Sistem napajanja. Sistem napajanja motora karburatora Projektovanje i rad napajanja motora

Sistem za dovod goriva za benzinski motor⭐ je namenjen za ubacivanje i čišćenje goriva, kao i za pripremu zapaljive mešavine određenog sastava i snabdevanje njom u cilindre u potrebnoj količini u skladu sa režimom rada motora (osim motora sa direktnim ubrizgavanjem, čiji je sistem napajanja obezbeđuje dovod benzina u komoru za sagorevanje u potrebnoj količini i pod dovoljnim pritiskom).

Petrol, kao i dizel gorivo, proizvod je destilacije nafte i sastoji se od raznih ugljikovodika. Broj atoma ugljika uključenih u molekule benzina je 5 - 12. Za razliku od dizel motora, kod benzinskih motora gorivo ne bi trebalo intenzivno oksidirati tokom procesa kompresije, jer to može dovesti do detonacije (eksplozije), što će negativno uticati na performanse, efikasnost i pogonski motor. Otpornost benzina na udarce mjeri se njegovim oktanskim brojem. Što je veći, to je veća otpornost goriva na detonaciju i dozvoljeni omjer kompresije. Moderni benzin ima oktanski broj 72-98. Osim otpornosti na udarce, benzin mora imati nisku korozivnu aktivnost, nisku toksičnost i stabilnost.

Potraga (zasnovano na ekološkim razmatranjima) za alternativama benzinu kao glavnom gorivu za motore sa unutrašnjim sagorevanjem dovela je do stvaranja etanolnog goriva, koje se sastoji uglavnom od etil alkohola, koji se može dobiti iz biljne biomase. Postoji razlika između čistog etanola (međunarodna oznaka E100), koji sadrži isključivo etil alkohol; i mješavina etanola i benzina (najčešće 85% etanola sa 15% benzina; oznaka E85). Po svojim svojstvima, etanol gorivo je blisko visokooktanskom benzinu, a čak ga i nadmašuje po oktanskom broju (više od 100) i kalorijskoj vrijednosti. Stoga se ova vrsta goriva može uspješno koristiti umjesto benzina. Jedini nedostatak čistog etanola je njegova visoka korozivnost, što zahtijeva dodatnu zaštitu od korozije opreme za gorivo.

Jedinice i komponente sistema za dovod goriva benzinskog motora podliježu visokim zahtjevima, od kojih su glavni:

• zategnutost
• tačnost doziranja goriva
• pouzdanost
• jednostavnost održavanja

Trenutno postoje dvije glavne metode za pripremu zapaljive smjese. Prvi od njih povezan je s upotrebom posebnog uređaja - karburatora, u kojem se zrak miješa s benzinom u određenom omjeru. Druga metoda se zasniva na prisilnom ubrizgavanju benzina u usisni razvodnik motora kroz posebne mlaznice (injektore). Takvi motori se često nazivaju motori za ubrizgavanje.

Bez obzira na način pripreme zapaljive mješavine, njen glavni pokazatelj je omjer između mase goriva i zraka. Kada se zapali, smjesa bi trebala izgorjeti vrlo brzo i potpuno. To se može postići samo dobrim miješanjem zraka i benzinske pare u određenom omjeru. Kvalitet zapaljive mješavine karakterizira koeficijent viška zraka a, koji je omjer stvarne mase zraka po 1 kg goriva u datoj mješavini prema teoretski potrebnoj, čime se osigurava potpuno sagorijevanje 1 kg goriva. Ako na 1 kg goriva ima 14,8 kg zraka, tada se takva smjesa naziva normalnom (a = 1). Ako ima nešto više zraka (do 17,0 kg), smjesa je siromašna, a a = 1,10...1,15. Kada ima više od 18 kg zraka i a > 1,2, smjesa se naziva posna. Smanjenje udjela zraka u smjesi (ili povećanje udjela goriva) naziva se obogaćivanje. Pri a = 0,85... 0,90 smeša je obogaćena, a pri a< 0,85 - богатая.

Kada mešavina normalnog sastava uđe u cilindre motora, ona radi stabilno sa prosečnom snagom i efikasnošću. Kada se radi na siromašnoj mješavini, snaga motora je neznatno smanjena, ali je njegova efikasnost primjetno povećana. Na siromašnoj smjesi motor radi nestabilno, snaga mu opada, a specifična potrošnja goriva se povećava, pa je pretjerano naginjanje mješavine nepoželjno. Kada bogata smjesa uđe u cilindre, motor razvija najveću snagu, ali se povećava i potrošnja goriva. Prilikom rada na bogatoj mješavini, benzin izgara u potpunosti, što dovodi do smanjenja snage motora, povećane potrošnje goriva i pojave čađi u izduvnom traktu.

Sistemi napajanja karburatora

Prvo razmotrimo sisteme napajanja karburatora, koji su donedavno bili široko rasprostranjeni. Jednostavniji su i jeftiniji od injekcijskih, ne zahtijevaju visoko kvalificirano održavanje tokom rada, au nekim slučajevima su i pouzdaniji.

Sistem za dovod goriva motora karburatora uključuje rezervoar za gorivo 1, filtere za grubo 2 i fino 4 goriva, pumpu za punjenje goriva 3, karburator 5, usisnu cijev 7 i vodove za gorivo. Kada motor radi, gorivo iz rezervoara 1 se preko pumpe 3 preko filtera 2 i 4 dovodi do karburatora. Tamo se u određenom omjeru miješa sa zrakom koji dolazi iz atmosfere kroz prečistač zraka 6. Zapaljiva smjesa nastala u karburatoru ulazi u cilindre motora kroz usisni razvodnik 7.

Rezervoari za gorivo u elektranama s karburatorskim motorima slični su spremnicima dizelskih energetskih sistema. Jedina razlika između rezervoara za benzin je njihovo bolje zaptivanje, koje sprečava curenje benzina čak i kada se vozilo prevrne. Za komunikaciju s atmosferom obično se u čep za punjenje rezervoara ugrađuju dva ventila - ulazni i izlazni. Prvi od njih osigurava da zrak ulazi u rezervoar kako se gorivo troši, a drugi, opterećen jačom oprugom, dizajniran je da komunicira rezervoar sa atmosferom kada je pritisak u njemu veći od atmosferskog (na primer, pri visokim ambijentalnim temperaturama). temperature).

Filteri motora karburatora slično filterima koji se koriste u dizel energetskim sistemima. Na kamionima su ugrađeni pločasti i mrežasti filteri. Za fino čišćenje koriste se kartonski i porozni keramički elementi. Pored specijalnih filtera, pojedine jedinice sistema imaju dodatne filterske mreže.

Pumpa za podizanje goriva služi za potiskivanje benzina iz rezervoara u plivajuću komoru karburatora. Na motorima s karburatorom obično se koristi membranska pumpa koju pokreće ekscentrik bregastog vratila.

Ovisno o načinu rada motora, karburator vam omogućava da pripremite mješavinu normalnog sastava (a = 1), kao i mršave i obogaćene smjese. Pri niskim i srednjim opterećenjima, kada nije potrebno razviti maksimalnu snagu, treba je pripremiti u karburatoru i ubaciti posnu smjesu u cilindre. Za velika opterećenja (njihovo trajanje je obično kratko), potrebno je pripremiti obogaćenu smjesu.

Rice. Dijagram sistema za dovod goriva za motor karburatora:
1 - rezervoar za gorivo; 2 - filter sa cijevi za pročišćavanje goriva; 3 - pumpa za punjenje goriva; 4 - fini filter; 5 - karburator; 6 - prečistač zraka; 7 - usisni razvodnik

Općenito, karburator uključuje glavni uređaj za mjerenje i pokretanje, sistem u praznom hodu i sistem prisilnog praznog hoda, ekonomajzer, akceleratorsku pumpu, uređaj za balansiranje i ograničavač maksimalne brzine radilice (za kamione). Karburator može sadržavati i ekonostat i korektor visine.

Glavni uređaj za doziranje radi u svim glavnim režimima rada motora uz prisutnost vakuuma u difuzoru komore za miješanje. Glavne komponente uređaja su komora za miješanje sa difuzorom, prigušni ventil, plovkasta komora, mlaznica za gorivo i cijevi za prskanje.

Uređaji za pokretanje o je namijenjen da osigura start hladnog motora, kada je brzina rotacije radilice koju pokreće starter niska, a vakuum u difuzoru je nizak. U ovom slučaju, za pouzdan početak, potrebno je u cilindre dopremiti visoko obogaćenu smjesu. Najčešći uređaj za pokretanje je prigušni ventil ugrađen u usisnu cijev karburatora.

Sistem mirovanja služi za osiguranje rada motora bez opterećenja pri malim brzinama radilice.

Sistem prisilnog praznog hoda omogućava uštedu goriva tokom vožnje u režimu kočenja motorom, odnosno kada vozač, sa uključenim stepenom prenosa, otpusti papučicu gasa koja je povezana sa ventilom za gas karburatora.

Economizer dizajniran za automatsko obogaćivanje smjese kada motor radi pri punom opterećenju. U nekim vrstama karburatora, osim ekonomajzera, za obogaćivanje smjese koristi se i ekonostat. Ovaj uređaj opskrbljuje dodatnim gorivom iz plovne komore u komoru za miješanje samo kada postoji značajan vakuum u gornjem dijelu difuzora, što je moguće samo kada je ventil za gas potpuno otvoren.

Pumpa za ubrzanje omogućava prisilno ubrizgavanje dodatnih porcija goriva u komoru za miješanje kada se ventil za gas oštro otvori. Ovo poboljšava odziv motora na gas i, shodno tome, vozila. Da u karburatoru nije bilo pumpe za gas, onda bi uz naglo otvaranje zaklopke, kada se brzina protoka zraka naglo povećava, zbog inercije goriva, smjesa bi u početku postala vrlo mršava.

Uređaj za balansiranje služi za osiguranje stabilnog rada karburatora. To je cijev koja povezuje usisnu cijev karburatora sa zračnom šupljinom zatvorene (koja ne komunicira s atmosferom) plutajuće komore.

Graničnik maksimalne brzine motora instaliran na karburatorima kamiona. Najrasprostranjeniji graničnik je pneumatski centrifugalni tip.

Sistemi za ubrizgavanje goriva

Sistemi za ubrizgavanje goriva trenutno se koriste mnogo češće od karburatorskih sistema, posebno na benzinskim motorima putničkih automobila. Benzin se ubrizgava u usisnu granu motora za ubrizgavanje pomoću posebnih elektromagnetnih brizgaljki (injektora) ugrađenih u glavu cilindra i kontroliranih signalom elektroničke jedinice. Ovo eliminira potrebu za karburatorom, jer se zapaljiva smjesa formira direktno u usisnom razvodniku.

Postoje sistemi ubrizgavanja u jednoj i više tačaka. U prvom slučaju za dovod goriva koristi se samo jedan injektor (uz njegovu pomoć priprema se radna smjesa za sve cilindre motora). U drugom slučaju, broj mlaznica odgovara broju cilindara motora. Injektori se postavljaju u neposrednoj blizini usisnih ventila. Gorivo se ubrizgava u finom spreju na vanjske površine glava ventila. Atmosferski zrak, uvučen u cilindre zbog razrjeđivanja u njima tokom usisavanja, ispire čestice goriva iz glava ventila i podstiče njihovo isparavanje. Tako se mješavina zraka i goriva priprema direktno na svakom cilindru.

U motoru sa višestrukim ubrizgavanjem, kada se električna pumpa za gorivo 7 napaja preko prekidača za paljenje 6, benzin iz rezervoara za gorivo 8 kroz filter 5 dovodi se do razvodnika za gorivo 1 (šine za ubrizgavanje), zajedničkog za sve elektromagnetne injektore. Pritisak u ovoj rampi reguliše regulator 3, koji, u zavisnosti od vakuuma u ulaznoj cevi 4 motora, usmerava deo goriva iz rampe nazad u rezervoar. Jasno je da su sve brizgaljke pod istim pritiskom, jednakim pritisku goriva u šini.

Kada je potrebno dopuniti (ubrizgati) gorivo, električna struja se dovodi do namotaja elektromagneta injektora 2 iz elektronske jedinice sistema za ubrizgavanje u strogo određenom vremenskom periodu. Jezgro elektromagneta, povezano sa iglom injektora, se uvlači, otvarajući put za gorivo u usisnu granu. Trajanje napajanja električnom strujom, odnosno trajanje ubrizgavanja goriva, regulirano je elektronskom jedinicom. Program elektronske jedinice u svakom režimu rada motora osigurava optimalno dovod goriva u cilindre.

Rice. Dijagram sistema za dovod goriva za benzinski motor sa višestrukim ubrizgavanjem:
1 - cijev goriva; 2 - mlaznice; 3 - regulator pritiska; 4 - ulazna cijev motora; 5 - filter; 6 - prekidač za paljenje; 7 - pumpa za gorivo; 8 - rezervoar za gorivo

Kako bi se identificirao način rada motora i izračunalo trajanje ubrizgavanja u skladu s njim, signali različitih senzora šalju se elektronskoj jedinici. Oni mjere i pretvaraju sljedeće radne parametre motora u električne impulse:

• ugao gasa
• stepena vakuuma u usisnom razvodniku
• brzina radilice
• temperatura usisnog vazduha i rashladne tečnosti
• koncentracija kiseonika u izduvnim gasovima
• atmosferski pritisak
• napon baterije
• itd.

Motori s ubrizgavanjem benzina u usisnu granu imaju niz neospornih prednosti u odnosu na motore s karburatorom:

• gorivo se ravnomjernije raspoređuje među cilindrima, što povećava efikasnost motora i smanjuje vibracije motora zbog odsustva karburatora, smanjuje se otpor usisnog sistema i poboljšava punjenje cilindara;
• postaje moguće malo povećati stepen kompresije radne smjese, jer je njen sastav u cilindrima homogeniji
• optimalna korekcija sastava smjese postiže se pri prelasku s jednog načina rada na drugi
• pruža bolju reakciju motora
• izduvni gasovi sadrže manje štetnih materija

Međutim, energetski sistemi sa ubrizgavanjem benzina u usisnu granu imaju niz nedostataka. Oni su složeni i stoga relativno skupi. Servisiranje ovakvih sistema zahtijeva posebne dijagnostičke instrumente i uređaje.

Najperspektivnijim sistemom za dovod goriva za benzinske motore trenutno se smatra prilično složen sistem sa direktnim ubrizgavanjem benzina u komoru za sagorevanje, što omogućava motoru da radi dugo vremena na veoma siromašnoj mešavini, što povećava njegovu efikasnost i ekološku performanse. Istovremeno, zbog postojanja niza problema, sistemi direktnog ubrizgavanja još nisu postali široko rasprostranjeni.

Sistem snabdevanja gorivom(SPT) - dizajniran za dovod goriva pod visokim pritiskom u komore za izgaranje cilindara u određenim vremenima (karakteriziran kutom napredovanja dovoda goriva) iu određenoj količini ovisno o opterećenju motora.

Sistem napajanja dizel motora sastoji se od:

Sistemi za snabdevanje gorivom (Sl. 1);

Sistemi za dovod vazduha (slika 2);

Sistemi za uklanjanje izduvnih gasova (slika 3).

Rice. 1. Sistem za dovod goriva.

Rice. 2. Sistem za dovod vazduha Sl. 3. Sistemi za uklanjanje izduvnih gasova.

Sistem snabdevanja gorivom(SPT) - dizajniran za dovod goriva pod visokim pritiskom u komore za sagorevanje cilindara u određenim vremenima (obeleženo uglom napredovanja dovoda goriva) iu određenoj količini u zavisnosti od opterećenja motora (Sl. 4).

Sastav SPT: rezervoari za gorivo; pumpa za punjenje goriva; pumpa za gorivo niskog pritiska; grubi filter (FGO); fini filter (FTO); pumpa za gorivo visokog pritiska (HPFP); mlaznice; cjevovodi niskog pritiska; visokotlačni cjevovodi; odvodnih cjevovoda.

Rice. 4. Sastav sistema za dovod goriva.

Šematski dijagram elektroenergetskog sistema.

Gorivo iz rezervoara se kroz grubi filter usisava pumpom za punjenje goriva i kroz fini filter kroz vodove za gorivo niskog pritiska dovodi do pumpe za gorivo visokog pritiska, koja u skladu sa redosledom rada motora distribuira gorivo kroz vodove za gorivo visokog pritiska do injektora. Injektori raspršuju i ubrizgavaju gorivo u komore za sagorevanje. Višak goriva, a sa njim i vazduh koji je ušao u sistem, ispušta se u rezervoar za gorivo kroz premosni ventil visokotlačne pumpe za gorivo i ventil mlaznice finog filtera kroz vodove za odvod goriva. Gorivo koje je iscurilo kroz otvor između tijela mlaznice i igle odvodi se u rezervoar kroz vodove za odvod goriva.

Pumpa za gorivo visokog pritiska dizajniran za opskrbu striktno doziranim porcijama goriva pod visokim pritiskom u cilindre motora u određenim vremenima.

U kućištu je ugrađeno osam sekcija, od kojih se svaki sastoji od tijela, čaure klipa, klipa, rotacijske čaure i ispusnog ventila koji je pritisnut kroz zaptivnu brtvu na čahuru klipa pomoću fitinga. Klip vrši povratno kretanje pod dejstvom osovine i opruge. Gurač je osiguran u kućištu pomoću bloka kako bi se spriječilo okretanje. Bregasto vratilo se okreće u ležajevima montiranim u poklopcima i pričvršćenim na kućište pumpe. Aksijalni zazor bregastog vratila se podešava pomoću podmetača. Razmak ne smije biti veći od 0,1 mm.

Da bi se povećao dovod goriva, klip se okreće pomoću čaure spojene preko osovine vozača na nosač pumpe. Stalak se pomiče u vodilicama. Njegov izbočeni kraj zatvoren je čepom. Na suprotnoj strani pumpe nalazi se vijak koji reguliše dovod goriva u sve dijelove pumpe. Ovaj vijak je zatvoren i zapečaćen.

Gorivo se dovodi do pumpe kroz poseban spoj na koji je pričvršćena niskotlačna cijev. Dalje, kroz kanale u tijelu, teče do ulaznih otvora čahure klipa.

Na prednjem kraju kućišta, na izlazu goriva iz pumpe, postavljen je premosni ventil koji se otvara pri pritisku od 0,6-0,8 kgf/cm2. Pritisak otvaranja ventila se reguliše odabirom podmetača unutar čepa ventila.

Pumpa se podmazuje cirkulacijskim, pulsirajućim, pod pritiskom iz opšteg sistema za podmazivanje motora.

Rezervoari za gorivo(Sl. 5). Svaki rezervoar se sastoji od tela, grla za punjenje i cevi na uvlačenje sa sitom. Vrat za punjenje je zatvoren zatvorenim poklopcem 6 sa brtvom. Kako bi se povećala krutost rezervoara, kao i smanjilo miješanje goriva i stvaranje pjene, u rezervoaru su pregrade.

Rice. 5. Spremnik goriva:

I-III - položaj ventila, odnosno sa isključenim rezervoarima, uključenim desnim rezervoarom, uključenim levim rezervoarom; 1 - cijev za odvod goriva u rezervoar; 2 - ventil za distribuciju goriva na odvodnoj liniji; 3 - ventil za distribuciju goriva na dovodu goriva; 4 - prirubnica; 5 - cijev za usis goriva sa sitom; 6 - poklopac; 7 - grlo za punjenje; 8 - tijelo; 9 - pregrada; 10 - dno; 11 - čep za odvod

Na dnu rezervoara nalazi se čep za ispuštanje taloga. U gornjem dijelu lijevog rezervoara ugrađen je ventil za distribuciju goriva, dizajniran za uključivanje dovoda goriva iz desnog ili lijevog rezervoara, kao i za isključivanje rezervoara, i ventil za distribuciju goriva na odvodnom vodu, koji omogućava gorivo za ispuštanje u desni ili levi rezervoar. Ventili za distribuciju goriva imaju tri položaja. Za uključivanje dovoda goriva iz desnog rezervoara potrebno je ventile postaviti u položaj II, iz lijevog rezervoara - u položaj III, za isključivanje rezervoara ventil za distribuciju goriva na dovodu goriva postaviti u položaj I .

Ručna buster pumpa- da prethodno napuni sistem za napajanje gorivom i ukloni vazduh iz njega.

Filter za grubo gorivo KamAZ-740- rezervoar za taloženje koji prethodno čisti gorivo koje ulazi u pumpu za punjenje goriva niskog pritiska. Postavlja se sa leve strane automobila na ram (sl. 6).

Rice. 6. Filter grubog goriva za dizel Kamaz-740

Filter za grubo gorivo za dizel gorivo YaMZ-238 (slika 7) sastoji se od poklopca, kućišta i filterskog elementa. Telo i poklopac su povezani sa četiri vijka. Brtvu između njih osigurava gumena brtva. Kućište ima čep za ispuštanje sa zaptivkom. Filter se sastoji od metalnog okvira s rupama na koji je namotana vunena pamučna vrpca.

Rice. 7. Grubi filter za dizel gorivo YaMZ-238

Za centriranje filtarskog elementa na kućište je zavarena rozeta i izbočina na poklopcu. Filterski element je čvrsto stegnut na krajevima između poklopca i dna kućišta. Rupa na poklopcu, zatvorena čepom i brtvom, služi za punjenje filtera gorivom.

Fini filter goriva(Sl. 8, 9) na kraju čisti gorivo prije ulaska u pumpu za gorivo visokog pritiska ugrađuje se na najvišu tačku elektroenergetskog sistema kako bi sakupio i uklonio u rezervoar vazduh koji je ušao u elektroenergetski sistem zajedno sa delom; gorivo kroz ventil mlaznice.

Kako bi se poboljšao kvalitet prečišćavanja goriva, fini filter je opremljen sa dva paralelno delujuća izmjenjiva filterska elementa izrađena od specijalnog papira i ugrađena u jedno dvostruko kućište.

Filter finog goriva za dizel dizel YaMZ-238 sastoji se od kućišta sa šipkom zavarenom na njega, poklopca i filterskog elementa. Zamjenjivi filterski element sastoji se od perforiranog metalnog okvira na koji je oblikovana filterska masa.

Rice. 8. Fini filter za dizel gorivo KamAZ-740

1 - tijelo; 2 - vijak; 3 - zaptivna podloška; 4 - utikač; 5 i 6 - zaptivke; 7 - filterski element; 8 - kapa; 9 - opruga filterskog elementa; 10 - čep za odvod; 11 - šipka

Rice. 9. Fini filter za dizel gorivo YaMZ-238

1 - čep za odvod; 2 - brtva; 3 - opruga; 4 - podloška; 5 - brtva; 6 - filterski element; 7 - tijelo; 8 - šipka; 9 - brtva: 10 - poklopac: 11 - konusni čep; 12 - zaptivka: 13 - mlaznica; 14 - vijak; 15 - brtva; 16 - brtva

Pumpa za podizanje goriva. Dizajn pumpe je isti za dizel motor KamAZ-740.11 i za YaMZ-238 je dizajniran za dovod goriva iz rezervoara za gorivo u pumpu visokog pritiska. Klipnu pumpu za podizanje goriva pokreće ekscentrik bregastog vratila pumpe visokog pritiska. Pumpa je ugrađena na kućište pumpe za ubrizgavanje goriva.

Rice. 10. Dijagrami punjenja goriva i pumpi za gorivo: (SLAJD br. 11)

A - šupljina za ubrizgavanje pumpe za punjenje goriva; B - usisna šupljina pumpe za punjenje goriva; B - do finog filtera goriva; G - usisna šupljina pumpe za gorivo; D - iz filtera za grubo gorivo; 1 - klip; 2 - ulazni ventil; 3, 7 - opruge ventila; 4 - klipna opruga; 5 - pumpa za gorivo; 6 - ispusni ventil; 8 - potisna opruga; 9 - ekscentrični; 10 - potiskivač; 11 - ispusni ventil; 12 - ulazni ventil; 13 - opruga; 14 - pumpa za gorivo; 15 - klip

Ručna pumpa za punjenje goriva služi za punjenje sistema za dovod goriva gorivom i uklanjanje vazduha iz njega. Pumpa je klipnog tipa, montirana je na prirubnicu niskotlačne pumpe za gorivo sa vijkom sa zaptivnom bakrenom podloškom ili na finom filteru goriva. Pumpa se sastoji od kućišta, klipa, cilindra, sklopa ručke i šipke, potporne ploče i brtve.

Kada se klip 15 pomeri nadole, ulazni ventil 12 se zatvara i ispusni ventil 11 otvara, gorivo pod pritiskom ulazi u ispusni vod, obezbeđujući uklanjanje vazduha iz sistema goriva motora kroz ventil 2 finog filtera goriva i premosni ventil od pumpa za gorivo visokog pritiska.

Nakon pumpanja sistema, potrebno je spustiti klip 15 i popraviti ga okretanjem u smjeru kazaljke na satu. U tom slučaju, klip se pritisne na kraj cilindra kroz gumenu brtvu, zaptivajući usisnu šupljinu pumpe za prethodno punjenje goriva.

Nakon pumpanja, ručka se mora zašrafiti na gornji dio cilindra s navojem. U tom slučaju, klip će pritisnuti gumenu brtvu, zatvarajući usisnu šupljinu pumpe za gorivo niskog pritiska. Na mnogim modifikacijama porodičnih vozila KamAZ ugrađena je druga ručna pumpa za gorivo istog tipa. Omogućava vam da pumpate gorivo bez naginjanja kabine, jer je pričvršćeno kroz držač na kućištu radilice

Svi moderni automobili sa benzinskim motorima koriste sistem ubrizgavanja goriva, budući da je napredniji od karburatora, uprkos činjenici da je strukturno složeniji.

Motor za ubrizgavanje nije nov, ali je postao široko rasprostranjen tek nakon razvoja elektronskih tehnologija. To je zato što je bilo veoma teško mehanički organizovati upravljanje sistemom sa visokom radnom tačnošću. Ali sa pojavom mikroprocesora to je postalo sasvim moguće.

Sistem ubrizgavanja se razlikuje po tome što se benzin dovodi u strogo određenim porcijama nasilno u razdjelnik (cilindar).

Glavna prednost elektroenergetskog sistema za ubrizgavanje je usklađenost s optimalnim omjerima sastavnih elemenata zapaljive mješavine pri različitim režimima rada elektrane. Zahvaljujući tome, postiže se bolja izlazna snaga i ekonomična potrošnja benzina.

Dizajn sistema

Sistem ubrizgavanja goriva sastoji se od elektronskih i mehaničkih komponenti. Prvi kontrolira radne parametre pogonske jedinice i na temelju njih šalje signale za aktiviranje izvršnog (mehaničkog) dijela.

Elektronska komponenta uključuje mikrokontroler (elektronsku kontrolnu jedinicu) i veliki broj senzora za praćenje:

• položaj radilice;
• maseni protok vazduha;
• položaj gasa;
• detonacija;
• temperatura rashladne tečnosti;
• pritisak vazduha u usisnoj grani.

Senzori sistema injektora

Neki automobili mogu imati nekoliko dodatnih senzora. Svi imaju jedan zadatak - odrediti radne parametre pogonske jedinice i prenijeti ih na ECU

Što se tiče mehaničkog dijela, on uključuje sljedeće elemente:

• električna pumpa za gorivo;
• Cijevi za gorivo;
• filter;
• regulator pritiska;
• razvodnik goriva;
• injektori.

Jednostavan sistem ubrizgavanja goriva

Kako sve to funkcionira

Pogledajmo sada princip rada motora za ubrizgavanje posebno za svaku komponentu. Sa elektronskim dijelom, općenito, sve je jednostavno. Senzori prikupljaju informacije o brzini rotacije radilice, zraku (koji ulazi u cilindre, kao i njegovom zaostalom dijelu u izduvnim plinovima), položaju leptira za gas (povezan s pedalom gasa) i temperaturi rashladne tekućine. Senzori neprestano prenose ove podatke elektronskoj jedinici, zahvaljujući čemu se postiže visoka preciznost doziranja benzina.

ECU upoređuje informacije dobijene od senzora sa podacima unesenim u mape, te na osnovu tog poređenja i niza proračuna upravlja izvršnim dijelom Elektronska jedinica sadrži tzv. karte sa optimalnim radnim parametrima elektrane (npr. za takve uslove potrebno je dostaviti onoliko - toliko benzina, za druge - toliko).

Toyotin prvi motor sa ubrizgavanjem goriva 1973

Da bi bilo jasnije, razmotrimo detaljnije algoritam rada elektronske jedinice, ali prema pojednostavljenoj shemi, jer se u stvarnosti u proračunu koristi vrlo velika količina podataka. Općenito, sve ovo ima za cilj izračunavanje vremenske dužine električnog impulsa koji se dovodi do injektora.

Pošto je dijagram pojednostavljen, pretpostavljamo da elektronska jedinica vrši proračune samo za nekoliko parametara, a to su dužina osnovnog vremenskog impulsa i dva koeficijenta – temperatura rashladnog sredstva i nivo kiseonika u izduvnim gasovima. Da bi dobio rezultat, ECU koristi formulu u kojoj se množe svi dostupni podaci.

Da bi dobio osnovnu dužinu impulsa, mikrokontroler uzima dva parametra - brzinu rotacije radilice i opterećenje, koje se može izračunati iz pritiska u razvodniku.

Na primjer, broj okretaja motora je 3000, a opterećenje je 4. Mikrokontroler uzima ove podatke i upoređuje ih sa tabelom koja se nalazi na kartici. U ovom slučaju dobijamo osnovnu dužinu impulsa od 12 milisekundi.

Ali za proračune je također potrebno uzeti u obzir koeficijente za koje se očitavanja uzimaju sa senzora temperature rashladne tekućine i lambda sonde. Na primjer, temperatura je 100 stepeni, a nivo kiseonika u izduvnim gasovima je 3. ECU uzima ove podatke i upoređuje ih sa još nekoliko tabela. Pretpostavimo da je temperaturni koeficijent 0,8, a koeficijent kiseonika 1,0.

Nakon što dobije sve potrebne podatke, elektronska jedinica vrši proračun. U našem slučaju, 12 se množi sa 0,8 i 1,0. Kao rezultat, nalazimo da bi puls trebao biti 9,6 milisekundi.

Opisani algoritam je vrlo pojednostavljen, ali u stvarnosti se u proračunima može uzeti u obzir više od desetak parametara i indikatora.

Budući da se podaci stalno dostavljaju elektronskoj jedinici, sistem gotovo trenutno reagira na promjene radnih parametara motora i prilagođava im se, osiguravajući optimalno formiranje mješavine.

Vrijedno je napomenuti da elektronička jedinica ne kontrolira samo dovod goriva, već je njen zadatak i podešavanje kuta paljenja kako bi se osigurao optimalan rad motora.

Sada o mehaničkom dijelu. Ovdje je sve vrlo jednostavno: pumpa ugrađena u rezervoar pumpa benzin u sistem, pod pritiskom, kako bi se osiguralo prisilno napajanje. Pritisak mora biti siguran, tako da je regulator uključen u krug.

Benzin se doprema autoputevima do rampe koja povezuje sve brizgaljke. Električni impuls koji se isporučuje iz ECU-a uzrokuje otvaranje injektora, a budući da je benzin pod pritiskom, jednostavno se ubrizgava kroz otvoreni kanal.

Vrste i vrste injektora

Postoje dvije vrste injektora:

1. Sa ubrizgavanjem u jednoj tački. Ovaj sistem je zastario i više se ne koristi na automobilima. Njegova suština je da postoji samo jedna mlaznica, ugrađena u usisnu granu. Ovaj dizajn nije osigurao ravnomjernu distribuciju goriva kroz cilindre, pa je njegov rad bio sličan sistemu karburatora.
2. Višestruko ubrizgavanje. Moderni automobili koriste ovu vrstu. Ovdje svaki cilindar ima svoju mlaznicu, pa se ovaj sistem odlikuje velikom preciznošću doziranja. Injektori se mogu ugraditi i u usisnu granu i u sam cilindar (ubrizgavanje).

Višestruki sistem ubrizgavanja goriva može koristiti nekoliko vrsta ubrizgavanja:

1. Simultaneous. Kod ovog tipa, impuls iz ECU-a se šalje na sve mlaznice odjednom i one se otvaraju zajedno. Ova vrsta injekcije se trenutno ne koristi.
2. Upareno, također poznato kao upareno-paralelno. Kod ovog tipa injektori rade u paru. Zanimljivo je da samo jedan od njih dovodi gorivo direktno tokom usisnog takta, dok drugi nema isti hod. Ali budući da je motor 4-taktni, sa sistemom za upravljanje ventilima, neusklađenost ubrizgavanja na hodu ne utiče na performanse motora.
3. Postupno. Kod ovog tipa, ECU šalje signale za otvaranje za svaku mlaznicu posebno, tako da se ubrizgavanje događa s podudarnim vremenom.

Važno je napomenuti da moderni sistem ubrizgavanja goriva može koristiti nekoliko vrsta ubrizgavanja. Dakle, u normalnom načinu rada koristi se fazno ubrizgavanje, ali u slučaju prijelaza na rad u nuždi (na primjer, jedan od senzora nije uspio), motor za ubrizgavanje prelazi na dvostruko ubrizgavanje.

Povratna informacija senzora

Jedan od glavnih senzora, na osnovu čijeg očitavanja kompjuter reguliše vrijeme otvaranja injektora, je lambda sonda ugrađena u izduvni sistem. Ovaj senzor određuje preostalu (nesagorenu) količinu vazduha u gasovima.

Evolucija Bosch lambda sonde

Zahvaljujući ovom senzoru, obezbeđena je takozvana „povratna informacija“. Njegova je suština sljedeća: ECU je izvršio sve proračune i poslao impuls na brizgaljke. Gorivo je ušlo, pomešalo se sa vazduhom i izgorelo. Nastali izduvni gasovi sa nesagorelim česticama mešavine uklanjaju se iz cilindara kroz izduvni sistem izduvnih gasova u koji je ugrađena lambda sonda. Na osnovu svojih očitavanja, ECU utvrđuje da li su svi proračuni ispravno obavljeni i, ako je potrebno, prilagođava se kako bi se dobio optimalan sastav. Odnosno, na osnovu već završene faze snabdevanja gorivom i sagorevanja, mikrokontroler vrši proračune za sledeću.

Vrijedi napomenuti da tokom rada elektrane postoje određeni načini u kojima će očitanja senzora kisika biti netočna, što može poremetiti rad motora ili je potrebna mješavina određenog sastava. U takvim režimima, ECU ignoriše informacije iz lambda sonde i šalje signale za snabdevanje benzinom na osnovu informacija pohranjenih na karticama.

U različitim načinima povratne informacije funkcioniraju ovako:

• Pokrenite motor. Da bi se motor pokrenuo potrebna vam je obogaćena mješavina goriva s povećanim postotkom goriva. A elektronska jedinica to pruža, i za to koristi navedene podatke, a ne koristi informacije iz senzora kisika;
• Zagrij se Da bi motor sa ubrizgavanjem brže dostigao radnu temperaturu, ECU podešava povećane brzine motora. Istovremeno, stalno prati njegovu temperaturu, a kako se zagrijava, prilagođava sastav zapaljive smjese, postepeno je iscrpljujući dok njen sastav ne postane optimalan. U ovom režimu, elektronska jedinica nastavlja da koristi podatke navedene u kartama, i dalje ne koristi očitanja lambda sonde;
• Idling. U ovom režimu motor je već potpuno zagrejan, a temperatura izduvnih gasova je visoka, pa su ispunjeni uslovi za ispravan rad lambda sonde. ECU već počinje koristiti očitanja senzora kisika, što omogućava utvrđivanje stehiometrijskog sastava smjese. Ovim sastavom je osigurana najveća snaga elektrane;
• Kretanje uz glatku promjenu brzine motora. Da bi se postigla ekonomična potrošnja goriva pri maksimalnoj izlaznoj snazi, potrebna je mješavina stehiometrijskog sastava, stoga u ovom načinu rada ECU regulira dovod benzina na osnovu očitavanja lambda sonde;
• Oštar porast brzine. Da bi motor za ubrizgavanje normalno reagirao na takvu akciju, potrebna je malo obogaćena smjesa. Da bi se to osiguralo, ECU koristi podatke karte umjesto očitavanja lambda sonde;
• Motorno kočenje. Budući da ovaj način rada ne zahtijeva izlaznu snagu motora, dovoljno je da mješavina jednostavno ne dozvoli zaustavljanje elektrane, a za to je prikladna i posna mješavina. Za njegovo prikazivanje očitanja lambda sonde nisu potrebna, tako da ih ECU ne koristi.

Kao što vidite, iako je lambda sonda veoma važna za rad sistema, informacije iz nje se ne koriste uvek.

Na kraju, napominjemo da iako je injektor strukturno složen sistem i uključuje mnoge elemente, čiji kvar odmah utječe na funkcioniranje elektrane, on osigurava racionalniju potrošnju benzina i povećava ekološku prihvatljivost automobila. Dakle, za ovaj elektroenergetski sistem još ne postoji alternativa.

Autoleek

Sistem za napajanje vozila koristi se za pripremu mješavine goriva. Sastoji se od dva elementa: goriva i vazduha. Sistem za napajanje motora obavlja nekoliko zadataka odjednom: čišćenje elemenata mješavine, dobivanje smjese i dovod nje u elemente motora. U zavisnosti od sistema za napajanje vozila koji se koristi, sastav zapaljive smeše se razlikuje.

Vrste elektroenergetskih sistema

Postoje sljedeće vrste sistema za napajanje motora, koji se razlikuju po mjestu formiranja smjese:

1. unutrašnji cilindri motora;
2. izvan cilindara motora.

Kada se mešavina formira izvan cilindra, sistem goriva automobila se deli na:

• sistem goriva sa karburatorom
• pomoću jednog injektora (sa mono injekcijom)
• injekcija

Namjena i sastav mješavine goriva

Za nesmetan rad motora automobila potrebna je određena mješavina goriva. Sastoji se od zraka i goriva pomiješanih u određenom omjeru. Svaku od ovih mješavina karakterizira količina zraka po jedinici goriva (benzin).

Obogaćenu smešu karakteriše prisustvo 13-15 delova vazduha po delu goriva. Ova mješavina se isporučuje sa srednjim opterećenjem.

Bogata smeša sadrži manje od 13 delova vazduha. Koristi se za teška opterećenja. Primjećuje se povećana potrošnja benzina.

Normalnu mešavinu karakteriše prisustvo 15 delova vazduha na deo goriva.
Posna mješavina sadrži 15-17 dijelova zraka i koristi se pri srednjim opterećenjima. Osigurana je ekonomična potrošnja goriva. Posna mješavina sadrži više od 17 dijelova zraka.

Opća struktura elektroenergetskog sistema

Sistem za napajanje motora ima sljedeće glavne dijelove:

• rezervoar za gorivo. Služi za skladištenje goriva, sadrži pumpu za ubrizgavanje goriva i ponekad filter. Kompaktnih dimenzija
• cev za gorivo Ovaj uređaj osigurava protok goriva u poseban uređaj za formiranje mješavine. Sastoji se od raznih crijeva i cijevi
• uređaj za formiranje smeše. Dizajniran da dobije mješavinu goriva i dovede je u motor. Takvi uređaji mogu biti sistem za ubrizgavanje, mono-ubrizgavanje, karburator
• upravljačka jedinica (za injektore). Sastoji se od elektronske jedinice koja kontroliše rad sistema za mešanje i signalizira sve kvarove koji se pojave
• pumpa za gorivo. Neophodno da gorivo uđe u cev za gorivo
• filteri za čišćenje. Neophodan za dobijanje komponenti čiste mešavine

Sistem za dovod goriva karburatora

Ovaj sistem je karakterističan po tome što se formiranje mješavine događa u posebnom uređaju - karburatoru. Iz nje smjesa ulazi u motor u potrebnoj koncentraciji. Sistem napajanja motora sadrži sljedeće elemente: rezervoar za gorivo, filtere za čišćenje goriva, pumpu, filter zraka, dva cjevovoda: ulaz i izlaz i karburator.

Krug sistema napajanja motora izveden je na sljedeći način. Rezervoar sadrži gorivo koje će se koristiti za snabdevanje . Kroz cev za gorivo ulazi u karburator. Proces hranjenja se može izvesti pomoću pumpe ili prirodno uz pomoć gravitacije.

Da bi se gorivo dopremalo u komoru karburatora gravitacijom, on (karburator) mora biti postavljen ispod rezervoara za gorivo. Takva šema se ne može uvijek implementirati u automobilu. Ali korištenje pumpe omogućava da ne ovisite o položaju spremnika u odnosu na karburator.

Filter goriva čisti gorivo. Zahvaljujući njemu iz goriva se uklanjaju mehaničke čestice i voda. Zrak ulazi u komoru karburatora kroz poseban filter zraka, koji ga čisti od čestica prašine. U komori se miješaju dvije prečišćene komponente smjese. Kada gorivo uđe u karburator, ono ulazi u komoru za plovak. A zatim se šalje u komoru za formiranje smjese, gdje se kombinira sa zrakom. Smjesa ulazi u usisni razvodnik kroz prigušni ventil. Odavde ide u cilindre.

Nakon što se smjesa iscrpi, plinovi se uklanjaju iz cilindara pomoću izduvnog razvodnika. Zatim se iz kolektora šalju u prigušivač, koji potiskuje njihovu buku. Odatle ulaze u atmosferu.

Detalji o sistemu ubrizgavanja

Krajem prošlog stoljeća, sistemi za napajanje karburatora počeli su se intenzivno zamjenjivati ​​novim sistemima koji rade na injektorima. I to s razlogom. Ovakav raspored sistema napajanja motora imao je niz prednosti: manja ovisnost o svojstvima okoline, ekonomičan i pouzdan rad, auspusi su manje toksični. Ali oni imaju nedostatak - vrlo su osjetljivi na kvalitetu benzina. Ako se to ne poštuje, može doći do kvarova u radu nekih elemenata sistema.

“Injektor” se sa engleskog prevodi kao mlaznica. Dijagram u jednoj tački (mono-ubrizgavanje) sistema napajanja motora izgleda ovako: gorivo se dovodi u injektor. Elektronska jedinica joj šalje signale, a mlaznica se otvara u pravo vrijeme. Gorivo se šalje u komoru za formiranje mješavine. Tada se sve događa kao u sistemu karburatora: formira se mješavina. Zatim prolazi kroz usisni ventil i ulazi u cilindre motora.

Dizajn sistema za napajanje motora, organiziranog pomoću injektora, je sljedeći. Ovaj sistem karakteriše prisustvo nekoliko mlaznica. Ovi uređaji primaju signale od posebne elektronske jedinice i otvaraju se. Svi ovi injektori su međusobno povezani pomoću cijevi za gorivo. Uvijek ima na raspolaganju gorivo. Višak goriva se uklanja kroz povratni vod goriva natrag u rezervoar.

Električna pumpa dovodi gorivo do rampe, gdje se stvara višak tlaka. Upravljačka jedinica šalje signal injektorima i oni se otvaraju. Gorivo se ubrizgava u usisnu granu. Vazduh koji prolazi kroz sklop gasa završava tamo. Dobivena smjesa ulazi u motor. Potrebna količina mješavine se reguliše otvaranjem ventila za gas. Čim se završi takt ubrizgavanja, mlaznice se ponovo zatvaraju i dovod goriva prestaje.

Izgled karburatora:
1 - jedinica za grijanje zone prigušnog ventila;
2 - priključak za ventilaciju kućišta motora;
3 - poklopac akceleratorske pumpe;
4 - elektromagnetski zaporni ventil;
5 - poklopac karburatora;
6 - klin za montažu filtera za vazduh;
7 - upravljačka poluga zračne zaklopke;
8 - poklopac startera;
9 - sektor pogonske poluge ventila za gas;
10 - žičani blok EPHH vijčanog senzora;
11 - vijak za podešavanje količine smjese u praznom hodu;
12 - poklopac ekonomajzera;
13 - tijelo karburatora;
14 - priključak za dovod goriva;
15 - priključak za izlaz goriva;
16 - vijak za podešavanje kvaliteta smjese u praznom hodu (strelica);
17 - priključak za dovod vakuuma u regulator vakuumskog paljenja

Za rad motora potrebno je pripremiti zapaljivu mješavinu zraka i pare goriva, koja mora biti homogena, odnosno dobro izmiješane i imaju određeni sastav kako bi se osiguralo najefikasnije sagorijevanje. Sistem napajanja za benzinski motor sa svjećicom se koristi za pripremu zapaljive mješavine i dovod nje u cilindre motora i uklanjanje izduvnih plinova iz cilindara.
Proces pripreme zapaljive smjese naziva se karburacija. Dugo vremena se jedinica zvana karburator koristila kao glavni uređaj za pripremu mješavine benzina i zraka i dovod nje u cilindre motora.

Princip rada jednostavnog karburatora:
1 - vod za gorivo;
2 - igličasti ventil;
3 - otvor u poklopcu komore za plovak;
4 - prskalica;
5 - vazdušna klapna;
6 - difuzor;
7 - prigušni ventil;
8 - komora za miješanje;
9 - mlaz goriva;
10 - plovak;
11 - plutajuća komora
U najjednostavnijem karburatoru gorivo se pohranjuje u komori za plovak, gdje se održava konstantan nivo goriva. Komora za plovak je povezana kanalom sa komorom za mešanje karburatora. Komora za miješanje ima difuzor- lokalno suženje komore. Difuzor omogućava povećanje brzine zraka koji prolazi kroz komoru za miješanje. Izlazi u najuži dio difuzora sprej, povezan kanalom sa plovnom komorom. Na dnu komore za mešanje se nalazi ventil za gas, koji se okreće kada vozač pritisne papučicu gasa.
Kada motor radi, vazduh struji kroz mešalicu karburatora. U difuzoru se povećava brzina vazduha, a ispred raspršivača se stvara vakuum, što dovodi do oticanja goriva u komoru za mešanje, gde se meša sa vazduhom. Tako se stvara karburator, koji radi na principu pištolja za prskanje zapaljiva smjesa gorivo-vazduh. Pritiskom na papučicu gasa, vozač okreće ventil za gas karburatora, mijenja količinu smjese koja ulazi u cilindre motora, a samim tim i njegovu snagu i brzinu.
Zbog činjenice da benzin i zrak imaju različite gustine, kada okrenete ventil za gas, ne mijenja se samo količina zapaljive smjese koja se dovodi u komore za sagorijevanje, već i omjer između količine goriva i zraka u njoj. Za potpuno sagorijevanje goriva, smjesa mora biti stehiometrijska.
Prilikom pokretanja hladnog motora potrebno je obogatiti smjesu, jer kondenzacija goriva na hladnim površinama komore za izgaranje narušava svojstva pokretanja motora. Potrebno je određeno obogaćivanje mješavine goriva u praznom hodu, kada je potrebno postići maksimalnu snagu ili pri naglom ubrzavanju vozila.
Po principu svog rada, najjednostavniji karburator konstantno obogaćuje mješavinu goriva i zraka kako se ventil za gas otvara, tako da se ne može koristiti za prave motore automobila. Za automobilske motore koriste se karburatori koji imaju nekoliko posebnih sistema i uređaja: sistem za pokretanje (čoke), sistem u praznom hodu, ekonomajzer ili ekonostat, pumpu za gas itd.
Kako su se povećali zahtjevi za uštedom goriva i smanjenjem toksičnosti izduvnih plinova, karburatori su postali znatno složeniji, čak su se i elektronski uređaji pojavili u najnovijim verzijama karburatora.