Двигатель является сердцем автомобиля. Именно ДВС вырабатывают крутящий момент, который есть не что иное, как первоисточник всех механических, а также электрических процессов, проходящих в автомобиле. Но двигатель не способен существовать без сопутствующих систем – это смазочная система, охлаждающая, выпуск отработанных газов, а также система питания. Именно последняя снабжает двигатель жидким топливом. Это может быть бензин, спирт, дизельное топливо, сжиженный газ, метан. Двигатели бывают разные, и питаются они тоже по-разному. Рассмотрим основные типы систем.
Устройство и функции
Любые автомобили имеют определенный запас хода. Это расстояние, которое машина способна проехать на полном баке без необходимости дозаправки. На это расстояние влияют сезонные факторы, погода, условия движения, тип дорожного покрытия, загруженность авто, манера вождения водителя. Главную роль в «аппетитах» машины играет система питания, а также правильность ее работы.
Можно выделить несколько основных функций этой системы. Вне зависимости от типа двигателя эта система выполняет функцию подачи, очистки и хранения горючего, очистки воздуха. Также она выполняет приготовление топливной смеси и подает ее в камеры сгорания.
Классическая система питания в автомобиле представляет собой несколько элементов. Это топливный бак – в нем хранится горючее. Насос необходим для создания давления в системе, а также для подачи бензина в принудительном порядке. Чтобы топливо могло добраться от бака к двигателю, в системе имеется топливопровод. Это металлические или пластиковые трубки, а также шланги из специальной резины. Еще система включает в себя фильтры – они очищают бензин.
Воздушный фильтр – это также часть любой топливной системы. Специальное устройство смешивает воздух и горючее в определенной пропорции.
Базовый принцип действия
Устройство системы питания двигателя в целом достаточно простое. Принцип действия также прост. Топливный насос подает бензин из бака. Предварительно жидкость проходит через несколько фильтров, а затем попадает на устройство, которое готовит смесь. Далее бензин попадает в цилиндры – в разных системах это осуществляется различными способами.
Виды систем
Среди основных видов топлива можно выделить бензин, дизель, а также сжиженный или природный газ. Соответственно, двигатель может быть бензиновым, дизельным или работающим на газу.
Среди специалистов признана типология автомобильных систем питания по способу подачи и по методу приготовления смеси. По данной классификации различают карбюраторные системы и впрысковые. Это моноинжектор и инжектор.
Карбюраторные
Система питания карбюраторного двигателя имеет достаточно простое устройство. В ней есть все вышеперечисленные элементы, и работает она примерно так, как уже описано выше. В качестве устройства, которое готовит смесь, в данном случае используется карбюратор.
Последний представляет собой достаточно сложный агрегат. Он служит для смешивания бензина с воздухом в определенных пропорциях. В истории автомобилестроения было много моделей и видов карбюраторов. Но наибольшей популярностью пользуются модели поплавкового типа со всасывающим принципом работы. Это многочисленные “Озоны”, “Солексы”, “Веберы” и другие.
Схема карбюратора следующая. Естественно, это принципиальное устройство. Все карбюраторы конструктивно отличаются друг от друга.
Агрегат состоит из поплавковой камеры и одного или двух поплавков. Внутрь данной камеры через игольчатый клапан подается топливо. Но это еще не все. Также в устройстве карбюратора имеются смесительные камеры. Их может быть одна или две. Существуют модели, где смесительных камер четыре и более. Здесь же имеется диффузор и распылитель. Поплавковые карбюраторы также оснащены воздушной и дроссельной заслонками. Карбюраторы изготавливают посредством литья. Внутри имеются каналы для прохода топлива и воздуха. В них установлены специальные дозирующие элементы – жиклеры.
Схема работы здесь пассивная. Когда поршень двигателя на такте впуска, в цилиндре создается разрежение. За счет разряжения в цилиндр поступает воздух. Последний проходит через фильтр, а также соответствующие жиклеры карбюратора. Далее в смесительной камере и диффузорах горючее, которое подается из распылителя, разбивается потоком воздуха на мелкие фракции. После этого оно смешивается с воздухом. Затем через впускной коллектор смесь подается в цилиндр.
Несмотря на то что карбюраторные двигатели считаются устаревшими, их еще очень активно используют. Некоторые энтузиасты дорабатывают или изобретают новые модели.
Впрысковые системы
Двигатели развивались, вместе с ними совершенствовались и системы питания. Вместо карбюраторов инженеры изобрели системы одноточечного и многоточечного впрыска. Работа системы питания двигателя такого типа уже заметно сложней. Но не всегда они более надежны.
Моновпрыск
Это не совсем инжектор. Это скорее карбюратор с форсункой и несколькими датчиками. Разница в том, что горючее во впускной коллектор подается не за счет разрежения, а посредством впрыска посредством форсунки – она одна на всей системе. Процессом управляет электроника – она получает информацию от двух-трех датчиков и на основании этого дозирует количество бензина.
Система проста – и это главный аргумент против карбюраторных аналогов. В топливной системе давление низкое, а это позволяет применять обыкновенные электрические бензонасосы. Управление через ЭБУ дает возможность вести постоянный контроль за количеством бензина и сохранять стехиометрическую смесь.
Электроника работает с несколькими датчиками. Это механизм, контролирующий угол открытия дроссельной заслонки, датчик положения коленчатого вала, лямбда-зонд, регулятор давления. В некоторых моделях имеется и регулятор холостого хода.
Эта система питания бензинового двигателя по информации от датчиков посылает сигнал, который открывает форсунку. Несмотря на то, что моновпрыск управляет электроникой, а устройство его достаточно простое, с ними бывает масса сложностей. Часто владельцы автомобилей сталкиваются с перерасходом горючего, с рывками автомобиля, с провалами. Нередко из-за того, что большинство таких систем очень старые, трудно отыскать запчасти и ремкомплекты к ним. Поэтому часто владельцы вынуждены возвращаться технологически назад и устанавливать карбюраторы, где электроники нет.
Даже качественное обслуживание системы питания двигателя этого типа часто не приносит результата. Ввиду возраста, низкого качества бензина эти системы имеют слабую жизнеспособность.
Системы распределенного и непосредственного впрыска
Чтобы реализовать данную систему, инженерам пришлось отказаться от одной форсунки и использовать отдельную для каждого цилиндра. Чтобы топливо распылялось качественно и смешивалось с воздухом в правильной пропорции, давление в системе повысили. Форсунки устанавливаются в коллектор после дроссельной заслонки, а направлены они к впускным клапанам.
Даная система питания инжекторного двигателя работает под управлением электроники. Здесь наблюдается базовый набор датчиков, как и в моновпрыске. Но есть и другие. Например, датчик массового расхода воздуха, детонации и температуры в коллекторах. Нажимая на педаль газа, водитель подает в систему воздух. ЭБУ за счет информации от датчиков открывает форсунки. ЭБУ также определяет количество, интенсивность и число циклов, которые произойдут за один впрыск.
Дизельные ДВС
Принцип работы дизельных ДВС стоит объяснить отдельно. Здесь тоже имеются форсунки. А дизельное топливо распыляется в цилиндры. В камерах сгорания осуществляется процесс образования смеси, где она затем воспламенится. В отличие от бензинового двигателя, в дизельном смесь горит не от искры, а от сжатия и высоких температур. Это и есть главная особенность данных ДВС. Таким образом достигается высокий крутящий момент и топливная экономичность. Обычно такие двигателя имеют малый расход топлива, а также высокую степень компрессии (данный параметр достигает 20-25 единиц). Если данный показатель будет ниже, мотор просто не заведется. В то же время бензиновый мотор может завестись даже с малой компрессией в восемь и менее единиц. Система питания дизельного двигателя может быть представлена в нескольких видах. Это непосредственный впрыск, вихрекамерный, предкамерный.
Вихрекамерные и предкамерные варианты подают горючее в специальную емкость в цилиндре, где она частично загорается. Затем порция топлива отправляется в основной цилиндр. В цилиндре горящий дизель смешивается с воздухом и догорает. Что касается непосредственного впрыска, то здесь топливо сразу же доставляется в цилиндр и затем смешивается с воздухом. Давление в топливной рампе может достигать двухсот и более бар. В это же время у бензиновых ДВС показатель - не более четырех.
Неисправности
В процессе эксплуатации автомобиля система подачи топлива работает под нагрузкой, которая может привести к нестабильному поведению машины или выходу из строя различных элементов топливной системы.
Недостаточно топлива
Это случается из-за некачественного горючего, длительного срока эксплуатации, воздействия среды. Все эти факторы ведут к загрязнениям в топливопроводе, в баках, в фильтрах. Также в случае с карбюраторами забиваются отверстия для подачи бензина. Нередко топливо не подается по причине поломки насоса. На машинах с моновпрыском могут быть сбои из-за электроники.
Для стабильной работы ДВС требуется регулярное техническое обслуживание системы питания двигателя. Оно подразумевает промывку форсунок, промывку моновпрыска или карбюратора. Необходимо периодически менять фильтры, а также ремкомплекты карбюратора.
Потеря мощности
Эта неисправность топливной системы связана с нарушением пропорций смеси, которая подается в камеры сгорания. В инжекторных машинах это случается по причине выхода из строя лямбда-зонда.
В карбюраторе может быть из-за неверно подобранных жиклеров. В результате двигатель работает на слишком богатой смеси.
Заключение
Существуют и другие неисправности топливной системы. Но в большинстве случаев они связаны и с иными системами в автомобиле. При должном обслуживании и замене фильтров современный двигатель не доставит владельцу проблем, конечно, если это не старый моновпрыск.
