Система питания

Содержание:

Неисправности топливной системы

Основная причина любых неисправностей системы питания дизельного двигателя – износ конструктивных элементов и узлов. Типичные неисправности, возникающие после определенного пробега двигателя – износ оси рычага регулятора и выход из строя резинового кольца уплотнения в магистрали низкого давления.

Еще одна распространенная проблема – накопление в узлах и магистралях грязи и нагара, от которых следует регулярно избавлять двигатель путем промывки.

Другие типичные неисправности:

Затрудненный пуск двигателя.

Возможные причины:

  • неисправность свечей накаливания;
  • неправильный сорт солярки;
  • завоздушивание системы;
  • износ элементов нагнетания топлива;
  • неисправность подкачивающего насоса/ТНВД;
  • неверно выставленный угол опережения топливоподачи;
  • поломка регуляторов или датчиков системы.

Двигатель потерял мощность.

Вероятные причины:

  • износ деталей ТНВД или нарушение регулировки;
  • неправильно установленный угол опережения;
  • изношенные или вышедшие из строя распылители форсунок;
  • слишком низкое давление в системе;
  • завоздушивание;
  • поломка подкачивающего насоса;
  • засорение фильтров.

Слишком большой расход солярки

Причины:

  • неправильный угол опережения;
  • износ или разрегулирование ТНВД;
  • повреждение форсунок или их износ;
  • падение давления на впрыске;
  • забивание воздушного фильтра;
  • плохая компрессия;
  • утечки горючего из системы;
  • плохая герметичность системы топливоподачи;
  • засорение сливного топливопровода (идущего от ТНВД к баку);
  • сбой опережения впуска солярки или неверно выставленные обороты холостого хода;
  • иные неисправности ДВС.

Жирный черный выхлоп из трубы

Причины:

  • неполное закрытие клапанов или образование нагара, ведущее к плохому сгоранию смеси;
  • слишком поздний впрыск;
  • неверно выставленные зазоры клапанов;
  • падение компрессии в цилиндрах;
  • плохой топливный факел, формируемый форсунками.

Выхлоп белого или серого цвета, очень дымный.

Причины:

  • падение компрессии;
  • пробой прокладки ГБЦ;
  • неверное опережение подачи топлива;
  • двигатель переохлажден и нуждается в прогреве.

Мотор по ощущениям работает слишком «жестко»

Причины:

  • впрыск происходит слишком рано;
  • смесь в цилиндры поступает неравномерно;
  • разрегулированы или неисправны форсунки;
  • снижена компрессия.

Двигатель шумит

Причины:

  • один или несколько узлов топливной системы загрязнены (фильтры, форсунки);
  • система завоздушена;
  • неполадки с уплотнительными шайбами распылителей или самими распылителями.

Неровная работа на холостую и при езде

Причины:

  • неверно выставлены холостые обороты;
  • неполадки с топливопроводом на участке между фильтром и ТНВД;
  • повреждение опорной пластины ТНВД;
  • неверно выставлено опережение;
  • проблема с распылителями или форсунками, общие неполадки в топливной системе;
  • неисправность регулятора оборотов коленвала;
  • избыточное давление картерных газов.

Двигатель внезапно глохнет

Причины:

  • нарушен угол опережения;
  • засорен топливный фильтр;
  • не подается горючее (например, из-за поломки ТНВД);
  • повреждена магистраль впрыска.

Приходится часто менять свечи

Обычно это происходит из-за неисправности форсунок в цилиндрах, соответствующих неисправным свечам.

Большинства неисправностей можно избежать путем своевременного технического обслуживания системы питания дизельного двигателя.

Типы систем питания

Различают следующие виды систем питания двигателя, отличающиеся местом образования смеси:

  1. внутри двигательных цилиндров;
  2. вне двигательных цилиндров.

Топливная система автомобиля при образовании смеси за пределами цилиндра разделяется на:

  • топливную систему с карбюратором
  • с использованием одной форсунки (с моно впрыском)
  • инжекторную

Назначение и состав топливной смеси

Для бесперебойной работы двигателя автомобиля необходима определенная топливная смесь. Она состоит из воздуха и топлива, смешанных по определенной пропорции. Каждая из этих смесей характеризуется количеством воздуха, приходящегося на единицу топлива (бензина).

Для обогащенной смеси характерно наличие 13-15 частей воздуха, приходящихся на часть топлива. Такая смесь подается при средних нагрузках.

