Fordonsintagssystem

Driften av alla förbränningsmotorer baseras på förbränningen av en blandning av luft och bränsle i enhetens cylindrar. Förutom att luft och brännbart material (bensin, diesel eller gas) måste tillföras till varje cylinder krävs en noggrann beräkning av volymen för varje ämne och de måste blandas kvalitativt. När motorerna förbättras, så gör de system som behövs för att maximera effektiviteten.

Motoreffektiviteten beror inte bara på bränslesystemets kvalitet och tändningens prestanda. Om bränslet inte blandas bra med luft kommer det mesta inte att brinna utan kommer att tas bort från bilen genom avgasröret (hur detta kommer att påverka katalysatorn beskrivs här). För att öka effektiviteten, miljövänligheten och effektiviteten förbättras kraftenhetens olika parametrar.

Låt oss överväga vilken roll intagsystemet spelar i detta, vilka element det består av, vad är dess syfte, vad är principen för dess funktion.

Vad är ett bilintagssystem

Gamla motorer, som fortfarande finns i inhemska bilar, hade inget insugningssystem som sådant. Förgasarmotorn har ett insugningsrör, vars rör passerar genom förgasaren till luftintaget. Enheten i sig har följande funktionsprincip.

När en kolv i en viss cylinder fullbordar ett intagslag genereras ett vakuum i håligheten. Gasfördelningsmekanismen öppnar inloppsventilen. Ett luftflöde börjar röra sig genom grenrörskanalen. Passerar genom förgasarens blandningskammare, en viss mängd bränsle kommer in i den (denna volym regleras av strålarna, som beskrivs separat). Luftrening tillhandahålls av ett luftfilter installerat framför förgasaren.

Blandningen sugs in i cylindern genom en öppen ventil. Varje atmosfärmotor har en vakuumprincip för drift. I den kommer luft-bränsleblandningen naturligt in med hjälp av ett vakuum i insugningsröret. Det primitiva intaget gav endast luft till förgasarkammaren.

Detta system har en betydande nackdel - systemets högkvalitativa funktion beror direkt på strukturen på vägen som är ansluten till topplocket. När MTC passerar genom samlaren kan också en viss mängd bränsle falla på dess väggar, vilket påverkar bilens ekonomi negativt.

När injektorn uppträdde (vad det är och hur det fungerar, får det veta separat) blev det nödvändigt att skapa ett fullfjädrat intagsystem som skulle ha samma funktion - att ta luft och blanda den med bränsle, men dess funktion skulle styras av elektronik.

Elektronik beräknar mer effektivt den optimala andelen luft och bränslevolym och bibehåller denna parameter i olika driftsätt för förbränningsmotorn. Det ger också bättre cylinderpåfyllning vid låga motorvarvtal. Denna förbättring av enhetens intag ökar dess prestanda utan att öka bränsleförbrukningen. Den optimala förhållandet mellan luftvolym och bränsle är 14.7 / 1. Inloppets mekaniska typ kan inte upprätthålla denna andel vid enhetens olika driftlägen.

Om bilen tidigare bara hade en luftkanal genom vilken luft naturligt flödade (dess volym bestämdes av de fysiska egenskaperna hos luftkanalen och ställdonen), får en modern bil ett helt system bestående av olika mekanismer som har elektrisk styrning. De styrs av en ECU, tack vare vilken BTC är av bättre kvalitet.

Det är värt att nämna att bensin, inklusive gas (som använder icke-standard eller fabriks-gasol), och dieselmotorer får ett liknande intagssystem. Beroende på injektionstyp kan det dock ha en något annan anordning. I en annan recension talar om typerna av injektionssystem.

Det moderna insugningssystemet fungerar synkroniserat med andra system på maskinen. Till exempel inkluderar denna lista återcirkulation av avgaser och bränsleinsprutning. För att bättre fylla cylindrarna med en ny del av luftbränsleblandningen installeras ofta en turboladdare vid inloppet. Vad är en turboladdare i en bil är separat granskning.

Hur insugningssystemet fungerar

Insugssystemet fungerar baserat på tryckdifferensen mellan cylindern och atmosfären. Det visas när kolven rör sig till det nedre dödläget vid insugningsslaget (när slaget utförs stängs insugnings- och avgasventilerna) och ventilen genom vilken luft och bränsle kommer in i tanken är öppen.

Mängden luft beror direkt på storleken på själva cylindern. Den här volymen är dock justerbar så att motorn kan gå med reducerad hastighet, och vid behov kan vevaxeln vevas mer (när bilen accelererar). För att ändra driftläge används en speciell luftventil som kallas gasventil.

 I förgasaren är detta element associerat med gaspedalen. Ju mer ventilen öppnas desto mer bränsle dras in i insugningsrörets bana. Insprutningsmotorerna får en speciell choke. Den har en liten elmotor som är ansluten till en styrenhet. När föraren trycker på gaspedalen använder datorn programmerade algoritmer för att avgöra i vilken utsträckning luftventilen ska öppnas.

För att bibehålla den ideala andelen luft och bränsle finns det en gassensor nära gasen, vars signaler skickas till den elektroniska styrenheten (i många moderna system är två luftsensorer installerade: en framför spjället och den andra bakom den). Efter att ha fått dessa data ökar / minskar elektroniken mängden bränsle som tillförs genom injektorns munstycken (deras struktur och funktionsprincip beskrivs i en annan artikel).

Beroende på typ av injektion kan intagskanalen ha en något annorlunda design. Till exempel, i en distribuerad modifiering är intagssystemet involverat i blandningsbildning. I denna design installeras injektorerna i varje grenrör så nära insugningsventilerna som möjligt. De flesta moderna injektionsmaskiner får ett sådant system.

Om motorn har direktinsprutning (när det gäller dieselenheter är detta den enda modifieringen), så försörjer insugningssystemet endast cylindrarna med en frisk luftdel. I detta fall är förbränningen av bränsle så effektiv som möjligt, eftersom blandning sker direkt i cylinderhålan utan förluster i intagskanalen.

Dessutom, på grund av designfunktionerna för denna injektion (ytterligare klaffar är installerade på insugningsröret, deras synkronisering av driften tillhandahålls av en gemensam axel med en elektrisk drivenhet), kan bränslesystemet ge olika blandningsbildning. Det finns två huvudtyper:

1. Skikt för skikt typ. I detta läge sprutar munstycket bränsle i cylindern och fördelar det så mycket som möjligt genom hela kammaren. Den inkommande luftens temperatur är hög, varigenom bensinen börjar avdunsta, bättre blandning med luften. Detta läge används vid låga hastigheter och vid låga belastningar på förbränningsmotorn.
2. Homogen (homogen) typ. Det är i grunden en mager blandning. I teorin påverkar trycket i cylindern med ventilerna stängda direkt motorns effekt under förbränningen av luft-bränsleblandningen. Av detta kan vi dra slutsatsen att för att öka vridmomentet vid lägsta bränsleförbrukning är det nödvändigt att öka luftvolymen som kommer in i kammaren. I fallet med distribuerad injektion observeras emellertid följande problem. Om andelen BTC ändras i riktning mot att öka mängden luft (mager blandning), antänds en sådan blandning dåligt. Av denna anledning används denna typ av blandningsbildning inte på distribuerade typer av injektionssystem. Men vad gäller direktinsprutning är detta verkligt. Mager tändning är möjlig på grund av det faktum att en relativt liten mängd bränsle sprutas i omedelbar närhet av tändstiftet. Jämfört med den totala mängden tryckluft finns det lite bränsle i cylindern, men på grund av det faktum att det finns ett anrikat moln nära tändstiftets elektroder förlorar inte motorn sin effektivitet även med betydande bränslebesparingar.

Här är en snabb animering av hur VBM-kretsen fungerar:

Hur fungerar insugningsröret? (3D-animation)

Beroende på typen av bränslesystem och ställdonens utformning kan det finnas ännu fler sådana lägen. Var och en av dem aktiveras av elektronik som registrerar motorhastigheten och belastningen på den. För att tillhandahålla olika sätt att bilda blandningar använder varje tillverkare sina egna mekanismer.

I vissa motorer är till exempel specialmunstycken med flera lägen installerade, och i andra, förutom gasventilen, är också insugsventiler installerade. Beroende på läge kan de öppnas och stängas oberoende av gasventilen.

När luft / bränsleblandningen har utbränt avlägsnas avgaserna genom avgaserna. Detta är ett annat fordonssystem. Förutom att avlägsna avgaserna kompenserar det för gasflödets pulsationer och minskar motorljudet (för mer information om avgassystemets design och syfte, läs här).

Bromsförstärkaren använder också delvis det vakuum som genereras i insugsgrenröret. Längs vägen är den utrustad med en ventil som stänger av avgassystemet.

Systemet för det moderna intagsystemet innehåller många olika sensorer och ställdon, på grund av vilka det anpassas på en sekund till motorns driftläge eller förändrade belastningar på kraftenheten. Vissa moderna modeller använder en speciell teknik vars syfte är att förbättra förbränningsmotorens effektivitet genom att ändra längden och tvärsnittet på intagskanalen.

Denna uppgradering låter dig extrahera maximalt vridmoment vid reducerat atmosfäriskt motorvarvtal. Utformningen och funktionsprincipen för en kollektor med variabel längd och sektion beskrivs i detalj i en annan artikel.

utformning

Inloppssystemets enhet innehåller följande element:

• Luftintag. Varje bilmodell har sin egen design. Nyckelelementet i denna enhet är luftfiltret. Den placeras i ett hölje (ofta är det en hermetiskt tillsluten bricka på alla sidor, men det finns också öppna filter installerade direkt på luftintaget), som har ett öppet grenrör på ena sidan. Genom detta hål kommer luft in i filterelementet, rengörs och kommer in i inloppsröret. Detaljer om luftfilter beskrivs här.
• Strypa. I sin moderna design är det en elektriskt manövrerad ventil som installeras på röret som går från luftintaget till grenröret. Beroende på motorns behov och belastningar ger den elektroniska styrenheten ett lämpligt kommando för att öppna / stänga spjället. Detta styr det interna luftflödet.
• Mottagare (eller samlare). Ett insugsgrenrör är installerat mellan gasreglaget och topplocket. Detta är ett komplext rör. Å ena sidan har den en, och å andra sidan flera grenrör (deras antal beror på antalet cylindrar i blocket). Syftet med denna del är att fördela det inre luftflödet mellan cylindrarna. Om bränslesystemet är av distribuerad typ kommer ett hål att göras på varje rör där bränsleinsprutaren kommer att fixeras. I detta fall är intagssystemet direkt involverat i bildandet av luft-bränsleblandningen. Om motorn har direktinsprutning (injektorerna är nära tändstift eller glödstift för dieselmotorer), reglerar intaget helt enkelt lufttillförseln.
• Insugsluckor. Dessa är ytterligare ventiler som är installerade inuti grenrören för att reglera typen av blandningsbildning. Dessa element används i förbränningsmotorer med direktinsprutning.
• Luftgivare. De registrerar styrkan i luftflödet framför och bakom spjället, liksom dess temperatur. Signalerna från dessa sensorer skickas till styrenheten.

ECU: n är ansvarig för synkron drift av alla ställdon i insugssystemet. Baserat på signalerna från gaspedalen, massflödessensorn och andra sensorer som fordonet är utrustad med aktiverar elektroniken en specifik algoritm. Enligt hjärnprogrammet får alla enheter samtidigt lämpliga signaler.

Vad är det för

Så som du kan se, utan ett högkvalitativt intagsystem, som består av ett annat antal sensorer och ställdon, är det omöjligt att skapa en ekonomisk, men samtidigt ganska dynamisk och miljövänlig bil.

Den enda nackdelen med moderna intagsystem är kostnaden och komplexiteten i underhållet. Om förgasarmotorn kan diagnostiseras och repareras med ansträngningar från en erfaren bilmekaniker, kontrolleras elektroniken endast på specialutrustning. För att reparera det måste du besöka ett specialiserat servicecenter.

Som ett tillägg föreslår vi att du tittar på en videoföreläsning om bilens insugssystem:

ICE Theory: Intake Systems

Frågor och svar:

Vad är ett motorintag? Ett annat namn är insugningssystemet. Detta är ett luftintag kopplat till ett rör som grenar ut i flera rör (ett per cylinder). Systemet behövs för att tillföra frisk luft och bilda en VTS.

Vad händer om insugningsröret förstoras? Förlängning av det aspirerade grenröret kommer att resultera i större inloppsmotstånd, vilket kommer att resultera i sämre förbränning av VTS. Detta kommer att resultera i ett minskat vridmoment och effekt.