О чем речь? Система питания бензинового двигателя состоит из разных устройств. Есть определенный общий набор, но основные узлы зависят от вида ДВС – карбюраторного или инжекторного.
Что учесть? Принцип работы карбюратора более прост в понимании, и из этого вытекает еще один плюс – в случае поломки легко починить своими силами в гараже. Однако такой тип системы питания сохранился на старых машинах, последние 40 лет авто массово выпускают с инжектором.
В этой статье:
Устройство системы питания бензинового двигателя
Мотор автомобиля работает благодаря двум основным функциям системы питания. Первая — это перемещение горючего из бака в двигатель. Вторая — подача топлива в камеры для сгорания в правильном количестве и состоянии. К тому же устройство топливных систем тоже может отличаться.
Рассмотрим, из каких приборов состоит система питания бензинового двигателя, а также их функции.
- Топливный бак — это контейнер для хранения горючего. Он должен быть безопасным и предотвращать испарение жидкости, поэтому его конструкция сложнее, чем у прочих резервуаров в автомобиле. Чаще всего располагается сзади и соединяется с системой питания через топливные магистрали.
- Топливный насос — может быть электрическим или механическим, с его помощью горючее перекачивается из бака в карбюратор или инжектор под необходимым давлением.
- Топливный фильтр — очищает горючее от механических примесей и загрязнений, что предотвращает их проникновение в двигатель.
- Карбюратор — подготавливает топливно-воздушную смесь (ТВС) в правильном соотношении для подачи во впускной коллектор.
- Топливные жиклеры — элементы карбюратора, регулирующие подачу бензина в смесительную камеру, могут быть дополнены клапанами для точной дозировки.
- Дроссельная заслонка регулирует поток воздуха, входящего во впускной коллектор, и, соответственно, интенсивность сгорания бензина.
- Регулятор давления топлива — клапан, контролирующий давление топлива, подаваемого насосом, и возвращающий избыток обратно в бак при необходимости.
- Форсунка отвечает за точное впрыскивание бензина в камеру сгорания и его распыление для более эффективного сгорания.
- Впускной коллектор — каналы, по которым воздух или топливно-воздушная смесь подается к цилиндрам двигателя.
Для гарантии эффективности и безопасности на всех режимах работы компоненты системы должны быть не только исправными, но и корректно настроенными. Топливные системы дизельных и бензиновых ДВС значительно различаются по своей конструкции. Бензиновые двигатели могут использовать как инжекторную систему с прямым впрыском топлива, так и карбюраторную, где топливо с воздухом смешиваются в карбюраторе. Дизельные двигатели работают исключительно на системе впрыска, при которой солярка впрыскивается непосредственно в цилиндры под высоким давлением, что технически сложнее.
Система питания бензинового двигателя карбюраторного типа
Работа системы питания карбюраторного бензинового двигателя, если кратко, основана на смешивании воздуха и бензина в карбюраторе.
Мембранный бензонасос, установленный на моторе и приводимый в действие штоком-толкателем от эксцентрика на распредвале, перекачивает горючее из бака в поплавковую камеру карбюратора.
Система питания бензинового двигателя карбюраторного типа
В карбюраторном ДВС очистка топлива от примесей выполняется поэтапно.
Процесс очистки бензина начинается с первичной фильтрации с использованием сетки в заборном устройстве топливного бака. После этого на входе бензонасоса топливо движется через вторую сетку, а затем осуществляется дополнительная очистка через сетчатый фильтр-отстойник перед поступлением в карбюратор.
В карбюраторе происходит смешивание бензина, поступающего из бака, с воздухом, очищенным воздушным фильтром. Основная задача карбюратора заключается в формировании идеального соотношения между воздухом и бензином в смеси, которое составляет приблизительно 15:1 по массе. Данная пропорция образует стандартную топливно-воздушную смесь, обеспечивающую оптимальное горение.
Чтобы адаптироваться к разнообразным условиям использования, двигатель применяет ТВС с разным составом. Нормальная смесь, содержащая примерно 15 частей воздуха на одну часть бензина, считается оптимальной для стабильной работы мотора. Иногда, в зависимости от текущего режима эксплуатации, может возникнуть необходимость в смесях с иными пропорциями компонентов:
- Обедненная смесь, имеющая соотношение 15-16,5 части воздуха к одной части бензина, обеспечивает полное сгорание топлива с медленным горением, высокой экономичностью и уменьшением токсичных выбросов. Идеально подходит для средних нагрузок.
- Бедная смесь, с соотношением более 16,5 части воздуха к одной части бензина, горит еще медленнее, что может привести к нестабильной работе мотора из-за медленного горения.
- Обогащенная смесь, с 13-15 частями воздуха на одну часть бензина, горит быстрее всех и используется для быстрого увеличения нагрузки, например, при ускорении.
- Богатая смесь, содержащая менее 13 частей воздуха на одну часть бензина, необходима для запуска мотора на холодную и холостого хода, обеспечивает адекватное горение при низкой температуре.
Для адаптации карбюраторного ДВС к различным условиям работы и обеспечения требуемого соотношения топливно-воздушной смеси карбюратор оснащен специальными устройствами: экономайзером, ускорительным насосом и воздушной заслонкой.
Хотя конкретная реализация этих устройств может отличаться в карбюраторах разных моделей, их наличие является ключевым для обеспечения гибкости работы топливной системы карбюраторного типа.
Контроль за количеством подаваемой ТВС и, соответственно, за частотой вращения коленвала осуществляется при помощи дроссельной заслонки. Водитель управляет этим процессом, регулируя положение педали газа, тем самым изменяя положение дроссельной заслонки и объем подаваемой в двигатель горючей смеси.
Система питания бензинового двигателя инжекторного типа
В машине, оснащенной инжектором, регулирование работы двигателя также осуществляется водителем через дроссельную заслонку. Но на этом сходства с карбюратором заканчиваются. Как же происходит питание инжекторного бензинового двигателя?
Система питания бензинового двигателя инжекторного типа
В системах с инжектором электрический насос для бензина, установленный внутри бака, в сочетании с датчиком уровня топлива и фильтром формирует топливный модуль.
Топливо из бензобака подается под давлением через фильтр, расположенный под кузовом автомобиля либо в подкапотном пространстве. Топливные линии, соединенные с фильтром, фиксируются при помощи резьбовых соединений или быстросъемных элементов, герметизированных металлическими шайбами или резиновыми кольцами, что исключает риск утечек.
Изготовители авто стали использовать фильтры, встроенные прямо в топливный модуль, вместо отдельных внешних фильтров. Такие фильтры работают дольше и не требуют замены по расписанию техобслуживания.
В системах впрыска топлива принято различать два ключевых типа: центральный и распределенный впрыск. Центральный впрыск ранее служил своеобразным переходным этапом от карбюраторов к системам, основанным на принципе распределенного впрыска. Однако в настоящее время его практически не используют в новых автомобилях из-за несоответствия актуальным экологическим нормам.
В системе центрального впрыска карбюраторная смесительная камера и жиклеры заменены на электромагнитную форсунку. Эта форсунка начинает работать и впрыскивает топливо в начало впускного трубопровода по сигналу от компьютера, контролирующего двигатель.
Система питания бензинового двигателя инжекторного типа
В системе распределенного впрыска каждый цилиндр оснащен отдельной форсункой, расположенной между воздушной трубой и топливной магистралью. Давление в топливной магистрали составляет примерно три бара, что в три раза больше атмосферного давления. Если давление становится слишком большим, специальный регулятор отправляет избыток топлива назад в бензобак.
Под управлением электронного блока, реагирующего на данные от датчиков, форсунки осуществляют впрыск топлива во впускной трубопровод. Здесь бензин объединяется с воздухом, создавая ТВС, необходимую для работы цилиндров. Таким образом синхронизируется деятельность систем зажигания и впрыска.
Инжекторная система питания бензиновых двигателей повышает эффективность работы мотора и позволяет соответствовать более строгим экологическим нормам по сравнению с карбюраторами.
Часто задаваемые вопросы о питании бензинового двигателя
Почему именно бензин, а не другие виды топлива подходит для использования в двигателях?
Бензин выделяется своей высокой энергетической плотностью, то есть способностью высвобождать значительное количество энергии относительно своей массы. Это позволяет автомобилю выполнять больше работы с меньшим количеством топлива, что делает бензин экономически выгодным выбором. Благодаря этому качеству бензин остается в лидерах среди топлив, используемых в транспортных средствах.
Бензиновые двигатели также превосходят по соотношению мощности к объему и весу, обеспечивая высокую производительность при относительно небольших размерах и весе.
Кроме того, бензиновые двигатели известны своей мощностью и надежностью. При правильном обслуживании они способны служить долгие годы.
Зачем нужна машине топливная система?
Набор агрегатов и устройств, составляющий систему питания бензинового двигателя, необходим для доставки горючего в цилиндры двигателя, а также с его помощью отводятся отработанные газы. Система подготавливает топливно-воздушную смесь в нужных пропорциях для хорошей работы мотора. Благодаря этой системе двигатель превращает топливо в движение, и автомобиль может ездить.
Зачем нужна машине топливная система?
Что лучше: инжектор или карбюратор?
Система с электронным впрыском топлива, или инжектор, обладает рядом значительных преимуществ перед карбюратором. Инжектор отличается повышенной эффективностью работы и устойчивостью к влиянию внешних условий. В отличие от карбюратора, который может перегреваться в жару и замерзать в холод, инжекторный двигатель работает стабильно в любых погодных условиях. Более того, ДВС с инжектором выделяют меньше токсичных веществ в атмосферу, что делает их более экологичными.
Моторы с инжекторной системой отличаются повышенной отзывчивостью при ускорении и превосходят по топливной экономичности, так как у них расход бензина меньше на 40 % в сравнении с карбюраторными аналогами. Несмотря на то что карбюраторные системы чаще подвержены поломкам, их ремонт обычно более прост и может быть выполнен без чьей-либо помощи, что представляет собой определенное преимущество.
Каковы основные функции системы питания бензинового двигателя?
Топливная система выполняет ряд важных задач:
- Доставку горючего из бака, его фильтрацию и хранение.
- Очищение поступающего в двигатель воздуха.
- Создание оптимальной топливно-воздушной смеси для горения.
- Подачу этой смеси непосредственно в цилиндры ДВС для обеспечения его работы.
В чем заключается суть комбинированной топливной системы?
Комбинация двух систем сочетает в себе два способа впрыска бензина – распределительный и непосредственны. Таким образом, в каждом цилиндре есть по две форсунки, через которые подается воздух и топливо, что позволяет компонентам смешиваться лучше. Эта система является одной из самых новых и эффективных, но и сложных в использовании, поэтому ее чаще всего ставят на дорогие машины.
Выбор системы тесно связан с тем, какой тип мотора установлен в авто: бензиновый или дизельный. Система питания состоит из всех устройств, задействованных в процессе транспортировки топлива от бака до камеры сгорания. От координации и эффективности приборов напрямую зависят динамические характеристики автомобиля и его работоспособность.