Богатая смесь содержит менее 13 частей воздуха. Применяется при больших нагрузках. Наблюдается увеличенный расход бензина.

У нормальной смеси характерно наличие 15 частей воздуха на часть топлива. Обедненная смесь содержит 15-17 частей воздуха и применяется при средних нагрузках. Обеспечивается экономный расход топлива. Бедная смесь содержит более 17 частей воздуха.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ на примере электронной системы распределенного впрыска

В современных впрысковых двигателях для каждого цилиндра предусмотрена индивидуальная форсунка. Все форсунки соединяются с топливной рампой, где топливо находится под давлением, которое создает электробензонасос. Количество впрыскиваемого топлива зависит от продолжительности открытия форсунки. Момент открытия регулирует электронный блок управления (контроллер) на основании обрабатываемых им данных от различных датчиков.

Датчик массового расхода воздуха служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.

Датчик положения дроссельной заслонки служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, оборотов двигателя и циклового наполнения.

Датчик температуры охлаждающей жидкости служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и для управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя.

Датчик положения коленчатого вала служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения коленвала в определенные моменты времени. ДПКВ — полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный «жизненно важный» в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.

Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в отработавших газах. Информация, которую выдает датчик, используется электронным блоком управления для корректировки количества подаваемого топлива. Датчик кислорода используется только в системах с каталитическим нейтрализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3 (в Евро-3 используется два датчика кислорода- до катализатора и после него).

Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя угол опережения зажигания.

Здесь перечислены только некоторые основные датчики, необходимые для работы системы. Комплектации датчиков на различных автомобилях зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр.

Про результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЭБУ осуществляет управление исполнительными механизмами, к которым относятся: форсунки, бензонасос, модуль зажигания, регулятор холостого хода, клапан адсорбера системы улавливания паров бензина, вентилятор системы охлаждения и др. (все опять же зависит от конкретной модели)

Из всего перечисленного, возможно, не все знают, что такое адсорбер. Адсорбер является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро-2 запрещен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг. На неработающем двигателе пары бензина попадают в адсорбер из бака и впускного коллектора, где происходит их поглощение. При запуске двигателя адсорбер по команде ЭБУ продувается потоком воздуха, всасываемого двигателем, пары увлекаются этим потоком и дожигаются в камере сгорания.

Работа системы питания дизельного двигателя

Классическая система питания дизеля

Систему питания дизельных двигателей, которая включает топливный насос высокого давления (ТНВД) и присоединенные к нему посредством толстостенных трубок высокого давления форсунок можно назвать классической, поскольку до последнего времени она имела наибольшее применение.
Рассмотрим, как работает такая система питания.

Итак, как мы уже знаем из предыдущей статьи, система питания дизеля включает топливный бак, систему топливопроводов низкого давления, систему фильтрации топлива, подкачивающий насос, насос высокого давления, трубки высокого давления, форсунки, а также элементы воздуховода и отвода отработавших газов.

От зубчатых колес газораспределения приводится в действие вал топливного насоса 19 высокого давления (ТНВД), который, в свою очередь, приводит в действие топливоподкачивающий насос 20. В результате из бака 2 по трубкам 23 и 21 через фильтр 22 грубой очистки топливо засасывается в полость подкачивающего насоса 20, откуда по топливопроводам 6 и 10 через фильтр тонкой очистки подается к ТНВД 19.
Топливный насос высокого давления через трубки высокого давления 15 подается к форсункам 17, при этом осуществляется строгое дозирование количества подаваемого к форсункам топлива, а также момент подачи каждой топливной порции.

Поступающее из ТНВД по топливопроводу 15 высокого давления топливо через форсунку 17 впрыскивается в цилиндр, где осуществляется его быстрое перемешивание с предварительно сжатым воздухом и самовоспламенение.

Впускная полость ТНВД снабжена перепускным клапаном 13, поддерживающим в ней давление 0,15…0,17 МПа вне зависимости от расхода топлива. Избыточное топливо по трубкам 11 и 4 возвращается в топливный бак 2.
Таким образом, данная система питания является проточной. Часть топлива перепускается также в трубку 4 из фильтра тонкой очистки через калиброванное отверстие, расположенное в штуцере 8.

