), vaid silindri kolvi tekitatavast rõhust ehk isesüttimisest. Teisisõnu, sellisel juhul pole süüteküünlaid vaja kasutada.

Külm mootor ei suuda aga tagada segu süttimiseks vajalikku temperatuuri. Ja hõõgküünalde kasutamine võimaldab läbi viia põlemiskambrite vajaliku kuumutamise.

Toitesüsteemi töörežiimid

Olenevalt eesmärkidest ja teeoludest saab juht rakendada erinevaid sõidurežiime. Need vastavad ka teatud toitesüsteemi töörežiimidele, millest igaüht iseloomustab erilise kvaliteediga kütuse-õhu segu.

1. Külma mootori käivitamisel on segu koostis rikkalik. Samal ajal on õhukulu minimaalne. Selles režiimis on liikumise võimalus kategooriliselt välistatud. Vastasel juhul suurendab see kütusekulu ja jõuallika osade kulumist.
2. Segu koostis rikastub "tühikäigu" režiimi kasutamisel, mida kasutatakse "rannikul" sõites või mootoril soojas olekus.
3. Segu jääb osakoormusega sõitmisel lahjaks (näiteks tasasel teel keskmise kiirusega suure käiguga).
4. Segu koostis rikastub täiskoormuse režiimis, kui sõiduk liigub suurel kiirusel.
5. Segu koostis on järsu kiirenduse tingimustes (näiteks möödasõidul) sõites rikkalik, peaaegu rikkalik.

Seetõttu peab elektrisüsteemi töötingimuste valik olema põhjendatud vajadusega liikuda teatud režiimis.

Vead ja teenindus

Sõiduki töötamise ajal kogeb auto kütusesüsteem koormusi, mis põhjustavad selle ebastabiilse töö või rikke. Järgmisi tõrkeid peetakse kõige levinumaks.

Ebapiisav kütusevarustus (või selle puudumine) mootori silindritesse

Ebakvaliteetne kütus, pikk kasutusiga, keskkonnamõjud toovad kaasa kütusetorude, paagi, filtrite (õhk ja kütus) ning põlevsegu ettevalmistamise seadme tehnoloogiliste avade saastumise ja ummistumise ning kütusepumba kahjustused. Süsteem vajab remonti, mis seisneb filtrielementide õigeaegses vahetamises, kütusepaagi, karburaatori või pihustipihustite perioodilises (iga kahe kuni kolme aasta järel) puhastamises ning pumba vahetamises või parandamises.

ICE võimsuskadu

Kütusesüsteemi talitlushäire määrab sel juhul silindritesse siseneva põleva segu kvaliteedi ja koguse reguleerimise rikkumine. Tõrkeotsing on seotud põlevsegu valmistamise seadme diagnoosimise vajadusega.

kütuse leke

Kütuse leke on väga ohtlik nähtus ja on täiesti vastuvõetamatu. See rike on lisatud "Rikete loendisse …", millega auto liikumine on keelatud.

Probleemide põhjused peituvad kütusesüsteemi sõlmede ja sõlmede tiheduse kadumises.

Rikke kõrvaldamine seisneb kas süsteemi kahjustatud elementide asendamises või kütusetorude kinnitusdetailide pingutamises.

Seega on toitesüsteem kaasaegse auto sisepõlemismootori oluline element ja vastutab jõuallika õigeaegse ja katkematu kütusevarustuse eest.