Непрерывная циркуляция топлива в проточной системе в отличие от тупиковой выравнивает его температуру, освобождает топливную магистраль от возможных пузырьков воздуха и паровых пробок. Топливо, просачивающееся через зазоры в форсунках, отводится в бак по трубке 18.

Первоначальное заполнение системы осуществляется ручным насосом 12, который объединен в один узел с подкачивающим насосом 20. Воздух из системы при ее заполнении и в процессе эксплуатации удаляют в первую очередь через отверстия, закрываемые пробками 9 и 14, а отстой из фильтра сливают через отверстие, закрываемое пробкой 5.

Топливо тщательно очищают даже от мельчайших твердых частиц, которые могут повредить прецензионные (выполненные очень точно) сопрягаемые поверхности в насосе высокого давления и форсунках.
Топливо фильтруется не только фильтрами 7 и 22, но и при заливке в бак через сетку 3, установленную в его горловине, а также на входе и топливопровод 23 через сетку топливоприемника 1 и на входе в форсунку с помощью небольшого фильтра, установленного в штуцере 16.

Данную систему питания дизелей относят к системам с раздельной топливной аппаратурой. В последнее время широкое распространение получили и другие конструкции систем питания, в первую очередь – система впрыска посредством насос-форсунок и система питания, называемая Common Rail («Коммон Рейл»). Эти две системы имеют ряд существенных преимуществ перед классической раздельной системой питания, в первую очередь благодаря возможности значительного увеличения давления впрыска, а также применения компьютерного управления подачей топлива.

***

Учебные дисциплины
  • Инженерная графика
  • МДК.01.01. «Устройство автомобилей»
  •       Общее устройство автомобиля
  •       Автомобильный двигатель
  •       Трансмиссия автомобиля
  •       Рулевое управление
  •       Тормозная система
  •       Подвеска
  •       Колеса
  •       Кузов
  •       Электрооборудование автомобиля
  •       Основы теории автомобиля
  •       Основы технической диагностики
  • Основы гидравлики и теплотехники
  • Метрология и стандартизация
  • Сельскохозяйственные машины
  • Основы агрономии
  • Перевозка опасных грузов
  • Материаловедение
  • Менеджмент
  • Техническая механика
  • Советы дипломнику
Олимпиады и тесты
  • «Инженерная графика»
  • «Техническая механика»
  • «Двигатель и его системы»
  • «Шасси автомобиля»
  • «Электрооборудование автомобиля»

Система питания инжекторного двигателя

Так в наше время в автомобилях получила распространение модель инжекторных
(впрысковых) двигателей, поэтому нам также необходимо рассмотреть систему
питания инжекторного двигателя. Отличительной особенностью инжекторных
двигателей стало отсутствие карбюратора, который заменен новыми, современными элементами
системы питания двигателя. Преимущество ее еще в том, что водитель, надавливая педаль газа, регулирует
только поток воздуха, поступающий в цилиндры, а состав и качество об­ра­зу­ю­щей­ся рабочей
смеси контролирует встроенный в систему бортовой компьютер.

Сам принцип работы бортового компьютера системы питания инжекторного дви­га­те­ля представлен ниже.

Здесь изменен сам процесс получения топливно-воздушной смеси. Так, топливный насос вместо
механического — стал электрическим и размещен непосредственно в топливном баке автомобиля.
Кроме того, он подает топливо в систему сразу под высоким давлением. Топливо
поступает в топливную рампу, в которой расположены форсунки. Через них бензин впрыскивается
непосредственно в определенный цилиндр в заданное время, где смешивается уже с воздухом. Какое
количество топлива нужно подать в конкретный цилиндр и в нужное время — определяет этот самый бортовой
компьютер. На это влияет объем поступившего воздуха, температура его и двигателя, скорость вращения
коленвала и т.д. Считывая все эти показатели, программа в компьютере вычисляет интервал времени,
при котором срабатывает клапан на каждой форсунке, открывающий доступ бензина под давлением в
цилиндры двигателя. Так осуществляется автоматически контроль подачи топлива в системе питания
инжекторного двигателя. Если ДВС получил название «сердца» автомобиля, то здесь мы
столкнулись с его «мозгом».

Плюсы подобных систем очевидны: экономия расхода, снижение токсичности, уве­ли­че­ние срока
эксплуатации двигателя и более рациональное его использование в процессе работы. Но есть и минус –
это усложнение конструкции самой системы питания инжекторного двигателя за счет увеличения
электронных устройств, которые бывают очень «капризны» при перепадах температур, увеличенной влажности
и значительных колебаниях при длительной езде по неровной местности (бездорожью).
Однако конструкторы и здесь нашли способы минимизировать риск возникновения неисправностей в таких ситуациях.

Устройство системы питания инжекторного двигателя представлено ниже.

Здесь видны синие стрелки, показывающие направление вывода отработавших газов. Таким образом,
от устройства системы питания инжекторного двигателя мы дошли до системы выпуска
отработавших газов. Что она из себя представляет? Возвращаемся опять к цилиндру двигателя.
После совершения рабочего хода поршня наступает такт выпуска при движении поршня от НМТ к ВМТ.
При этом открывается выпускной клапан, и газы выводятся из цилиндра. Весь этот процесс сопровождается
громким шумом, а сами газы — высокой скоростью вывода, температурой и токсичностью. Для комплексного
решения всех этих проблем в автомобиле и предусмотрена система выпуска отработавших газов. Газы из
цилиндра через выпускной коллектор попадают в нейтрализатор, выполняющий роль фильтра, а затем в
глушитель. В глушителе имеется несколько последовательно соединенных камер с отверстиями. Вся
конструкция эта выглядит как змеевик. Поток газов, проходя через камеры, постоянно меняя направление,
глушится, то есть уменьшается шум и их температура. После чего через выхлопную трубу автомобиля они
выводятся в атмосферу.

В качестве завершения знакомства с системой питания инжекторного двигателя и выпуска
отработавших газов стоит упомянуть о таком нюансе. Мы выяснили, что при отсутствии подачи воздуха или
топлива двигатель автомобиля не заведется или заглохнет при прерывании подачи одного из компонентов.
Но, если перекрыть выпуск отработавших газов – результат будет тот же. Двигатель заглохнет, так как
не будет создаваться разряжение воздуха в цилиндре. А значит ни новый поток воздуха, ни топливо поступать
в него не будут. Это нашло свое применение в промышленных силовых установках на производстве, когда
требуется аварийно остановить работу ДВС. Перекрытие выхлопной трубы надежно это гарантирует.

Обратная связь с датчиками

Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.

Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch

Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.

Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.

На разных режимах обратная связь работает так:

  • Запуск мотора. Чтобы двигатель смог завестись, нужна обогащенная горючая смесь с увеличенным процентным содержанием топлива. И электронный блок это обеспечивает, причем для этого он использует заданные данные, и информацию от кислородного датчика он не использует;
  • Прогрев. Чтобы инжекторный двигатель быстрее набрал рабочую температуру ЭБУ устанавливает повышенные обороты мотора. При этом он постоянно контролирует его температуру, и по мере прогрева корректирует состав горючей смеси, постепенно ее обедняя до тех пор, пока состав ее не станет оптимальным. В этом режиме электронный блок продолжает использовать заданные в картах данные, все еще не используя показания лямбда-зонда;
  • Холостой ход. При этом режиме двигатель уже полностью прогрет, а температура выхлопных газов – высокая, поэтому условия для корректной работы лямбда-зонда соблюдаются. ЭБУ уже начинает использовать показания кислородного датчика, что позволяет установить стехиометрический состав смеси. При таком составе обеспечивается наибольший выход мощности силовой установки;
  • Движение с плавным изменением оборотов мотора. Для достижения экономичного расхода топлива при максимальном выходе мощности, нужна смесь со стехиометрическим составом, поэтому при таком режиме ЭБУ регулирует подачу бензина на основе показания лямбда-зонда;
  • Резкое увеличение оборотов. Чтобы инжекторный двигатель нормально отреагировал на такое действие, нужна несколько обогащенная смесь. Чтобы ее обеспечить, ЭБУ использует данные карт, а не показания лямбда-зонда;
  • Торможение мотором. Поскольку этот режим не требует выхода мощности от мотора, то достаточно, чтобы смесь просто не давала остановиться силовой установке, а для этого подойдет и обедненная смесь. Для ее проявления показаний лямбда-зонда не нужно, поэтому ЭБУ их не использует.

Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.

Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.

Инжекторные топливные системы

Инжекторные топливные системы в настоящее время применяются гораздо чаще карбюраторных, особенно на бензиновых двигателях легковых автомобилей. Впрыск бензина во впускной коллектор инжекторного двигателя осуществляется с помощью специальных электромагнитных форсунок (инжекторов), установленных в головку блока цилиндров и управляемых по сигналу от электронного блока.

При этом исключается необходимость в карбюраторе, так как горючая смесь образуется непосредственно во впускном коллекторе.

Различают одно- и многоточечные системы впрыска. В первом случае для подачи топлива используется только одна форсунка (с ее помощью готовится рабочая смесь для всех цилиндров двигателя). Во втором случае число форсунок соответствует числу цилиндров двигателя.

Форсунки устанавливают в непосредственной близости от впускных клапанов. Топливо впрыскивают в мелко распыленной виде на наружные поверхности головок клапанов. Атмосферный воздух, увлекаемый в цилиндры вследствие разрежения в них во время впуска, смывает частицы топлива с головок клапанов и способствует их испарению. Таким образом, непосредственно у каждого цилиндра готовится топливовоздушная смесь.

В двигателе с многоточечным впрыском при подаче электропитания к электрическому топливному насосу 7 через замок 6 зажигания бензин из топливного бака 8 через фильтр 5 подается в топливную рампу 1 (рампу инжекторов), общую для всех электромагнитных форсунок.

Давление в этой рампе регулируется с помощью регулятора 3, который в зависимости от разрежения во впускном патрубке 4 двигателя направляет часть топлива из рампы обратно в бак. Понятно, что все форсунки находятся под одним и тем же давлением, равным давлению топлива в рампе.

Когда требуется подать (впрыснуть) топливо, в обмотку электромагнита форсунки 2 от электронного блока системы впрыска в течение строго определенного промежутка времени подается электрический ток. Сердечник электромагнита, связанный с иглой форсунки, при этом втягивается, открывая путь топливу во впускной коллектор.

Продолжительность подачи электрического тока, т. е. продолжительность впрыска топлива, регулируется электронным блоком. Программа электронного блока на каждом режиме работы двигателя обеспечивает оптимальную подачу топлива в цилиндры.

Для того чтобы идентифицировать режим работы двигателя и в соответствии с ним рассчитать продолжительность впрыска, в электронный блок подаются сигналы от различных датчиков. Они измеряют и преобразуют в электрические импульсы значения следующих параметров работы двигателя:

  • угол поворота дроссельной заслонки
  • степень разрежения во впускном коллекторе
  • частота вращения коленчатого вала
  • температура всасываемого воздуха и охлаждающей жидкости
  • концентрация кислорода в отработавших газах
  • атмосферное давление
  • напряжение аккумуляторной батареи
  • и др.

Двигатели с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд неоспоримых преимуществ перед карбюраторными двигателями:

  • топливо распределяется по цилиндрам более равномерно, что повышает экономичность двигателя и уменьшает его вибрацию, вследствие отсутствия карбюратора снижается сопротивление впускной системы и улучшается наполнение цилиндров
  • появляется возможность несколько повысить степень сжатия рабочей смеси, так как ее состав в цилиндрах более однородный
  • достигается оптимальная коррекция состава смеси при переходе с одного режима на другой
  • обеспечивается лучшая приемистость двигателя
  • в отработавших газах содержится меньше вредных веществ

Вместе с тем системы питания с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд недостатков. Они сложны и поэтому относительно дорогостоящи. Обслуживание таких систем требует специальных диагностических приборов и приспособлений.

Наиболее перспективной системой питания топливом бензиновых двигателей в настоящее время считается довольно сложная система с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания, позволяющая двигателю длительное время работать на сильно обедненной смеси, что повышает его экономичность и экологические показатели. В то же время из-за существования ряда проблем системы непосредственного впрыска пока не получили широкого распространения.

Особенности дизтоплива и двигателей на нем

Как и бензиновый двигатель, дизель работает на принципе сгорания жидкого топлива в цилиндрах. Но солярка обладает некоторыми специфическими особенностями, из которых происходят и отличия в конструкции дизельных и бензиновых моторов.

С точки зрения состава дизтопливо – смесь газойлевых и керосиновых фракций, получаемая после того, как из сырой нефти отгонят бензин.

Основное свойство дизтоплива – показатель воспламеняемости, который называют цетановым числом (аналогично октановому числу для бензина). Стандартные типы дизтоплив, имеющиеся в продаже на АЗС, имеют это число в пределах от 45 до 50.

Дизтопливо проходит предварительную очистку уже на заводе, а устранением посторонних фракций «на месте» занимается топливный фильтр. Очищенное горючее поступает по магистрали к ТНВД (входящий в состав дизельного мотора топливный насос высокого давления, назначение которого – создать давление на выходе), подающему его в форсунки, которые распыляют топливо в камеру сгорания. Там частицы дизтоплива смешиваются с разогретым от сжатия воздухом, и происходит воспламенение.

Свечи дизеля:

Среди прочих важных особенностей дизтоплива – его повышенная плотность и хорошая смазывающая способность. Другие существенные характеристики:

  • чистота горючего;
  • вязкость;
  • температура застывания.

По последнему параметру принято делить солярку на:

  • летнее дизтопливо;
  • зимнее;
  • арктическое.

5.1. Смесеобразование и состав горючей смеси

Сущность процесса смесеобразования
заключается в получении мельчайших
частиц бензина, полного их испарения и
перемешивания с воздухом. Процесс
получения смеси воздуха с распыленным
бензином – карбюрация. Полученная таким
образом смесь – горючая.

В цилиндрах двигателя эта смесь
перемешивается с оставшимися продуктами
сгорания, в результате чего образуется
рабочая смесь. Смесеобразование в
карбюраторе двигателя происходит за
тысячные доли секунды. Распыление
топлива совершается в основном из-за
разности скоростей поступления топлива
(5…1 м/с) и воздуха (100…150 м/с). Чем выше
скорость воздуха, тем выше тонкость
распыления бензина и его скорость
испарения. Испарение интенсифицируется
еще за счет подогрева горючей смеси от
горячих стенок цилиндров, днищ поршней.
Если этого мало, горючую смесь подогревают
при прохождении через впускной
трубопровод. Оптимальная toCсмесеобразования = 45…65oC.

В зависимости от соотношения бензина
и воздуха в смеси различают смеси
богатые: 1:17. наиболее экономные — на обедненной
смеси.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При работе двигателя с искровым зажиганием на средних и малых нагрузках снижается эффективный КПД двигателя, возрастает удельный расход топлива, кроме того, быстротечность процесса сгорания требует введения в топливо-воздушный заряд веществ, активизирующих горение. Эффективным средством решения этих проблем являются добавка в топливовоздушную смесь водорода. Наличие у электродов свечи зажигания повышенной концентрации водорода, обладающего высокой химической активностью и теплотой сгорания, позволяет повысить надежность воспламенения смеси, добиться стабильной работы двигателя на бедных и сверх бедных смесях

С целью решения этой важной технической задачи в двигателестроении ведутся активно работы по совершенствованию конструкции систем питания бензиновых ДВС

Известна комбинированная система питания , состоящая из емкости со сплавом-накопителем водорода, который в процессе работы ДВС, подмешивается к топливовоздушному заряду в проставке под карбюратором. При таком способе подачи водорода ухудшается наполнение цилиндров свежим зарядом вследствие малой плотности водорода, также возникает опасность обратных вспышек во впускной коллектор. Кроме того, применение сплавов-накопителей водорода сдерживается их высокой стоимостью, а также отсутствием инфраструктуры по их обслуживанию, заправке и ремонту.

Этот недостаток устранен в системе питания ДВС , включающей в себя источник получения водорода, который смешивается с топливом в смесительной камере при низком давлении, полученная топливо-водородная смесь через подающий топливопровод, топливо-подкачивающий насос, насос высокого давления и форсунку подается в цилиндр двигателя. При работе такой системы питания появляется опасность возникновения паровых пробок в подающем топливопроводе, а следовательно, и перебоев в работе двигателя.

Известна система питания ДВС, в которой этот недостаток устранен , путем использования ряда устройств, обеспечивающих получение и передачу водорода в двигатель. В этой системе получение водорода происходит в резервуаре с жидкостной и газовой полостями, в которых установлены электроды. Система содержит емкость для сбоpa конденсата и калорифер. Вырабатываемый водород, кислород и водяной пар поступают во всасывающий коллектор двигателя. Недостатком работы такой системы питания является подача и образование подогретой топливной смеси во впускном коллекторе, что влечет за собой уменьшение наполнения цилиндров свежим зарядом и неудовлетворительную работу двигателя на режимах повышенной мощности.

Известен способ использования водорода в качестве добавок к основному топливу на автомобиле , который предлагает использовать водород из криогенной емкости. Для осуществления данного способа необходима компактная легкая криогенная система на борту серийного автомобиля, что является недостатком такого решения.

«);

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector