27Май

Система питания в автомобиле: Система питания

Содержание

Система питания

Система питания двигателя служит для приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха в определенных пропорциях, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов. За подачу топлива в цилиндры в современных автомобилях отвечает система впрыска топлива, основными элементами, которой являются форсунки.

Устройство системы питания

В систему питания карбюраторного двигателя входят: топлив­ный бак, фильтр-отстойник, топливопроводы, топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, карбюратор, воздухоочиститель, впускной трубо­провод, выпускной трубопровод, приемные трубы, глушитель, приборы контроля уровня топлива.

Работа система питания

При работе двигателя топливный насос засасывает топливо из топлив­ного бака и через фильтры подает в поплавковую камеру карбюратора. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение и воздух, пройдя через воздухоочиститель, поступает в карбюратор, где смешивается с парами топлива и в виде горючей смеси подается в цилиндр, и там, сме­шиваясь с остатками отработавших газов, образуется рабочая смесь.

После совершения рабочего хода, отработавшие газы выталкиваются поршнем в выпускной трубопровод и по приемным трубам через глушитель в окру­жающую среду.

Системы питания и выпуска отработавших газов двигателя автомобиля:

1 — канал подвода воздуха к воздушному фильтру; 2 — воздушный фильтр; 3 — карбюратор; 4 — рукоятка ручного управления воздушной заслонкой; 5 — рукоятка ручного управления дроссельны­ми заслонками; 6 — педаль управления дроссельными заслонками; 7 — топливо проводы; 8 — фильтр-отстойник; 9 — глушитель; 10 — приемные трубы; 11 — выпускной трубопровод; 12 — фильтр тонкой очистки топлива; 13 — топливный насос; 14 — указатель уровня топлива; 15 — датчик указателя уровня топлива; 16 — топливный бак; 17— крышка горловины топливного бака; 18 — кран; 19 - выпускная труба глушителя.

Топливо. В качестве топлива в карбюраторных двигателях обычно ис­пользуют бензин, который получают в результате переработки нефти.

Требования, предъявляемые к бензинам:

• быстрое образование топливовоздушной смеси;

• скорость сгорания не более 40 м/с;

• минимальное коррозирующее воздействие на детали двигателя;

• минимальное отложение смолистых веществ в элементах системы питания;

• минимальное вредное воздействие на организм человека и окружаю­щую среду;

• способность длительное время сохранять свои свойства.

Автомобильные бензины в зависимости от количества легко испаряющихся фракций подразделяют на летние и зимние.

 Для автомобильных карбюраторных двигателей выпускают бензины А-76, АИ-92, АИ-98 и др. Буква «А» обозначает, что бензин автомобильный, цифра — наименьшее октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензина. Наибольшей детонационной стойкостью обладает изооктан, (его стой­кость принимают за 100), наименьшей -  н-гептан (его стойкость равна 0).

Октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензи­на, — процентное содержание изооктана в такой смеси с н-гептаном, ко­торая по детонационной стойкости равноценна испытуемому топливу. Например, исследуемое топливо детонирует так же, как смесь 76 % изо­октана и 24 % н-гептана. Октановое число данного топлива равно 76. Октановое число определяется двумя методами: моторным и исследова­тельским. При определении октанового числа вторым методом в марки­ровке бензина добавляется буква «И». Октановое число определяет до­пустимую степень сжатия.

 

 

Топливный бак. На автомобиле устанавливают один или несколько топливных баков. Объем топливного бака должен обеспечивать 400—600 км пробега автомобиля без заправки. Топливный бак  состоит из двух сварных половинок, выполненных штамповкой из освинцованной стали. Внутри бака имеются перегородки, придающие жесткость конструкции и препятствующие образованию волн в топливе. В верхней части бака приварена наливная горловина, которая закрывается пробкой. Иногда для удобства заправки бака топливом используют выдвижную горловину с сетчатым фильтром. На верхней стенке бака крепится датчик указателя уровня топлива и топливо заборная трубка с сетчатым фильтром. В днище бака имеется резьбовое отверстие для слива отстоя и удаления механических примесей, которое закрыто пробкой. Наливную горловину бака закрывают плотно пробкой, в корпусе которой имеется два клапана — паровой и воздушный. Паровой клапан при повышении давления в баке открывается и выводит пар в окружающую среду. Воздушный клапан открывается, когда идет расход топлива и создается разрежение.

 

Топливные фильтры. Для очистки топлива от механических примесей применяют фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтр-отстойник грубой очистки отделяет топливо от воды и крупных механических примесей. Фильтр-отстойник  состоит из корпуса, отстойника и фильтрующего элемента, который собран из пластин толщиной 0,14 мм. На пластинах имеются отверстия и выступы высотой 0,05 мм. Пакет пластин установлен на стержень и пружиной поджимается к корпусу. В собранном состоянии между пластинами имеются щели, через которые проходит топливо. Крупные механические примеси и вода собираются на дне отстойника и через отверстие пробки в днище периодически удаляются.

Топливный бак (а) и работа выпускного (б) и впускного (в) клапанов: 1— фильтр-отстойник; 2 — кронштейн крепления бака; 3 — хомут крепления бака; 4 — датчик указателя уровня топлива в баке; 5 — топливный бак; 6 — кран; 7 — пробка бака; 8 — горловина; 9 — облицовка пробки; 10 — резиновая прокладка; П — корпус пробки; 12 — выпускной клапан; 13 — пружина выпускного клапана; 14 — впускной клапан; 15 — рычаг пробки бака; 16 -пружина впускного клапана.

Фильтр-отстойник: 1 — топливо провод к топливному насосу; 2 — прокладка корпуса; 3 — корпус-крышка; 4 — топливо провод от топливного бака; 5 — прокладка фильтрующего элемента; 6 — фильтрующий элемент; 7— стойка; 8 — отстойник; 9— сливная пробка; 10 — стержень фильтрующего элемента; 11 — пружина; 12 — пластина фильтрующего элемента; 13 — отверстие в пластине для прохода очищенного топлива; 14 — выступы на пластине; 15 — отверстие в пластине для стоек; 16 — заглушка; 17 — болт крепления корпуса-крышки.

Фильтры тонкой очистки топлива с фильтрующими элементами: a — сетчатый; б — керамический; 1— корпус; 2— входное отверстие; 3— прокладка; 4— фильтрующий элемент; 5— съемный стакан-отстойник; 6 — пружина; 7— винт креплении стакана; 8— канал для отвода топлива.

Фильтр тонкой очистки. Для очистки топлива от мелких механических примесей применяют фильтры тонкой очистки , которые состоят из корпуса, стакана-отстойника и фильтрующего сетчатого или керамического элемента. Керамический фильтрующий элемент — пористый материал, обеспечивающий лабиринтное движение топлива. Фильтр удерживается скобой и винтом.
Топливо проводы соединяют приборы топливной системы и изготовляются из медных, латунных и стальных трубок.

Топливный насос системы питания

Топливный насос служит для подачи топлива через фильтры из бака в поплавковую камеру карбюратора. Применяют насосы диафрагменного типа с приводом от эксцентрика распределительного вала.

Насос  состоит из корпуса, в котором крепится привод — двуплечий рычаг с пружиной, головки, где размещены впускные и нагнетательные клапаны с пружинами, и крышки. Между корпусом и головкой зажаты края диафрагмы. Шток диафрагмы к рычагу привода крепится шарнирно, что позволяет диафрагме работать с переменным ходом.
Когда двуплечий рычаг (коромысло) опускает диафрагму вниз, в полости над диафрагмой создается разрежение, за счет чего открывается впускной клапан и наддиафрагменная полость заполняется топливом. При сбегании рычага (толкателя) с эксцентрика диафрагма поднимается вверх под действием возвратной пружины. Над диафрагмой давление топлива повышается, впускной клапан закрывается, открывается нагнетательный клапан и топливо поступает через фильтр тонкой очистки в поплавковую камеру карбюратора. При смене фильтров поплавковую камеру заполняют топливом с помощью устройства для ручной подкачки. В случае выхода диафрагмы из строя (трещина, прорыв и т. п.) топливо поступает в нижнюю часть корпуса и вытекает через контрольное отверстие.

Воздушный фильтр служит для очистки воздуха, поступающего в карбюратор, от пыли. Пыль содержит мельчайшие кристаллы кварца, который, оседая на смазанных поверхностях деталей, вызывает их изнашивание.

Требования, предъявляемые к фильтрам:


• эффективность очистки воздуха от пыли;
• малое гидравлическое сопротивление;
• достаточная пылеемкость:
• надежность;
• удобство в обслуживании;
• технологичность конструкции.


По способу очистки воздуха фильтры делятся на инерционно-масляные и сухие.
Инерционно-масляный фильтр состоит из корпуса с масляной ванной, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из синтетического материала.
При работе двигателя воздух, проходя через кольцевую щель внутри корпуса и, соприкасаясь с поверхностью масла, резко изменяет направление движения. Вследствие этого крупные частицы пыли, находящиеся в воздухе, прилипают к поверхности масла.

Далее воздух проходит через фильтрующий элемент, очищается от мелких частиц пыли и поступает в карбюратор. Таким образом, воздух проходит двухступенчатую очистку. При засорении фильтр промывают.
Воздушный фильтр сухого типа состоит из корпуса, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из пористого картона. При необходимости фильтрующий элемент меняют.

Система питания двигателя (топливная система)

Главным предназначением топливной системы автомобиля являются подача топлива из бака, фильтрация, образование горючей смеси и подача ее в цилиндры. Существует несколько типов топливных систем для автомобильных двигателей. Самая распространенная в 20-ом веке была карбюраторная система подачи смеси топлива. Следующим этапом стало развитие впрыска топлива при помощи одной форсунки, так называемый моновпрыск. Применение этой системы позволило уменьшить расход топлива. В настоящее время используется третья система подачи топлива – инжекторная.

В этой системе топливо под давлением подается непосредственно в впускной коллектор. Количество форсунок равно количеству цилиндров.

 

Схема топливной системы: инжекторный и карбюраторный вариант

Устройство топливной системы

Все cистемы питания двигателя похожи, отличаются только способами смесеобразования. В состав топливной системы входят следующие элементы:

  1. Топливный бак, предназначен для хранения топлива и представляет собой компактную емкость с устройством забора топлива (насос) и, в некоторых случаях, элементами грубой фильтрации.
  2. Топливопроводы представляют собой комплекс топливных трубок, шлангов и предназначены для транспортировки топлива к устройству смесеобразования.
  3. Устройства смесеобразования (карбюратор, моновпрыск, инжектор) – это механизм в котором происходит соединение топлива и воздуха (эмульсии) для дальнейшей подачи в цилиндры в такт работы двигателя (такт впуска).
  4. Блок управления работой устройства смесеобразования (инжекторные системы питания) – сложное электронное устройство для управления работой топливных форсунок, клапанов отсечки, датчиков контроля.
  5. Топливный насос, обычно погружной, предназначен для закачивания топлива в топливопровод. Представляет собой электродвигатель, соединенный с жидкостным насосом, в герметичном корпусе. Смазывается непосредственно топливом и длительная эксплуатация с минимальным количеством топлива, приводит к выходу из строя двигателя. В некоторых двигателях топливный насос крепился непосредственно к двигателю и приводился в действие вращением промежуточного вала, или распредвала.
  6. Дополнительные фильтры грубой и тонкой очистки. Установленные фильтрующие элементы в цепь подачи топлива.

 

Принцип работы топливной системы

Рассмотрим работу всей системы в целом. Топливо из бака всасывается насосом и по топливопроводу через фильтры очистки подается в устройство смесеобразования. В карбюраторе топливо попадает в поплавковую камеру, где потом через калиброванные жиклеры подается в камеру смесеобразования. Смешавшись с воздухом смесь через дроссельную заслонку поступает в впускной коллектор. После открытия впускного клапана подается в цилиндр. В системе моно впрыска топливо подается на форсунку, которая управляется электронным блоком. В нужное время форсунка открывается, и топливо попадает в камеру смесеобразования, где, как и в карбюраторной системе смешивается с воздухом. Дальше процесс такой же, как и в карбюраторе.

В инжекторной системе топливо подается к форсункам, которые открываются управляющими сигналами от блока управления. Форсунки соединены между собой топливопроводом, в котором всегда находится топливо. Во всех топливных системах существует обратный топливопровод, по нему сливается излишек топлива в бак.

Система питания дизельного двигателя похожа на бензиновую. Правда, впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания цилиндра, под большим давлением. Смесеобразование происходит в цилиндре. Для подачи топлива под большим давлением применяется насос высокого давления (ТНВД).

 

РЕКОМЕНДУЕМ ТАКЖЕ ПРОЧИТАТЬ:

 

Система питания топливом бензинового (карбюраторного) двигателя

Система питания топливом бензинового двигателя ⭐ предназначена для размещения и очистки топлива, а также приготовления горючей смеси определенного состава и подачи ее в цилиндры в необходимом количестве в соответствии с режимом работы двигателя (за исключением двигателей с непосредственным впрыском, система питания которых обеспечивает поступление бензина в камеру сгорания в необходимом количестве и под достаточным давлением).

Бензин, как и дизельное топливо, является продуктом перегонки нефти и состоит из различных углеводородов. Число атомов углерода, входящих в молекулы бензина, составляет 5 — 12. В отличие от дизелей в бензиновых двигателях топливо не должно интенсивно окисляться в процессе сжатия, так как это может привести к детонации (взрыву), что отрицательно скажется на работоспособности, экономичности и мощности двигателя. Детонационная стойкость бензина оценивается октановым числом. Чем больше оно, тем выше детонационная стойкость топлива и допустимая степень сжатия. У современных бензинов октановое число составляет 72—98. Кроме антидетонационной стойкости бензин должен также обладать низкой коррозионной активностью, малой токсичностью и стабильностью.

Поиск (исходя из экологических соображений) альтернатив бензину как основному топливу для ДВС привел к созданию этанолового топлива, состоящего в основном из этилового спирта, который может быть получен из биомассы растительного происхождения. Различают чистый этанол (международное обозначение — Е100), содержащий исключительно этиловый спирт; и смесь этанола с бензином (чаще всего 85 % этанола с 15 % бензина; обозначение — Е85). По своим свойствам этаноловое топливо приближается к высокооктановому бензину и даже превосходит его по октановому числу (более 100) и теплотворной способности. Поэтому данный вид топлива может с успехом применяться вместо бензина. Единственный недостаток чистого этанола — его высокая коррозионная активность, требующая дополнительной защиты от коррозии топливной аппаратуры.

К агрегатам и узлам системы питания топливом бензинового двигателя предъявляются высокие требования, основные из которых:

  • герметичность
  • точность дозирования топлива
  • надежность
  • удобство в обслуживании

В настоящее время существуют два основных способа приготовления горючей смеси. Первый из них связан с использованием специального устройства — карбюратора, в котором воздух смешивается с бензином в определенной пропорции. В основу второго способа положен принудительный впрыск бензина во впускной коллектор двигателя через специальные форсунки (инжекторы). Такие двигатели часто называют инжекторными.

Независимо от способа приготовления горючей смеси ее основным показателем является соотношение между массой топлива и воздуха. Смесь при ее воспламенении должна сгорать очень быстро и полностью. Этого можно достичь лишь при хорошем смешении в определенной пропорции воздуха и паров бензина. Качество горючей смеси характеризуется коэффициентом избытка воздуха а, который представляет собой отношение действительной массы воздуха, приходящейся на 1 кг топлива в данной смеси, к теоретически необходимой, обеспечивающей полное сгорание 1 кг топлива. Если на 1 кг топлива приходится 14,8 кг воздуха, то такая смесь называется нормальной (а = 1). Если воздуха несколько больше (до 17,0 кг), смесь обедненная, и а = 1,10… 1,15. Когда воздуха больше 18 кг и а > 1,2, смесь называют бедной. Уменьшение доли воздуха в смеси (или увеличение доли топлива) называют ее обогащением. При а = 0,85… 0,90 смесь обогащенная, а при а < 0,85 — богатая.

Когда в цилиндры двигателя поступает смесь нормального состава, он работает устойчиво со средними показателями мощности и экономичности. При работе на обедненной смеси мощность двигателя несколько снижается, но заметно повышается его экономичность. На бедной смеси двигатель работает неустойчиво, его мощность падает, а удельный расход топлива возрастает, поэтому чрезмерное обеднение смеси нежелательно. При поступлении в цилиндры обогащенной смеси двигатель развивает наибольшую мощность, но и расход топлива также увеличивается. При работе на богатой смеси бензин сгорает неполностью, что приводит к снижению мощности двигателя, росту расхода топлива и появлению копоти в выпускном тракте.

Карбюраторные системы питания

Рассмотрим сначала карбюраторные системы питания, которые еще недавно были широко распространены. Они более просты и дешевы по сравнению с инжекторными, не требуют высококвалифицированного обслуживания в процессе эксплуатации и в ряде случаев более надежны.

Система питания топливом карбюраторного двигателя включает в себя топливный бак 1, фильтры грубой 2 и тонкой 4 очистки топлива, топливоподкачивающий насос 3, карбюратор 5, впускной трубопровод 7 и топливопроводы. При работе двигателя топливо из бака 1 с помощью насоса 3 подается через фильтры 2 и 4 к карбюратору. Там оно в определенной пропорции смешивается с воздухом, поступающим из атмосферы через воздухоочиститель 6. Образовавшаяся в карбюраторе горючая смесь по впускному коллектору 7 попадает в цилиндры двигателя.

Топливные баки в силовых установках с карбюраторными двигателями аналогичны бакам систем питания дизелей. Отличием баков для бензина является лишь их лучшая герметичность, не позволяющая бензину вытечь даже при опрокидывании ТС. Для сообщения с атмосферой в крышке наливной горловины бака обычно устанавливают два клапана — впускной и выпускной. Первый из них обеспечивает поступление в бак воздуха по мере расходования топлива, а второй, нагруженный более сильной пружиной, предназначен для сообщения бака с атмосферой, когда давление в нем выше атмосферного (например, при высокой температуре окружающего воздуха).

Фильтры карбюраторных двигателей аналогичны фильтрам, применяемым в системах питания дизелей. На грузовых автомобилях устанавливаются пластинчато-щелевые и сетчатые фильтры. Для тонкой очистки используют картон и пористые керамические элементы. Кроме специальных фильтров в отдельных агрегатах системы имеются дополнительные фильтрующие сетки.

Топливоподкачивающий насос служит для принудительной подачи бензина из бака в поплавковую камеру карбюратора. На карбюраторных двигателях обычно применяют насос диафрагменного типа с приводом от эксцентрика распределительного вала.

В зависимости от режима работы двигателя карбюратор позволяет готовить смесь нормального состава (а = 1), а также обедненную и обогащенную смеси. При малых и средних нагрузках, когда не требуется развивать максимальную мощность, следует готовить в карбюраторе и подавать в цилиндры обедненную смесь. При больших нагрузках (продолжительность их действия, как правило, невелика) необходимо готовить обогащенную смесь.

Рис. Схема системы питания топливом карбюраторного двигателя:
1 — топливный бак; 2 — фильтр трубой очистки топлива; 3 — топливоподкачивающий насос; 4 — фильтр тонкой очистки; 5 — карбюратор; 6 — воздухоочиститель; 7 — впускной коллектор

В общем случае в состав карбюратора входят главное дозирующее и пусковое устройства, системы холостого хода и принудительного холостого хода, экономайзер, ускорительный насос, балансировочное устройство и ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала (у грузовых автомобилей). Карбюратор может содержать также эконостат и высотный корректор.

Главное дозирующее устройство функционирует на всех основных режимах работы двигателя при наличии разрежения в диффузоре смесительной камеры. Основными составными частями устройства являются смесительная камера с диффузором, дроссельная заслонка, поплавковая камера, топливный жиклер и трубки распылителя.

Пусковое устройство предназначено для обеспечения пуска холодного двигателя, когда частота вращения проворачиваемого стартером коленчатого вала невелика и разрежение в диффузоре мало. В этом случае для надежного пуска необходимо подать в цилиндры сильно обогащенную смесь. Наиболее распространенным пусковым устройством является воздушная заслонка, устанавливаемая в приемном патрубке карбюратора.

Система холостого хода служит для обеспечения работы двигателя без нагрузки с малой частотой вращения коленчатого вала.

Система принудительного холостого хода позволяет экономить топливо во время движения в режиме торможения двигателем, т. е. тогда, когда водитель при включенной передаче отпускает педаль акселератора, связанную с дроссельной заслонкой карбюратора.

Экономайзер предназначен для автоматического обогащения смеси при работе двигателя с полной нагрузкой. В некоторых типах карбюраторов кроме экономайзера для обогащения смеси используют эконостат. Это устройство подает дополнительное количество топлива из поплавковой камеры в смесительную только при значительном разрежении в верхней части диффузора, что возможно лишь при полном открытии дроссельной заслонки.

Ускорительный насос обеспечивает принудительный впрыск в смесительную камеру дополнительных порций топлива при резком открытии дроссельной заслонки. Это улучшает приемистость двигателя и соответственно ТС. Если бы ускорительного насоса в карбюраторе не было, то при резком открытии заслонки, когда расход воздуха быстро растет, из-за инерционности топлива смесь в первый момент сильно обеднялась бы.

Балансировочное устройство служит для обеспечения стабильности работы карбюратора. Оно представляет собой трубку, соединяющую приемный патрубок карбюратора с воздушной полостью герметизированной (не сообщающейся с атмосферой) поплавковой камеры.

Ограничитель максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя устанавливается на карбюраторах грузовых автомобилей. Наиболее широко распространен ограничитель пневмоцентробежного типа.

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.

 

Рис. Схема системы питания топливом бензинового двигателя с многоточечным впрыском:
1 — топливная рампа; 2 — форсунки; 3 — регулятор давления; 4 — впускной патрубок двигателя; 5 — фильтр; 6 — замок зажигания; 7 — топливный насос; 8 — топливный бак

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.

Назначение, устройство и принцип работы системы питания автомобиля камаз. Система питания топливом бензинового (карбюраторного) двигателя Расчет элементов системы питания двигателя

Основными элементами, которой являются форсунки .

В систему питания карбюраторного двигателя входят : топлив-ный бак, фильтр-отстойник, топливопроводы , топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, воздухоочиститель, впускной трубо-провод, выпускной трубопровод, приемные трубы, глушитель, приборы контроля уровня топлива.

Работа система питания

При работе двигателя топливный насос засасывает топливо из топлив-ного бака и через фильтры подает в поплавковую камеру карбюратора. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение и воздух, пройдя через воздухоочиститель, поступает в карбюратор, где смешивается с парами топлива и в виде горючей смеси подается в цилиндр, и там, сме-шиваясь с остатками отработавших газов, образуется рабочая смесь. После совершения рабочего хода, отработавшие газы выталкиваются поршнем в выпускной трубопровод и по приемным трубам через глушитель в окру-жающую среду.

Устройство ТНВД ЯМЗ

Системы питания и выпуска отработавших газов двигателя автомобиля:

1 — канал подвода воздуха к воздушному фильтру; 2 — воздушный фильтр; 3 — карбюратор; 4 — рукоятка ручного управления воздушной заслонкой; 5 — рукоятка ручного управления дроссельны-ми заслонками; 6 — педаль управления дроссельными заслонками; 7 — топливо проводы; 8 — фильтр-отстойник; 9 — глушитель; 10 — приемные трубы; 11 — выпускной трубопровод; 12 — фильтр тонкой очистки топлива; 13 — топливный насос; 14 — указатель уровня топлива; 15 — датчик указателя уровня топлива; 16 — топливный бак; 17— крышка горловины топливного бака; 18 — кран; 19 - выпускная труба глушителя.

Топливо. В качестве топлива в карбюраторных двигателях обычно ис-пользуют бензин, который получают в результате переработки нефти.

Автомобильные бензины в зависимости от количества легко испаряющихся фракций подразделяют на летние и зимние.

Для автомобильных карбюраторных двигателей выпускают бензины А-76, АИ-92, АИ-98 и др. Буква «А» обозначает, что бензин автомобильный, цифра — наименьшее октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензина. Наибольшей детонационной стойкостью обладает изооктан, (его стой-кость принимают за 100), наименьшей - н-гептан (его стойкость равна 0). Октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензи-на, — процентное содержание изооктана в такой смеси с н-гептаном, ко-торая по детонационной стойкости равноценна испытуемому топливу. Например, исследуемое топливо детонирует так же, как смесь 76 % изо-октана и 24 % н-гептана. Октановое число данного топлива равно 76. Октановое число определяется двумя методами: моторным и исследова-тельским. При определении октанового числа вторым методом в марки-ровке бензина добавляется буква «И». Октановое число определяет до-пустимую степень сжатия.

Топливный бак . На автомобиле устанавливают один или несколько топливных баков. Объем топливного бака должен обеспечивать 400—600 км пробега автомобиля без заправки. Топливный бак состоит из двух сварных половинок, выполненных штамповкой из освинцованной стали. Внутри бака имеются перегородки, придающие жесткость конструкции и препятствующие образованию волн в топливе. В верхней части бака приварена наливная горловина, которая закрывается пробкой. Иногда для удобства заправки бака топливом используют выдвижную горловину с сетчатым фильтром. На верхней стенке бака крепится датчик указателя уровня топлива и топливо заборная трубка с сетчатым фильтром. В днище бака имеется резьбовое отверстие для слива отстоя и удаления механических примесей, которое закрыто пробкой. Наливную горловину бака закрывают плотно пробкой, в корпусе которой имеется два клапана — паровой и воздушный. Паровой клапан при повышении давления в баке открывается и выводит пар в окружающую среду. Воздушный клапан открывается, когда идет расход топлива и создается разрежение.

Топливные фильтры. Для очистки топлива от механических примесей применяют фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтр-отстойник грубой очистки отделяет топливо от воды и крупных механических примесей. Фильтр-отстойник состоит из корпуса, отстойника и фильтрующего элемента, который собран из пластин толщиной 0,14 мм. На пластинах имеются отверстия и выступы высотой 0,05 мм. Пакет пластин установлен на стержень и пружиной поджимается к корпусу. В собранном состоянии между пластинами имеются щели, через которые проходит топливо. Крупные механические примеси и вода собираются на дне отстойника и через отверстие пробки в днище периодически удаляются.

Топливный бак (а) и работа выпускного (б) и впускного (в) клапанов : 1— фильтр-отстойник; 2 — кронштейн крепления бака; 3 — хомут крепления бака; 4 — датчик указателя уровня топлива в баке; 5 — топливный бак; 6 — кран; 7 — пробка бака; 8 — горловина; 9 — облицовка пробки; 10 — резиновая прокладка; П — корпус пробки; 12 — выпускной клапан; 13 — пружина выпускного клапана; 14 — впускной клапан; 15 — рычаг пробки бака; 16 -пружина впускного клапана.

Фильтр-отстойник : 1 — топливо провод к топливному насосу; 2 — прокладка корпуса; 3 — корпус-крышка; 4 — топливо провод от топливного бака; 5 — прокладка фильтрующего элемента; 6 — фильтрующий элемент; 7— стойка; 8 — отстойник; 9— сливная пробка; 10 — стержень фильтрующего элемента; 11 — пружина; 12 — пластина фильтрующего элемента; 13 — отверстие в пластине для прохода очищенного топлива; 14 — выступы на пластине; 15 — отверстие в пластине для стоек; 16 — заглушка; 17 — болт крепления корпуса-крышки.

Фильтры тонкой очистки топлива с фильтрующими элементами : a — сетчатый; б — керамический; 1— корпус; 2— входное отверстие; 3— прокладка; 4— фильтрующий элемент; 5— съемный стакан-отстойник; 6 — пружина; 7— винт креплении стакана; 8— канал для отвода топлива.

Фильтр тонкой очистки. Для очистки топлива от мелких механических примесей применяют фильтры тонкой очистки, которые состоят из корпуса, стакана-отстойника и фильтрующего сетчатого или керамического элемента. Керамический фильтрующий элемент — пористый материал, обеспечивающий лабиринтное движение топлива. Фильтр удерживается скобой и винтом.
Топливо проводы соединяют приборы топливной системы и изготовляются из медных, латунных и стальных трубок.

Топливный насос системы питания

Топливный насос служит для подачи топлива через фильтры из бака в поплавковую камеру карбюратора. Применяют насосы диафрагменного типа с приводом от эксцентрика распределительного вала. Насос состоит из корпуса, в котором крепится привод — двуплечий рычаг с пружиной, головки, где размещены впускные и нагнетательные клапаны с пружинами, и крышки. Между корпусом и головкой зажаты края диафрагмы. Шток диафрагмы к рычагу привода крепится шарнирно, что позволяет диафрагме работать с переменным ходом.
Когда двуплечий рычаг (коромысло) опускает диафрагму вниз, в полости над диафрагмой создается разрежение, за счет чего открывается впускной клапан и наддиафрагменная полость заполняется топливом. При сбегании рычага (толкателя) с эксцентрика диафрагма поднимается вверх под действием возвратной пружины. Над диафрагмой давление топлива повышается, впускной клапан закрывается, открывается нагнетательный клапан и топливо поступает через фильтр тонкой очистки в поплавковую камеру карбюратора. При смене фильтров поплавковую камеру заполняют топливом с помощью устройства для ручной подкачки. В случае выхода диафрагмы из строя (трещина, прорыв и т. п.) топливо поступает в нижнюю часть корпуса и вытекает через контрольное отверстие.

Воздушный фильтр служит для очистки воздуха, поступающего в карбюратор, от пыли. Пыль содержит мельчайшие кристаллы кварца, который, оседая на смазанных поверхностях деталей, вызывает их изнашивание.

Устройство карбюратора К-126Б

Требования, предъявляемые к фильтрам:

. эффективность очистки воздуха от пыли;
. малое гидравлическое сопротивление;
. достаточная пылеемкость:
. надежность;
. удобство в обслуживании;
. технологичность конструкции.

По способу очистки воздуха фильтры делятся на инерционно-масляные и сухие.
Инерционно-масляный фильтр состоит из корпуса с масляной ванной, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из синтетического материала.
При работе двигателя воздух, проходя через кольцевую щель внутри корпуса и, соприкасаясь с поверхностью масла, резко изменяет направление движения. Вследствие этого крупные частицы пыли, находящиеся в воздухе, прилипают к поверхности масла. Далее воздух проходит через фильтрующий элемент, очищается от мелких частиц пыли и поступает в карбюратор. Таким образом, воздух проходит двухступенчатую очистку. При засорении фильтр промывают.
Воздушный фильтр сухого типа состоит из корпуса, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из пористого картона. При необходимости фильтрующий элемент меняют.

Основными элементами, которой являются форсунки .

В систему питания карбюраторного двигателя входят : топлив-ный бак, фильтр-отстойник, топливопроводы , топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, воздухоочиститель, впускной трубо-провод, выпускной трубопровод, приемные трубы, глушитель, приборы контроля уровня топлива.

Работа система питания

При работе двигателя топливный насос засасывает топливо из топлив-ного бака и через фильтры подает в поплавковую камеру карбюратора. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение и воздух, пройдя через воздухоочиститель, поступает в карбюратор, где смешивается с парами топлива и в виде горючей смеси подается в цилиндр, и там, сме-шиваясь с остатками отработавших газов, образуется рабочая смесь. После совершения рабочего хода, отработавшие газы выталкиваются поршнем в выпускной трубопровод и по приемным трубам через глушитель в окру-жающую среду.

Устройство ТНВД ЯМЗ

Системы питания и выпуска отработавших газов двигателя автомобиля:

1 — канал подвода воздуха к воздушному фильтру; 2 — воздушный фильтр; 3 — карбюратор; 4 — рукоятка ручного управления воздушной заслонкой; 5 — рукоятка ручного управления дроссельны-ми заслонками; 6 — педаль управления дроссельными заслонками; 7 — топливо проводы; 8 — фильтр-отстойник; 9 — глушитель; 10 — приемные трубы; 11 — выпускной трубопровод; 12 — фильтр тонкой очистки топлива; 13 — топливный насос; 14 — указатель уровня топлива; 15 — датчик указателя уровня топлива; 16 — топливный бак; 17— крышка горловины топливного бака; 18 — кран; 19 - выпускная труба глушителя.

Топливо. В качестве топлива в карбюраторных двигателях обычно ис-пользуют бензин, который получают в результате переработки нефти.

Автомобильные бензины в зависимости от количества легко испаряющихся фракций подразделяют на летние и зимние.

Для автомобильных карбюраторных двигателей выпускают бензины А-76, АИ-92, АИ-98 и др. Буква «А» обозначает, что бензин автомобильный, цифра — наименьшее октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензина. Наибольшей детонационной стойкостью обладает изооктан, (его стой-кость принимают за 100), наименьшей - н-гептан (его стойкость равна 0). Октановое число, характеризующее детонационную стойкость бензи-на, — процентное содержание изооктана в такой смеси с н-гептаном, ко-торая по детонационной стойкости равноценна испытуемому топливу. Например, исследуемое топливо детонирует так же, как смесь 76 % изо-октана и 24 % н-гептана. Октановое число данного топлива равно 76. Октановое число определяется двумя методами: моторным и исследова-тельским. При определении октанового числа вторым методом в марки-ровке бензина добавляется буква «И». Октановое число определяет до-пустимую степень сжатия.

Топливный бак . На автомобиле устанавливают один или несколько топливных баков. Объем топливного бака должен обеспечивать 400—600 км пробега автомобиля без заправки. Топливный бак состоит из двух сварных половинок, выполненных штамповкой из освинцованной стали. Внутри бака имеются перегородки, придающие жесткость конструкции и препятствующие образованию волн в топливе. В верхней части бака приварена наливная горловина, которая закрывается пробкой. Иногда для удобства заправки бака топливом используют выдвижную горловину с сетчатым фильтром. На верхней стенке бака крепится датчик указателя уровня топлива и топливо заборная трубка с сетчатым фильтром. В днище бака имеется резьбовое отверстие для слива отстоя и удаления механических примесей, которое закрыто пробкой. Наливную горловину бака закрывают плотно пробкой, в корпусе которой имеется два клапана — паровой и воздушный. Паровой клапан при повышении давления в баке открывается и выводит пар в окружающую среду. Воздушный клапан открывается, когда идет расход топлива и создается разрежение.

Топливные фильтры. Для очистки топлива от механических примесей применяют фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтр-отстойник грубой очистки отделяет топливо от воды и крупных механических примесей. Фильтр-отстойник состоит из корпуса, отстойника и фильтрующего элемента, который собран из пластин толщиной 0,14 мм. На пластинах имеются отверстия и выступы высотой 0,05 мм. Пакет пластин установлен на стержень и пружиной поджимается к корпусу. В собранном состоянии между пластинами имеются щели, через которые проходит топливо. Крупные механические примеси и вода собираются на дне отстойника и через отверстие пробки в днище периодически удаляются.

Топливный бак (а) и работа выпускного (б) и впускного (в) клапанов : 1— фильтр-отстойник; 2 — кронштейн крепления бака; 3 — хомут крепления бака; 4 — датчик указателя уровня топлива в баке; 5 — топливный бак; 6 — кран; 7 — пробка бака; 8 — горловина; 9 — облицовка пробки; 10 — резиновая прокладка; П — корпус пробки; 12 — выпускной клапан; 13 — пружина выпускного клапана; 14 — впускной клапан; 15 — рычаг пробки бака; 16 -пружина впускного клапана.

Фильтр-отстойник : 1 — топливо провод к топливному насосу; 2 — прокладка корпуса; 3 — корпус-крышка; 4 — топливо провод от топливного бака; 5 — прокладка фильтрующего элемента; 6 — фильтрующий элемент; 7— стойка; 8 — отстойник; 9— сливная пробка; 10 — стержень фильтрующего элемента; 11 — пружина; 12 — пластина фильтрующего элемента; 13 — отверстие в пластине для прохода очищенного топлива; 14 — выступы на пластине; 15 — отверстие в пластине для стоек; 16 — заглушка; 17 — болт крепления корпуса-крышки.

Фильтры тонкой очистки топлива с фильтрующими элементами : a — сетчатый; б — керамический; 1— корпус; 2— входное отверстие; 3— прокладка; 4— фильтрующий элемент; 5— съемный стакан-отстойник; 6 — пружина; 7— винт креплении стакана; 8— канал для отвода топлива.

Фильтр тонкой очистки. Для очистки топлива от мелких механических примесей применяют фильтры тонкой очистки, которые состоят из корпуса, стакана-отстойника и фильтрующего сетчатого или керамического элемента. Керамический фильтрующий элемент — пористый материал, обеспечивающий лабиринтное движение топлива. Фильтр удерживается скобой и винтом.
Топливо проводы соединяют приборы топливной системы и изготовляются из медных, латунных и стальных трубок.

Топливный насос системы питания

Топливный насос служит для подачи топлива через фильтры из бака в поплавковую камеру карбюратора. Применяют насосы диафрагменного типа с приводом от эксцентрика распределительного вала. Насос состоит из корпуса, в котором крепится привод — двуплечий рычаг с пружиной, головки, где размещены впускные и нагнетательные клапаны с пружинами, и крышки. Между корпусом и головкой зажаты края диафрагмы. Шток диафрагмы к рычагу привода крепится шарнирно, что позволяет диафрагме работать с переменным ходом.
Когда двуплечий рычаг (коромысло) опускает диафрагму вниз, в полости над диафрагмой создается разрежение, за счет чего открывается впускной клапан и наддиафрагменная полость заполняется топливом. При сбегании рычага (толкателя) с эксцентрика диафрагма поднимается вверх под действием возвратной пружины. Над диафрагмой давление топлива повышается, впускной клапан закрывается, открывается нагнетательный клапан и топливо поступает через фильтр тонкой очистки в поплавковую камеру карбюратора. При смене фильтров поплавковую камеру заполняют топливом с помощью устройства для ручной подкачки. В случае выхода диафрагмы из строя (трещина, прорыв и т. п.) топливо поступает в нижнюю часть корпуса и вытекает через контрольное отверстие.

Воздушный фильтр служит для очистки воздуха, поступающего в карбюратор, от пыли. Пыль содержит мельчайшие кристаллы кварца, который, оседая на смазанных поверхностях деталей, вызывает их изнашивание.

Устройство карбюратора К-126Б

Требования, предъявляемые к фильтрам:

. эффективность очистки воздуха от пыли;
. малое гидравлическое сопротивление;
. достаточная пылеемкость:
. надежность;
. удобство в обслуживании;
. технологичность конструкции.

По способу очистки воздуха фильтры делятся на инерционно-масляные и сухие.
Инерционно-масляный фильтр состоит из корпуса с масляной ванной, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из синтетического материала.
При работе двигателя воздух, проходя через кольцевую щель внутри корпуса и, соприкасаясь с поверхностью масла, резко изменяет направление движения. Вследствие этого крупные частицы пыли, находящиеся в воздухе, прилипают к поверхности масла. Далее воздух проходит через фильтрующий элемент, очищается от мелких частиц пыли и поступает в карбюратор. Таким образом, воздух проходит двухступенчатую очистку. При засорении фильтр промывают.
Воздушный фильтр сухого типа состоит из корпуса, крышки, воздухозаборника и фильтрующего элемента из пористого картона. При необходимости фильтрующий элемент меняют.

Системы питания бензиновых и дизельных двигателей значительно отличаются, поэтому рассмотрим их по отдельности. Итак, что такое система питания автомобиля ?

Система питания бензинового двигателя

Системы питания бензиновых двигателей бывают двух типов - карбюраторная и впрысковая (инжекторная). Поскольку на современных автомобилях карбюраторная система уже не применяется ниже рассмотрим лишь основные принципы ее работы. При необходимости вы легко сможете найти дополнительную информацию по ней в многочисленных специальных изданиях.

Система питания бензинового двигателя , независимо от типа двигателя внутреннего сгорания, предназначена для хранения запаса топлива, очистки топлива и воздуха от посторонних примесей, а также подачи воздуха и топлива в цилиндры двигателя.

Для хранения запаса топлива на автомобиле служит топливный бак. На современных автомобилях применяются металлические или пластмассовые топливные баки, которые в большинстве случаев расположены под днищем кузова в задней части.

Систему питания бензинового двигателя можно условно разделить на две подсистемы - подачи воздуха и подачи топлива. Что бы ни случилось, в любой ситуации наши специалисты по выездной тех помощи на дорогах москвы приедут и окажут необходимую помощь.

Система питания бензинового двигателя карбюраторного типа

В карбюраторном двигателе система подачи топлива работает следующим образом.

Топливный насос (бензонасос) подает топливо из бака в поплавковую камеру карбюратора. Топливный насос, обычно мембранный, расположен непосредственно на двигателе. Привод насоса осуществляется при помощи штока-толкателя эксцентриком на распределительном валу.

Очистка топлива от загрязнений совершается в несколько этапов. Самая грубая очистка происходит сеточкой на заборнике в топливном баке. Затем топливо фильтруется сеточкой на входе в бензонасос. Также сетчатый фильтр-отстойник установлен на входном патрубке карбюратора.

В карбюраторе очищенный воздух из воздушного фильтра и бензин из бака смешиваются и подаются во впускной трубопровод двигателя.

Карбюратор устроен таким образом, чтобы обеспечить оптимальное соотношение воздуха и бензина в смеси. Это соотношение (по массе) составляет приблизительно 15 к 1. Топливовоздушная смесь с таким соотношением воздуха к бензину называется нормальной.

Нормальная смесь необходима для работы двигателя в установившемся режиме. На других режимах двигателю могут потребоваться топливовоздушные смеси с иным соотношением компонентов.

Обедненная смесь (15-16,5 частей воздуха к одной части бензина) имеет меньшую скорость сгорания по сравнению с обогащенной, но зато происходит полное сгорание топлива. Обедненная смесь применяется при средних нагрузках и обеспечивает высокую экономичность, а также минимальный выброс вредных веществ.

Бедная смесь (более 16,5 частей воздуха к одной части бензина) горит очень медленно. На бедной смеси могут возникать перебои в работе двигателя.

Обогащенная смесь (13-15 частей воздуха к одной части бензина) обладает наибольшей скоростью сгорания и используется при резком увеличении нагрузки.

Богатая смесь (менее 13 частей воздуха к одной части бензина) горит медленно. Богатая смесь необходима при пуске холодного двигателя и последующей работе на холостом ходу.

Для создания смеси, отличной от нормальной, карбюратор снабжен специальными устройствами - экономайзер, ускорительный насос (обогащенная смесь), воздушная заслонка (богатая смесь).

В карбюраторах разных систем эти устройства реализованы по-разному, поэтому здесь мы не будем рассматривать их более подробно. Суть просто в том, что система питания бензинового двигателя карбюраторного типа содержит такие конструктивные элементы.

Для изменения количества топливовоздушной смеси и, следовательно, частоты вращения коленчатого вала двигателя служит дроссельная заслонка. Именно ею управляет водитель, нажимая или отпуская педаль газа.

Система питания бензинового двигателя инжекторного типа

На автомобиле с системой впрыска топлива водитель тоже управляет двигателем посредством дроссельной заслонки, но на этом аналогия с карбюраторной системой питания бензинового двигателя заканчивается.

Топливный насос расположен непосредственно в баке и имеет электропривод.

Электробензонасос обычно объединен с датчиком уровня топлива и сетчатым фильтром в узел, получивший название топливный модуль.

На большинстве впрысковых автомобилей топливо из топливного бака под давлением поступает в сменный топливный фильтр.

Топливный фильтр может быть установлен под днищем кузова либо в моторном отсеке.

Топливные трубопроводы подсоединяются к фильтру резьбовыми или быстросъемными соединениями. Соединения уплотнены кольцами из бензостойкой резины или металлическими шайбами.


В последнее время многие автопроизводители стали отказываться от применения подобных фильтров. Очистка топлива производится только фильтром, установленным в топливном модуле.

Замена такого фильтра не регламентирована планом технического обслуживания.

Системы впрыска топлива бывают двух основных типов - центральный впрыск топлива (моновпрыск) и распределенный впрыск, или, как его еще называют, многоточечный.

Центральный впрыск стал для автопроизводителей переходным этапом от карбюратора к распределенному впрыску и на современных автомобилях применения не находит. Это связано с тем, что система центрального впрыска топлива не позволяет выполнить требования современных экологических стандартов.

Агрегат центрального впрыска похож на карбюратор, только вместо смесительной камеры и жиклеров внутри установлена электромагнитная форсунка, которая открывается по команде электронного блока управления двигателем. Впрыск топлива происходит на вход впускного трубопровода.

В системе распределенного впрыска количество форсунок равно количеству цилиндров.

Форсунки установлены между впускным трубопроводом и топливной рампой. В топливной рампе поддерживается постоянное давление, которое обычно составляет около трех бар (1 бар равен примерно 1 атм). Для ограничения давления в топливной рампе служит регулятор, который стравливает излишки топлива обратно в бак.

Раньше регулятор давления устанавливали непосредственно на топливной рампе, а для соединения регулятора с топливным баком использовалась обратная топливная магистраль. В современных системах питания бензинового двигателя регулятор располагают в топливном модуле и необходимость в обратной магистрали отпала.

Топливные форсунки открываются по командам электронного блока управления, и происходит впрыск топлива из рампы во впускной трубопровод, где топливо смешивается с воздухом и поступает в виде смеси в цилиндр.

Команды на открытие форсунок вычисляются на основании сигналов, поступающих от датчиков электронной системы управления двигателем. Тем самым обеспечивается синхронизация работы системы подачи топлива и системы зажигания.

Система питания бензинового двигателя инжекторного типа обеспечивает большую производительность и возможность соответствия более высоким экологическим стандартам, чем карбюраторного.

Главным предназначением топливной системы автомобиля являются подача топлива из бака, фильтрация, образование горючей смеси и подача ее в цилиндры. Существует несколько типов топливных систем для . Самая распространенная в 20-ом веке была карбюраторная система подачи смеси топлива. Следующим этапом стало развитие впрыска топлива при помощи одной форсунки, так называемый моновпрыск . Применение этой системы позволило уменьшить расход топлива. В настоящее время используется третья система подачи топлива – инжекторная . В этой системе топливо под давлением подается непосредственно в впускной коллектор. Количество форсунок равно количеству цилиндров.

инжекторный и карбюраторный вариант

Устройство топливной системы

Все cистемы питания двигателя похожи , отличаются только способами смесеобразования. В состав топливной системы входят следующие элементы:

  1. Топливный бак , предназначен для хранения топлива и представляет собой компактную емкость с устройством забора топлива (насос) и, в некоторых случаях, элементами грубой фильтрации.
  2. Топливопроводы представляют собой комплекс топливных трубок, шлангов и предназначены для транспортировки топлива к устройству смесеобразования.
  3. Устройства смесеобразования (карбюратор, моновпрыск, инжектор ) – это механизм в котором происходит соединение топлива и воздуха (эмульсии) для дальнейшей подачи в цилиндры в (такт впуска).
  4. Блок управления работой устройства смесеобразования (инжекторные системы питания) – сложное электронное устройство для управления работой топливных форсунок, клапанов отсечки, датчиков контроля.
  5. Топливный насос , обычно погружной, предназначен для закачивания топлива в топливопровод. Представляет собой электродвигатель, соединенный с жидкостным насосом, в герметичном корпусе. Смазывается непосредственно топливом и длительная эксплуатация с минимальным количеством топлива, приводит к выходу из строя двигателя . В некоторых двигателях топливный насос крепился непосредственно к двигателю и приводился в действие вращением промежуточного вала, или распредвала.
  6. Дополнительные фильтры грубой и тонкой очистки . Установленные фильтрующие элементы в цепь подачи топлива.

Принцип работы топливной системы

Рассмотрим работу всей системы в целом. Топливо из бака всасывается насосом и по топливопроводу через фильтры очистки подается в устройство смесеобразования. В карбюраторе топливо попадает в поплавковую камеру, где потом через калиброванные жиклеры подается в камеру смесеобразования. Смешавшись с воздухом смесь через дроссельную заслонку поступает в впускной коллектор. После открытия впускного клапана подается в цилиндр. В системе моно впрыска топливо подается на форсунку, которая управляется электронным блоком. В нужное время форсунка открывается, и топливо попадает в камеру смесеобразования, где, как и в карбюраторной системе смешивается с воздухом. Дальше процесс такой же, как и в карбюраторе.

В инжекторной системе топливо подается к форсункам, которые открываются управляющими сигналами от блока управления. Форсунки соединены между собой топливопроводом, в котором всегда находится топливо. Во всех топливных системах существует обратный топливопровод, по нему сливается излишек топлива в бак.

Система питания дизельного двигателя похожа на бензиновую. Правда, впрыск топлива происходит непосредственно в камеру сгорания цилиндра, под большим давлением. Смесеобразование происходит в цилиндре. Для подачи топлива под большим давлением применяется насос высокого давления (ТНВД).

Система питания силового агрегата участвует непосредственно в образовании воздушно-топливной смеси. Система питания бензинового двигателя включает в себя достаточное количество элементов, которые имеют разные функции и предназначение.

Виды системы питания бензиновых двигателей

Среди всех возможных бензиновых двигателей различают две основополагающие системы питания силового агрегата - инжекторная и карбюраторная. Первой, оснащаются большинство современных транспортных средств. Вторая, считается морально устаревшей, но по сей день используется при эксплуатации старых автомобилей, таких как ВАЗ, Волги, Газоны и т.д.

Отличаются они пусковым механизмом закачки топлива во впускной коллектор и цилиндры. У карбюраторной системы - эту функцию выполняет карбюратор, а вот в инжекторе - электронная система впрыска топлива при помощи форсунок.

Элементы питания и их функции

Конструктивно сложилось так, что существует стандартный набор элементов топливной системы бензинового силового агрегата. Разницу составляет непосредственно система впрыска топлива в коллектор или цилиндры. Рассмотрим, все элементы инжекторного и карбюраторного моторов.

Топливный бак

Неотъемлемый элемент любого транспортного средства. Именно в нём храниться горючее, которое поступает в камеры сгорания. В зависимости от конструктивных особенностей автомобиля, объём топливного резервуара может быть разный. Изготавливается данный элемент из стали, нержавейки, алюминия или пластика.

Трубопроводы

Топливопроводы служат транспортной системой между топливным баком и системой впрыска. Обычно они изготавливаются из пластика или металла. На старых автомобилях можно встретить их медными. Для соединения с остальными элементами топливной системы могут использоваться переходники, соединители или прочие элементы.

Топливный фильтр

В связи с не особо качественным топливом, для фильтрации используется фильтр горючего. Располагаться этот элемент может в топливном баке, подкапотном пространстве или под автомобилем, вмонтированным в топливопроводы. Для каждой группы автомобилей используется разный элемент.

Каждый производитель автомобилей использует свои фильтры. Они бывают разные за формою и материалом. Наиболее распространенными считаются волокнистые или хлопчатобумажные. Эти элементы наиболее лучше задерживают сторонние элементы и воду, которые засоряют цилиндры и форсунки.

Некоторые автомобилисты устанавливают два разных фильтра в топливную систему для более эффективной защиты. Замену элемента рекомендуется проводить каждое второе техническое обслуживание.

Бензонасос - это насос прогоняющий топливо по всей системе. Так, они бывают двух типов - электрический и механический. Многие бывалые автолюбители помнят, что на старых «Жигулях» и «Волгах» устанавливались бензонасосы механического действия с лапкой, которой можно было подкачать недостающее топливо для запуска. Располагался этот элемент на блоке цилиндров, зачастую с левой стороны.

Все современные бензиновые силовые агрегаты оснащаются электрическими бензиновыми насосами. Располагаются элементы, зачастую, непосредственно в топливном баке, но бывает и такое, что данный элемент находится в подкапотном пространстве.

Карбюратор

На старых транспортных средствах устанавливались карбюраторы. Это элемент, который при помощи механических действий подавал топливо в камеры сгорания. Для каждого производителя, они имели разную структуру и строение, но принцип работы оставался не сменным.

Наиболее запомнившимися для отечественного автолюбителя, стали карбюраторы ОЗОН и серии К для Жигулей и Волги.

Форсунки - часть топливной системы инжекторного бензинового силового агрегата, который выполняет функцию дозированной подачи бензина в камеры сгорания. По форме и видам, форсунки бывают разные, это индивидуально для каждого автомобиля.

Располагаются эти элементы на топливной рампе. Обслуживание форсунок стоит проводить регулярно, поскольку если они слишком засоряться, их уже вычистить может, не представится возможным и придётся менять детали полностью.

Вывод

Топливная система бензинового автомобиля имеет простую структуру и конструкцию. Так, топливо, которое храниться в баке, при помощи бензонасоса попадает в цилиндры. При этом, оно проходит очистку в фильтре и распределяется при помощи карбюратора или форсунок.

Приборы системы питания

Категория:

   Ремонт топливной аппаратуры автомобилей

Публикация:

   Приборы системы питания

Читать далее:



Приборы системы питания

К приборам системы питания карбюраторного двигателя кроме карбюратора относятся топливный бак, приборы очистки воздуха и топлива, топливный насос и глушители шума впуска и выпуска.

Топливный бак служит для хранения запаса топлива, необходимого для работы автомобиля. Баки автомобилей изготовляют из тонкой листовой стали. Для увеличения жесткости и предотвращения расплескивания топлива внутри бака делают перегородки. В верхней части бак имеет заливную горловину, закрываемую пробкой. Пробка снабжена небольшим отверстием для сообщения внутренней полости бака с атмосферой, чтобы по мере выработки топлива бак заполнялся через это отверстие воздухом.

Для уменьшения потерь на испарение в некоторых автомобилях пробки баков имеют воздушные клапаны. Впускной клапан пропускает воздух в бак при уменьшении в нем количества топлива, а выпускной — снижает давление в баке при повышении его выше атмосферного.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Для измерения уровня топлива в баке применяют дистанционные электрические приборы, состоящие из датчика и указателя. Датчик указателя уровня топлива представляет собой поплавок, связанный с реостатом и устанавливаемый непосредственно в баке, а указатель — в кабине на щитке или комбинации приборов.

Топливные баки располагают: у грузового автомобиля на раме, у легкового — в багажном отделении. Крепят баки стальными лентами (хомутами) или болтами к кронштейнам через амортизационные прокладки.

Топливный бак автомобиля ЗИЛ-130 разделен на три отсека перегородками. В верхней части среднего отсека бака установлена заливная горловина с пробкой, имеющей впускной и выпускной клапаны. Для улучшения условий наполнения бака заливная горловина имеет выдвижной патрубок. Забор топлива осуществляется через сетчатый фильтр топливоприемника, который в верхней части имеет разобщительный кран. Здесь же в верхней стенке бака предусмотрено отверстие для установки датчика указателя уровня топлива. В нижней части бак имеет пробку для слива отстоя и топлива.

Топливные баки других автомобилей имеют аналогичную конструкцию, но форма самого бака определяется местом его размещения на автомобиле.

Приборы для очистки топлива предназначены для задержки различных механических примесей (пыль, ржавчина, волокна) и воды, которые могут содержаться в топливе. К этим приборам относятся различные фильтры и отстойники, которые устанавливают на пути подачи топлива в карбюратор. Фильтры могут находиться как в самой магистрали подачи (топливопроводах), так и в приборах системы питания, например в топливном насосе.

В системе питания двигателей грузовых автомобилей очистку топлива обеспечивает магистральный фильтр-отстойник (рис. 37). Внутри отстойника расположен фильтрующий элемент 6 пластинчатого типа. Элемент собран из латунных фильтрующих пластин и поджимается к корпусу центральной пружиной. Каждая фильтрующая пластина по окружности имеет отверстия для прохода топлива и выступы высотой 0,05 мм.

Топливо поступает в отстойник фильтра из бака (показано стрелками). Вследствие резкого увеличения объема, которое происходит при перетекании топлива из отверстия корпуса в отстойник, скорость топлива падает и все крупные частицы и вода опускаются на дно отстойника. Мелкие частицы задерживаются в щелях пластинчатого элемента, а отфильтрованное топливо проходит через другое отверстие в корпусе в питающую магистраль. Для слива отстоя служит отверстие, закрываемое пробкой.

Более высокое качество очистки достигается включением в систему питания двигателя фильтра тонкой очистки топлива. Такие фильтры применяют на автомобилях ЗИЛ, ГАЗ и др. Фильтр тонкой очистки удаляет из топлива мельчайшие взвешенные частицы механического происхождения.

Рис. 1. Топливный бак автомобиля ЗИЛ-130:
1 — заливная горловина с пробкой, 2 — разобщительный кран, 3 — сетчатый фильтр, 4 — пробка сливного отверстия, 5 — выдвижной патрубок, 6 — перегородка, 7 — топливопровод, 8 — фильтр-отстойник

Основными деталями фильтра тонкой очистки являются крышка и стакан, соединенные скобкой с винтовым зажимом. Внутри стакана установлен фильтрующий элемент, который может быть выполнен из капроновой мелкоячеистой сетки, свернутой в рулон. Вместо сетчатого фильтра применяют фильтрующий элемент в виде стаканчика из пористой керамики. Фильтрующий элемент удерживается внутри стакана цилиндрической пружиной. Резиновые прокладки обеспечивают герметичность соединения.

Рис. 2. Схема магистрального фильтра-отстойника:
1 — отстойник, 2— корпус, 3 — стяжной болт, 4, 5, — прокладки, 6 — фильтрующий элемент, 7 — опорная пластина, 8 — пружина, 9 — пробка, 10 — стержень, 11 — фильтрующие пластины, 12 —корпус фильтрующего элемента

Приборы для очистки воздуха служат для задержки частиц пыли в воздушном потоке карбюратора. Для этого на его всасывающем патрубке устанавливают воздушный фильтр (воздухоочиститель). Очистка воздуха, поступающего в двигатель, необходима для снижения износов его трущихся деталей. Кроме того, воздушный фильтр снижает шум впуска воздуха. Для этого его снабжают глушителем шума впуска или глушитель конструктивно объединяют с фильтром.

Наиболее распространенными воздухоочистителями являются инерционно-масляные и с сухим фильтрующим элементом.

Инерционно -масляные воздушные фильтры основаны на следующем принципе действия: при изменении направления движения, воздуха содержащиеся в нем частицы пыли продолжают двигаться в прежнем направлении по инерции, ударяются о поверхность масла и осаждаются на дно масляной ванны. Затем воздух проходит через сетчатый фильтр, смоченный маслом, и окончательно очищается от пыли.

Рис. 3. Схема фильтра тонкой очистки:
а — с керамическим фильтрующим элементом, б — с сетчатым фильтрующим элементом; 1 — стакан, 2 — прокладка, 3 — корпус, 4 — фильтрующий элемент, 5 — пружина, 6 — зажим стакана

Воздушные фильтры задерживают около 95% пыли, но при этом оказывают сопротивление проходящему воздуху. Вследствие дополнительного сопротивления на впуске мощность двигателя снижается. Однако потеря мощности компенсируется уменьшением износа цилиндропоршневой группы двигателя.

Инерционно-масляный воздушный фильтр ВМ-16 для двигателя ЗИЛ-130 показан на рис. 4.

Корпус фильтра отштампован в форме цилиндра и имеет в нижней части масляную ванну, а сбоку — патрубок отбора воздуха в компрессор. Сверху корпус закрыт переходником, через который подводится воздух. Масляная ванна снабжена отражателем и заканчивается патрубком, который используется для установки воздушного фильтра на карбюратор.

Во время работы двигателя воздух через переходник поступает в кольцевую щель корпуса, проходит через нее к отражателю и ударяется о масло. Отражатель направляет воздух в фильтрующий элемент, представляющий собой набивку из капроновой нити, смоченную маслом. Здесь воздух окончательно очищается и через патрубок движется в карбюратор.

При большом расходе воздуха набивка фильтрующего элемента смачивается маслом, которое уносится воздухом с поверхности масляной ванны. Как только расход воздуха уменьшается, масло из фильтрующего элемента стекает и увлекает задержанную пыль на дно масляной ванны.

Таким образом, воздух в инерционно-масляном очистителе проходит двойную очистку: первичную при контакте с масляной ванной и вторичную при прохождении через фильтрующий элемент.

Воздушный фильтр с сухим фильтрующим элементом для двигателей ВАЗ показан на рис. 5. Он имеет так же, как и инерционно – масляный очиститель, две ступени очистки. Первичная и вторичная очистки выполняются сменным фильтрующим элементом. Для этого наружный слой элемента сделан из синтетических нетканых волокон (первичная очистка), а внутри располагается гофрированный картон (вторичная очистка).

Корпус 5 имеет цилиндрическую форму, сверху закрыт крышкой, которая крепится к днищу корпуса на три стойки барашковыми гайками. К корпусу фильтра приварены два воздухозаборных патрубка. Прямой патрубок обращен к радиатору и служит для забора воздуха из подкапотного пространства. Изогнутый вниз патрубок позволяет забирать подогретый воздух и пространства над выпускным трубопроводом, что делается в зимний период. Перестановка фильтра из зимнего положения в летнее осуществляется по цветным меткам, нанесенным на крышке, поворотом ее на 120°.

Вентиляция полости двигателя ВАЗ от картерных газов имеет закрытую схему. Это означает, что картерные газы не выбрасываются в атмосферу, а отсасываются во впускной трубопровод двигателя. Для этой цели на воздухоочистителе имеется патрубок, пропускающий большое количество картерных газов, когда частота вращения коленчатого вала двигателя велика. Патрубок 5 пропускает картерные газы при работе двигателя на холостом ходу и малой нагрузке через золотниковое устройство карбюратора, выполненное на оси привода дроссельных заслонок.

Рис. 4. Инерционно-масляный воздушный фильтр ВМ-16:
1— патрубок, 2—масляная ванна, 3— отражатель, 4. 5, 10 — уплотнительные прокладки, 6 — фильтрующий элемент. 7 — стяжной винт, 8 — барашковая гайка, 9 — винт с барашком, 11 — переходник. 12 — патрубок отбора воздуха в компрессор, 13 — кольцевая щель, 14 — кольцевые окна, 15 — корпус фильтра

Топливный насос служит для подачи топлива к карбюратору. Наиболее широко применяют на автомобилях насосы диафрагмен-ного типа (рис. 41). Насос состоит из трех основных частей: корпуса, головки и крышки. В корпусе шарнирно на оси закреплены двуплечий рычаг привода с нагнетательной пружиной и рычаг ручной подкачки. В головке расположены впускной и выпускной клапаны. Над впускными клапанами установлен сетчатый фильтр. Между головкой и корпусом зажата диафрагма, собранная из нескольких лакотканевых дисков на штоке. Конец штока сцеплен с рычагом привода. Сверху головка закрыта крышкой, имеющей резьбовые отверстия для штуцеров подвода и отвода топлива.

Рис. 5. Воздушный фильтр с сухим фильтрующим элементом:
1, 6 — влздухозаборные патрубки, 2 —крышка, 3 — сухой фильтрующий элемент, 4 — барашковая гайка, 5 — корпус воздушного фильтра, 7,8 — патрубки вентиляции картера

Работает насос следующим образом. При набегании эксцентрика распределительного вала двигателя на конец рычага внутренний конец его перемещается вниз и через шток прогибает диафрагму, сжимая нагнетательную пружину. В полости над диафрагмой создается разрежение, под действием которого впускной клапан открывается и топливо из бака заполняет наддиафрагмен-ную полость насоса.

Затем выступ эксцентрика сходит с рычага и диафрагма под действием нагнетательной пружины перемещается вверх. Давление над диафрагмой возрастает. За счет этого закрывается впускной клапан и открывается выпускной клапан. Топливо вытесняется из полости насоса в трубопровод и далее в поплавковую камеру карбюратора.

Если поплавковая камера карбюратора заполнена топливом полностью, диафрагма насоса будет находиться в нижнем положении и рычаг может перемещаться по штоку вхолостую. В этом случае нагнетательная пружина не преодолевает создавшееся давление в трубопроводе, так как сила закрытия игольчатого клапана поплавкового механизма рассчитана на большее давление, чем может создать насос.

Рис. 6. Диафрагменный топливный насос: 1 — рычаг привода, 2— возвратная пружина рычага, 3— ось рычага, 4— корпус насоса, 5— головка б — крышка, 7 — сетчатый фильтр 8 — впускной клапан, 9 — крепежный винт, ГО—выпускной клапан, 11 — диафрагма. 12 — пробка, 13 — нагнетательная пружина диафрагмы, 14 — шток диафрагмы, 15 — рычаг ручной подкачки, 16 — ось рычага ручной подкачки, 17 — шток эксцентрика распределительного вала

Для заполнения поплавковой камеры карбюратора топливом при неработающем двигателе служит рычаг ручной подкачки. Он имеет ось с лыской, воздействующей на двуплечий рычаг. При качании рычага ручной подкачки лыска надавливает на двуплечий рычаг и перемещает диафрагму вниз, осуществляя подкачку топлива. Ручной подкачкой можно подать топливо в карбюратор, если эксцентрик распределительного вала не надавливает на двуплечий рычаг. В противном случае коленчатый вал повертывают на один оборот, чтобы выступ эксцентрика отошел от двуплечего рычага.

Впускные трубопроводы предназначены для подвода горючей смеси к цилиндрам двигателя. Впускные трубопроводы изготовляют преимущественно из алюминиевого сплава. Они представляют собой сложную отливку с числом каналов, равным числу цилиндров.

Фланцы впускных трубопроводов соединяются с головкой цилиндров и карбюратором через уплотнительные прокладки. Впускной трубопровод для лучшего испарения топлива делают с подогревом, который осуществляется за счет тепла охлаждающей жидкости или тепла отработавших газов. При подогреве охлаждающей жидкостью вокруг трубопровода располагают полость, связанную с системой охлаждения. Внутренние поверхности каналов для горючей смеси во впускных трубопроводах серийного изготовления механически не обрабатываются. Однако поверхность их в отливке должна быть гладкой и чистой. Каналы стремятся делать с плавными переходами и возможно более короткими.

Выпускные трубопроводы служат для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя. Материалом для выпускных трубопроводов служит чугун. У V-образных двигателей делают два выпускных трубопровода, по одному на каждый ряд цилиндров. Приемные трубы от выпускных трубопроводов соединяют с глушителем.

Глушитель снижает шум при выпуске отработавших газов из двигателя. Он представляет собой сосуд цилиндрической или овальной формы из жароупорной стали. Внутри сосуда имеется труба с большим количеством отверстий и несколько поперечных перегородок. Действие глушителя основано на расширении газов, когда они выходят из внутренней трубы в корпус глушителя, изменяют направление, проходя между перегородками, и тормозятся на выходе.

На легковых автомобилях для повышения эффективности глушения шума глушитель делают из двух элементов: предварительного глушителя и основного.

В состав системы питания входят следующие группы приборов:
а) приборы подачи топлива к карбюратору — топливный бак, фильтр-отстойник, топливный насос и топливопроводы;
б) приборы подачи воздуха — воздухоочиститель и впускной трубопровод;
в) приборы выпуска отработавших газов — выпускной трубопровод, глушитель шума выпуска.

Топливный бак предназначен для хранения горючего, достаточного для непрерывной работы двигателя с полной нагрузкой в течение 10—12 ч. Бак изготовляется из тонкой листовой стали. Для придания баку жесткости и уменьшения колебаний в нем топлива внутри устанавливаются перегородки. В верхней части бака имеются заливная горловина и отверстие с установленным в нем датчиком указателя уровня топлива, а в нижней — спускная пробка или кран. Заливная горловина закрывается герметичной крышкой с паровоздушным клапаном, который обеспечивает соединение бака с атмосферой при возникновении разрежения 0,002—0,004 МПа или при повышении давления до 0,11—0,12 МПа.

Фильтр-отстойник предназначен для очистки бензина от механических примесей и воды и состоит из корпуса, крышки и фильтрующего элемента. Топливо поступает из бака через трубку, штуцер и отверстие в крышке. Фильтрующий элемент установлен на стержне и состоит из большого числа латунных или алюминиевых пластин толщиной 0,14 мм, которые имеют выступы высотой 0,05 мм. Все пластины собраны на стойках и прижимаются одна к другой пружиной. Благодаря выступам между пластинами образуются щели, через которые частицы крупнее 0,05 мм не проходят. Топливо проходит в каналы между фильтрующими пластинами и по отверстиям каждой пластины проходит в выходное отверстие крышки и далее по трубке к топливному насосу. Отстой из фильтра выпускается через отверстие, закрываемое пробкой. Корпус крепится болтом.

Рис. 7. Фильтры-отстойники:
а — с пластинчатым фильтрующим элементом; б — тонкой очистки

Рис. 8. Топливный насос

Фильтр тонкой очистки состоит из корпуса, стакана-отстойника и фильтрующего элемента. Стакан поджимается к корпусу специальным устройством, а фильтрующий элемент — пружиной. Герметичность обеспечивается прокладкой. Подаваемое насосом топливо поступает через впускное отверстие в полость между стаканом и фильтрующим элементом. Пройдя через пористую керамику фильтрующего элемента, топливо входит в его внутреннюю полость очищенным от механических примесей и направляется через отверстие в карбюратор.

Топливный насос предназначен для подачи топлива из бака в поплавковую камеру карбюратора. Наиболее распространены на карбюраторных двигателях диафрагменные насосы, приводимые в действие от распределительного вала.

Диафрагменный насос состоит из крышки, клапанной головки и корпуса с пробкой, соединенных винтами. Между корпусом и головкой закреплена диафрагма, средняя часть которой соединена со стержнем с помощью двух шайб. Стержень связан с коромыслом. Под действием пружины коромысло упирается в штангу, нижний конец которой соприкасается с кулачком распределительного вала. Между корпусом насоса и диафрагмой установлена пружина. В головке насоса установлены клапаны из топливомаслостойкой резины: два впускных и один выпускной. Стержень каждого клапана запрессован в клапанную головку и имеет тарелку. Между тарелкой и клапаном установлена пружина. В крышке имеется перегородка, разделяющая ее на две полости — впускную и выпускную.

При вращении кулачка распределительного вала штанга поднимается и поворачивает коромысло 13, оттягивая вниз диафрагму через шайбы и стержень. Впускные клапаны открываются, а выпускной закрывается. Бензин поступает через сетчатый фильтр из бака в полость над диафрагмой. Когда кулачок опускается, диафрагма под действием пружины идет вверх, давление над ней возрастает, впускные клапаны закрываются, а выпускной— открывается и пропускает бензин через выпускное отверстие 3 и трубопровод в карбюратор. При неработающем двигателе топливо в карбюратор подается вручную с помощью рычага ручной подкачки.

Топливопроводы предназначены для соединения приборов системы подачи топлива и обеспечения герметичности системы. Они изготовляются из медных или латунных трубок и соединяются с помощью штуцеров и накидных гаек.

Воздухоочиститель (воздушный фильтр) предназначен для очистки воздуха, поступающего в карбюратор, от пыли и других примесей.

По способу очистки воздухоочистители разделяют на инерционные, фильтрующие и комбинированные. Наиболее распространены комбинированные воздухоочистители с неразборными фильтрующими элементами, сочетающие инерционный и фильтрующий способы очистки и улавливающие до 45% пыли. Примером служит инерционно-масляный воздухоочиститель с двухступенчатой очисткой воздуха. Воздухоочиститель состоит из корпуса с Центральным патрубком, отражателя с кольцевыми щелями, кожуха с крышкой, внутри которого размещен капроновый фильтрующий элемент. Все детали стягиваются гайкой-барашком на шпильке. В нижнюю часть корпуса заливается масло того же сорта, что применяется для смазки двигателя.

Рис. 9. Воздушный фильтр

Очистка воздуха происходит следующим образом. Поступая в очиститель благодаря разрежению во впускном трубопроводе карбюратора, воздух проходит в кольцевую щель между корпусом и кожухом и входит в соприкосновение с поверхностью масла. Затем, ударяясь о поверхность отражателя, воздух вместе с частицами масла резко меняет направление движения и поступает в фильтрующий элемент. При изменении направления движения воздуха происходит первая (инерционная) очистка его от наиболее тяжелых частиц пыли, которые не успевают изменить направление движения и оседают на поверхность масла.

Окончательная очистка воздуха происходит в фильтрующем элементе, где задерживаются мельчайшие частицы пыли и воды. В фильтрующий элемент вместе с воздухом поступают частицы масла, которые, пропитывая его, повышают эффективность очистки. Избытки масла через кольцевые щели в наклоной плоскости отражателя стекают в масляную ванну, смывая пыль осевшую на стенках. Очищенный воздух поступает по патрубку в карбюратор, а по патрубку в компрессор.

В настоящее время все более широкое применение находят воздухоочистители с картонными фильтрующими элементами благодаря высокой их эффективности очистки воздуха, низкому начальному аэродинамическому сопротивлению и широким компоновочным возможностям.

Впускной трубопровод предназначен для равномерного распределения горючей смеси по цилиндрам двигателя. Он изготовляется из чугуна или алюминиевого сплава и имеет фланец для крепления к карбюратуру. Для равномерного распределения горючей смеси трубопровод делается симметричным относительно карбюратора. Для подогрева горючей смеси средняя часть трубопровода выполняется с двойными стенками, между которыми проходят отработавшие газы или подогретая вода из системы охлаждения.

Выпускной трубопровод служит для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя и выполняется из чугуна в виде отливки, общей с впускным трубопроводом или отдельной (ЗИЛ-130, ГАЗ-53А) от нее. Обычно выпускной трубопровод крепится на металлов асбестовой прокладке одной стороной к выпускным каналам, располагающимся или в блоке цилиндров, или в головке двигателя, а другой — к приемной трубе, по которой отработавшие газы отводятся в глушитель.

Глушитель шума выпуска отработавших газов служит для уменьшения их скорости и давления при выходе в атмосферу и гашения пламени и искр. Снижение скорости и давления газов производится следующими способами: многократным изменением направления газового потока, расчленением потока на мелкие струи, пропуском газов из малого объема в большой и охлаждением газов. В современных двигателях применяются все эти способы глушения шума выпуска, однако при прохождении газов через глушитель ухудшается наполнение цилиндров свежей смесью, что приводит к потере части мощности двигателя (54-7%).

Рекламные предложения:


Читать далее: Признаки и характер неисправностей приборов системы питания

Категория: - Ремонт топливной аппаратуры автомобилей

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Система питания двигателя автомобиля

Система питания двигателя автомобиля предназначена для подачи, очистки и хра­не­ния топлива, очистки воздуха, изготовления горючей смеси и пуска ее в цилиндры двигателя. Качество и объем этой смеси при различных рабочих режимах мотора должно быть разным, что также находится в компетенции системы питания двигателя. Так как мы будем рас­смат­ри­вать работу бензиновых моторов, в качестве топлива у нас всегда будет выступать бензин. В зависимости от типа устройства, выполняющего подготовку топливовоздушной смеси, си­ло­вые агрегаты могут быть карбюраторными, инжекторными или оборудованы мо­но­впрыс­ком. Для обеспечения экономичной и надежной работы мотора, бензин должен отличаться достаточной детонационной стойкостью и хорошей испаряемостью.

Детонацией ( см. детонация двигателя ) называется очень быстрое сгорание топлива, похожее на взрыв. Работа мотора с детонацией недопустима, т.к. сопровождается ударной нагрузкой на поршневые пальцы, коренные и шатунные подшипники, местным нагревом составляющих, дымным выпуском, прогоранием клапанов и поршней, увеличением топ­лив­но­го расхода, уменьшением мощности двигателя. На появление детонации также влияют нагрузка и скоростной режим мотора, опережение зажигания, нагарообразование на головке цилиндров и поршне ( см. работа поршня ) . Антидетонационные свойства бензинового топ­ли­ва оцениваются октановой величиной. Бензин сравнивают со смесью следующих топлив: изооктан, гептан. Гептан сильно детонирует – из-за этого для него октановое число условно принимают равное нулю. Второе топливо, изооктан, слабо детонирует – октановое число для него условно принимают в 100 единиц.

Октановым числом топлива является процентное количество изооктана в такой смеси с гептаном, которая по своей детонационной стойкости равноценна применяемому топливу. К примеру, если смесь, состоящая из 24% гептана и 76% изооктана (по объему), по де­то­на­ци­он­ным качествам соответствует проверяемому бензиновому топливу, то октановое число этого бензина будет равно 76. Чем больше октановое число топлива, тем выше его стойкость к детонации.

Система питания карбюраторного двигателя

Начнем с системы питания карбюраторного двигателя. Ранее мы выяснили, что в цилиндр поступает рабочая смесь (или образуется там), а после ее сгорания образовавшиеся там газы выводятся из него наружу. Теперь рассмотрим, как и за счет чего образуется рабочая смесь и куда выводятся продукты сгорания.

Принципиальная схема системы питания карбюраторного двигателя ( см. устройство двигателя автомобиля ) представлена ниже.

Составляющие системы питания карбюраторного двигателя:

  • топливный бак;
  • топливный насос;
  • топливопроводы;
  • фильтры очистки топлива;
  • воздушный фильтр;
  • инжектор или карбюратор.

 

Топливный бак – это металлическая емкость, способная вмещать от 40 до 80 литров, чаще всего монтируется в заднюю часть автомобиля ( см.  топливный бак автомобиля ). Бен­зо­бак наполняется топливом через горловину, с предусмотренной трубкой для выхода воздуха в процессе заправки. Некоторые автомобили имеют бензобак, в нижней части которого на­хо­дит­ся сливное отверстие, позволяющее полностью очистить топливный бак от бензина и не­же­ла­тель­ных составляющих – мусора, воды.

Бензин, залитый в топливный бак автомобиля, проходит предварительно очистку через сетчатый фильтр, который установлен на топливозаборнике внутри бака. В бензобаке также находится датчик уровня топлива (специальный поплавок с реостатом), данные которого отображаются на щитке приборов.

Топливный насос отвечает за подачу топлива в систему впрыска, а также под­дер­жи­ва­ет необходимое рабочее давление в топливной системе ( см. топливный насос двигателя ). Данный механизм устанавливается в топливном баке и оснащен электрическим приводом. В случае необходимости может применяться дополнительный (подкачивающий) насос. В топливном баке вместе с топливным насосом устанавливается специальный датчик уровня топлива. В конструкции датчика лежит потенциометр и поплавок. Перемещение поплавка при изменении наполненности топливного бака приводит к изменению местоположения по­тен­ци­о­мет­ра. В свою очередь, это приводит к увеличению сопротивления в цепи и понижению нап­ря­же­ния на указатель топливного запаса.

Очистка поступающего топлива происходит в топливном фильтре. Современные ав­то­мо­би­ли имеют топливный фильтр со встроенным редукционным клапаном, который регулирует рабочее давление в топливной системе. Все излишки топлива по сливному топливопроводу отводятся от клапана. На силовых агрегатах с непосредственным топливным впрыском редукционный клапан не устанавливается в топливном фильтре.

Чтобы очистить топливо от различных механических примесей, используют фильтры тонкой и грубой очистки. Фильтры-отстойники, предназначенные для грубой очистки, выполняют отделение топлива от крупных механических примесей и воды. Фильтр-отстойник состоит из основного корпуса, фильтрующего элемента и отстойника. Фильтрующий элемент – это конструкция, собранная из тонких пластин, толщиной 0,14 мм. Эти пластины имеют отверстия и выступы величиной 0,05 мм. Комплект пластин установлен на стержень и с помощью пружины прижимается к корпусу. Собранные пластины имеют щели между собой, через которые проходит топливо. Вода и крупные механические примеси скапливаются на дне отстойника и через отверстие пробки удаляются.

Топливный фильтр системы топлива дизельных силовых агрегатов ( см. устройство дизельного двигателя ) имеет немного другую конструкцию, но суть работы остается ана­ло­гич­ной. С определенной периодичностью выполняется замена этого фильтра в сборе или исключительно в его фильтрующей составляющей.

Чтобы очистить топливо от мелких механических примесей, используют фильтры тонкой очистки. Данная разновидность фильтров состоит из основного корпуса, филь­тру­ю­ще­го керамического или сетчатого элемента и стакана-отстойника. Фильтрующий ке­ра­ми­чес­кий элемент – пористый материал, который обеспечивает лабиринтное движение топлива. Крепление фильтра – винт и скоба.

Топливопроводы соединяют приборы всей топливной системы и изготавливаются из латунных, стальных и медных трубок.

В системе питания двигателя топливо циркулирует по топливопроводам. Топ­ли­во­про­во­ды бывают подающие и сливные. В подающем топливопроводе поддерживается пос­то­ян­ное рабочее давление. По сливному топливопроводу все излишки топлива отходят в бак для топлива.

Воздушный фильтр предназначен для очистки от пыли поступающего в карбюратор воздуха. Пыль содержит мельчайшие кристаллики кварца, которые оседают на смазанных деталях, что в дальнейшем приводит к их износу. По способу очистки воздуха, воздушные фильтры делятся на сухие и инерционно-масляные. Инерционно-масляный фильтр в своей конструкции имеет корпус с масляной ванной, фильтрующий элемент, изготовленный из синтетического материала и воздухозаборник.

При работе мотора проходящий через кольцевую щель во внутренней части корпуса воздух соприкасается с масляной поверхностью и резко изменяет траекторию своего движения. В результате этого большие частицы пыли, находящиеся в воздухе, остаются на масляной поверхности. После этого воздух попадает в фильтрующий элемент, в котором происходит его очистка от мельчайших частичек пыли и попадает в карбюратор. Благодаря этой системе воздух проходит двойную очистку. При сильном засорении фильтр про­мы­ва­ет­ся.

Сухой воздушный фильтр состоит из корпуса, фильтрующего элемента из пористого картона и воздухозаборника. В случае необходимости фильтрующий элемент можно за­ме­нить.

Карбюратор ( см. устройство карбюратора ) – прибор, служащий для приготовления горючей смеси из воздуха и легкого жидкого топлива, для питания карбюраторных моторов. Распыляемое топливо в карбюраторе перемешивается с воздухом и затем подается в цилиндры.

Система питания инжекторного двигателя служит для образования топливно-воз­душ­ной смеси с помощью топливного впрыска.

 

 

Работа системы питания двигателя

Если вкратце рассмотреть работу системы питания двигателя, то выглядит она сле­ду­ю­щим образом.

Топливо (в данном случае бензин) за счет разрежения воздуха, создаваемого в системе при движении поршня от ВМТ к НМТ, а также с помощью топливного насоса, поступает в карбюратор автомобиля, проходя через фильтры. Топливный насос подает бензин из бака. Топливные насосы подразделяются на электрические и механические. Механические топ­лив­ные насосы устанавливаются на автомобилях с карбюраторными силовыми агрегатами. Автомобили, оборудованные электронным впрыском, оснащены электрическим насосом. В карбюраторе пары бензина смешиваюется с поступающим воздухом, образуя топливно-воздушную смесь, которая и направляется в цилиндр. После совершения рабочего цикла (сгорания смеси), поршень, двигаясь вверх, выдавливает отработавшие газы через выпускной клапан, которые в конечном итоге выпускаются в атмосферу.

Работа системы питания двигателя с системой впрыска (инжекторной) происходит аналогичным образом.

 

Рабочие режимы системы питания двигателя

 

В зависимости от дорожных условий и целей водитель может использовать разные режимы езды. Им соответствуют и определенные рабочие режимы системы питания двигателя, каждому из которых принадлежит топливно-воздушная смесь особого состава. Для каждого режима работа системы питания двигателя будет иметь свои особенности.

  1. Качество смеси будет богатым при запуске холодного мотора. Потребление воздуха при этом минимальное. В данном режиме возможность движения категорически ис­клю­ча­ет­ся. В противном случае это вызовет повышенное потребление топлива и износ деталей двигателя.
  2. Состав смеси будет достаточно обогащенным при использовании «холостого хода», который применяется во время движения «накатом» или работе включенного мотора в прогретом состоянии.
  3. Состав смеси будет обедненным при передвижении с частичными нагрузками.
  4. Состав смеси также будет обогащенным в режиме полных нагрузок при езде на вы­со­кой скорости.
  5. Состав смести будет обогащенным, максимально приближенным к богатому, при езде в условиях резкого ускорения.

 

Выбор рабочих условий системы питания двигателя должен быть оправдан пот­реб­ностью движения в определенном режиме.

 

 

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.

Назначение и приборы системы питания карбюраторных двигателей

 

Какое назначение системы питания в карбюраторных двигателях?

Система питания карбюраторных двигателей служит для хранения топлива, очистки воздуха и топлива, приготовления горючей смеси, подвода ее в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов из них.

Какие приборы входят в систему питания карбюраторных двигателей и их взаимодействие?

Система питания карбюраторного двигателя (рис.47) состоит из топливного бака 10, топливного фильтра-отстойника 12, топливного насоса 1, фильтра тонкой очистки топлива 4, карбюратора 3, воздушного фильтра 2, впускного трубопровода, выпускного трубопровода 15, газоотводящей трубы 14 с глушителем шума выпуска отработанных газов 13, соединительных трубопроводов и бензостойких шлангов 8, топливозаборного крана 11; указателя уровня топлива в топливном баке 9, педали управления дроссельной заслонкой 7, кнопки управления воздушной 5 и дроссельной 6 заслонками карбюратора.

Рис.47. Система питания карбюраторного двигателя.

При работе двигателя топливо из топливного бака принудительно с помощью топливного насоса подается в поплавковую камеру карбюратора, предварительно очистившись в фильтре-отстойнике и фильтре тонкой очистки. Одновременно в карбюратор поступает воздух, предварительно очищенный в воздушном фильтре. В карбюраторе топливо смешивается с воздухом в заданной пропорции и образуется горючая смесь, которая по впускному трубопроводу поступает в цилиндры двигателя, где сжимается, воспламеняется и сгорает, выделяя тепловую энергию, которая с помощью механизмов и систем преобразуется в механическую и в виде крутящего момента передается на колеса автомобиля, приводя его в движение. Отработавшие газы по выпускному трубопроводу отводятся в атмосферу.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система питания карбюраторных двигателей»

двигатель, карбюратор, карбюраторный, питание, система, топливный, топливо, трубопровод

Смотрите также:

Как работают автомобильные электрические системы

Электрическая система автомобиля немного похожа на систему кровообращения вашего тела тем, что в ней есть батарея (сердце), от которой электричество (кровь) течет по проводам (кровеносным сосудам) к частям, которые требуют это, прежде чем вернуться к батарее.

На самом деле, аналогия еще ближе, если учесть, что, как кровь, электрический ток течет только в одном направлении - от батареи к запитанной части и обратно к батарее через металлический корпус автомобиля.

Мало того, как кровь течет под давлением, так и электричество. Давление, при котором он протекает, измеряется в вольтах, а количество протекающего электричества - в амперах, обычно сокращается до ампер, хотя эта цифра чаще выражается другой мерой, называемой ваттами.

По мере протекания электричества он встречает сопротивление, когда провод может проводить меньше его (как более узкий кровеносный сосуд), эффект, который измеряется в омах. Если это сопротивление слишком велико (другими словами, если провод слишком тонкий), выделяется тепло.

Это происходит в лампочке, где тонкая нить накала не может легко проводить электричество и поэтому раскаливается добела в газе, который не вызывает горения.

Какую роль играет аккумулятор?

Аккумулятор накапливает электроэнергию, вырабатываемую автомобильным генератором переменного тока, и распределяет ее по автомобилю по так называемым вспомогательным цепям транспортного средства, включая фары. Другая основная цепь - это энергоемкая цепь зажигания, которая включает свечи зажигания, а стартер имеет собственное соединение.

Большинство аккумуляторов рассчитаны на 12 вольт и имеют ток от 200 до 1000 ампер в зависимости от размера автомобиля и вероятных требований к электрической системе.

Вы можете увидеть аккумулятор, рассчитанный на 56 ампер / час. Это его емкость, и это означает, что он может обеспечивать мощность в один ампер в течение 56 часов.

Как протекает ток?

Ток выходит из аккумулятора в одном направлении через его положительный вывод и обратно к нему через его отрицательный вывод, также называемый заземлением, поскольку он заземлен на корпус автомобиля и не может поразить вас электрическим током.Такая установка называется системой заземления.

Электричество течет по проводам разного цвета (и сопротивления), которые соединены вместе и проходят по всей длине автомобиля. Это называется пишущим ткацким станком.

Он очень сложен, и от него через определенные промежутки времени отходят провода для подключения к компонентам, которым требуется питание.

Какая полярность?

Большинство электрических частей принимают ток, текущий к ним и от них, только в одном направлении. Это называется полярностью, а электрическая система, в которой отрицательная клемма аккумулятора заземлена, называется системой отрицательного заземления.

При установке электрических компонентов в автомобиль проверьте их полярность (отрицательную или, наоборот, положительную). На устройстве должен быть переключатель, позволяющий выбрать правильную полярность для вашего автомобиля, чтобы не повредить компонент.

Почему у меня гаснет свет, когда я завожу машину?

Когда вы заводите двигатель, большая часть тока проходит от аккумулятора непосредственно к стартеру автомобиля через специальный соединительный кабель для тяжелых условий эксплуатации, который обеспечивает меньшее сопротивление.Это происходит потому, что для запуска двигателя требуется много ампер (возможно, до 200). Как следствие, фары автомобиля могут на короткое время погаснуть, поскольку им не хватает энергии.

Почему мою машину труднее заводить зимой?

На количество электроэнергии в батарее влияет температура наружного воздуха. Когда она составляет около 0 ° C, батарея имеет примерно на 50% меньше энергии, чем обычно, и изо всех сил пытается обеспечить достаточную мощность для стартера, чтобы запустить двигатель.

Что такое 48-вольтовая система?

По мере того, как современные автомобили становятся все более сложными и требуют больше электроэнергии для привода таких компонентов, как турбокомпрессоры и водяные насосы, а также электродвигателей, которые фактически будут приводить в действие автомобиль, и компьютерных систем, обеспечивающих автономное вождение, поэтому их электрические системы должны будут двигаться. с имеющихся 12 вольт на более мощный на 48 вольт.

Тем не менее, автомобильные фары и дополнительные службы, вероятно, будут использовать 12-вольтовую систему, работающую параллельно.

Что делают предохранители в автомобиле?

Предохранители

часто находятся за крышкой приборной панели автомобиля, и если вы посмотрите на обратную сторону крышки, вы увидите график, показывающий, с какими электрическими компонентами они соединяются. Вы также увидите, что каждый из них имеет номинальную мощность, выраженную в амперах, которая соответствует нормальной номинальной мощности.

В случае, если ток, протекающий по проводу, преодолевает его сопротивление, или сам провод обрывается, перегорает лампочку или начинает возгорание, работа предохранителя заключается в том, чтобы «принести в жертву» себя, взорвав и разорвав цепь, чтобы предотвратить дальнейшее ток от протекания.

Если мощность течет по петле вокруг системы, почему сопротивление, с которым она сталкивается, не влияет на ее способность питать, например, две фары автомобиля с одинаковой интенсивностью?

Если бы мощность передавалась напрямую от одной лампочки к другой, сопротивление удвоилось бы, а ток уменьшился бы вдвое к тому времени, когда она достигнет второй лампочки, что означает, что она будет гореть менее ярко. Компоненты, в которых ток течет от одного к другому, называются «последовательными».

Чтобы избежать этой проблемы, они подключаются «параллельно» или бок о бок, так что в случае двух лампочек ток течет напрямую к каждой независимо, а не через одну к другой.

Почему электрика автомобиля не работает, пока я не поверну ключ зажигания?

Большинство компонентов вспомогательной цепи подключено к замку зажигания, поэтому они работают только при повороте ключа. Это не позволяет им оставаться включенными и разряжать аккумулятор после того, как вы припарковали машину и выключили двигатель. Исключение составляют боковые и задние фонари, которые вам, возможно, придется оставить включенными при определенных обстоятельствах.

Почему я могу включить магнитолу, не включая зажигание?

Потому что он запрограммирован на срабатывание при повороте ключа наполовину во вспомогательное положение.Он не потребляет много энергии, поэтому вы можете управлять им, не запуская двигатель.

Как работают автомобильные электрические системы

Электрическая система автомобиля не такая сложная

Электрическая система каждого автомобиля состоит из жгута проводов, который соединяет различные компьютеры, контроллеры, фары, приводы, двигатели и переключатели. Этот электрическая система интегрирована по всей машине для связи с каждой частью, используя центральный компьютер, который управляет двигателем или главным электродвигателем.Батарея отвечает за питание автомобиля при неработающем двигателе но в электромобилях аккумулятор делает всю работу, питая двигатель. Цепи с высоким током разработаны с более крупными компонентами, чтобы выдерживать нагрузку без неудача. Обычное обслуживание включает в себя проверку видимых электрических разъемов. включая кабели аккумулятора.

Что идет не так?

Наиболее частые проблемы с электрическими системами - это короткое замыкание или разрыв цепи.Короткое замыкание - это то, что происходит, когда провод протирается о землю, вызывая предохранитель перегореть. Обрыв цепи - это то, что происходит, когда соединение перестает работать из-за обрыв провода или плохая проводимость. Низкое напряжение батареи может вызвать странные проблемы с электрическими компонентами автомобиля из-за недостаточное рабочее напряжение. Благодаря конструкции соединительных разъемов они могут иногда создают высокое сопротивление, которое вызывает нагрев, вызывая разрыв цепи в разъеме.Когда выполнение ремонт электропроводки схема электропроводки иногда необходимо проследить провода или найти компонент.

Приступим

Электросистема любого автомобиля выполняет та же функция. Для подачи и контроля электроэнергии на различные устройства и датчики под контролем компьютерная система или пассажир внутри автомобиля.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Жгут проводов - это группы проводов, скрепленных пластиковыми трубками и проложенных по автомобилю. и во всем моторном отсеке.

Жгут проводов имеет множество разъемов, которые может служить продолжением основного жгута проводов, что позволяет подключать устройства, расположенные вне досягаемости основной подвески.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Разъемы отсоединяются нажатием небольшой язычок сбоку разъема. После разъединения мужской стороны разъема разработан с выводами, которые выступают наружу и подходят для гнезд на женская сторона.Электрические или проводные соединители могут отличаться от одной клеммы ко многим терминалам в зависимости от приложения. Провода и разъемы различаются по размеру из-за разной силы тока нагрузки для каждой цепи.

Разъем устройства используется для подключения к определенному элементу в электрической системы, такие как катушки зажигания, которые показаны на изображении ниже. Безопасность используется для надежного прикрепления разъема к устройству, что добавляет дополнительный уровень защиты от случайного отключения.Этот предохранительный зажим необходимо удалить перед соединением можно отпустить.

Электронный привод управления дроссельной заслонкой отвечает за измерение потока воздуха в двигатель, который управляет двигателем скорость. Датчик управления дроссельной заслонкой, расположенный рядом с ножной педалью питания данные обратной связи к компьютеру, который активирует привод. Система управления дроссельной заслонкой интегрирована в АБС, круиз-контроль и антипробуксовочная система. В старых автомобилях действие дроссельной заслонки выполнялось трос газа с ручным управлением, который приводится в действие правой ногой водителя.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

антиблокировочная Контроллер тормозной системы - это электронная система, которая помогает предотвратить перемещение колес занос при панической остановке и интегрирован в систему контроля тяги.

Датчики

обеспечивают обратную связь с главным компьютер, который, в свою очередь, включит предупреждение о торможении светится при снижении уровня жидкости.

Датчики, такие как датчики угла поворота распределительного вала, используют тонкие металлические обмотки, которые разрушают магнитное поле при вращении вала. вызывая импульс, воспринимаемый компьютером.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Центр распределения питания используется для разводки положительного заряда аккумулятора по всему автомобилю с помощью реле и предохранителей. Этот центр питается непосредственно от положительного поста аккумулятор с помощью положительного кабеля аккумуляторной батареи.

Внутри PDC много предохранители и реле, которые защищают и управляют многими электрическими цепями, такими как топливный насос и системы впрыска топлива. Предохранители используются для защиты электрических цепей и предназначены для остановки подачи напряжения в случае перегрузки по мощности или короткое замыкание, защищающее провод цепи от возгорания.

Комплект управляющих реле действует как главный коммутационный центр электроэнергии. Эти реле действуют как электронные переключатели, которые управляются компьютером или ручным переключателем. После включения реле подключается цепь, которая активирует конкретное устройство.

Набор предохранителей с большим током защищает цепи с большим током, такие как охлаждающий вентилятор, соленоид стартера и фары. Для проверки состояния взрывателя предусмотрено смотровое окно.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Предохранители средней мощности используются для защиты цепей средней силы тока, таких как электрические стеклоподъемники и обогреватели сидений. Эти предохранители также предусмотреть смотровое окно, необходимое для осмотра.

Наконец, предохранители с малым током используются для защиты цепей с меньшим током, таких как задние фонари и внутреннее освещение. Эти предохранители легко проверить с помощью тестовый свет.

Батарея питает как положительную, так и заземляющую цепи, которые завершают электронный цикл.Положительная сторона Системная цепь запускается на PDC, обеспечиваемом аккумулятором.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Автомобильный аккумулятор спроектирован как накопитель электроэнергии и отвечает за подачу электроэнергии, когда двигатель не работает. Все батареи обладают отрицательным (заземление) и положительным (питание) атрибутом система электроснабжения. Эти соединения не должны иметь следов коррозии и ржавчина в виде загрязнений мешает правильной работе электрических цепей. Периодический осмотр и испытание аккумулятор необходимо, чтобы избежать аварий на дороге. Клеммы аккумулятора могут вызвать коррозию из-за потока ионов. Для исправления этого состояния необходимо очистить клеммы и кабель.

Отрицательная сторона аккумулятора подключена к корпусу, раме и блоку двигателя автомобиля. Эти металлические части действуют как проводящий соединитель для положительной батареи. мощность, замыкающая электрическую цепь.

Альтернатор приводится в действие двигателем, подключенным к змеиный пояс. Этот блок создает электрическую энергию за счет использования намагниченного якоря и внешних медных обмоток, которые соединяются с батареей щетками. Во время работы (двигатель работает) это устройство подает электроэнергию на автомобиль, пока одновременно заряжая аккумулятор.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Стартер двигателя предназначен для вращения двигатель заглохнет при включении зажигания.Это устройство тянет больше всего сила тока всех компонентов внутри транспортного средства, кроме гибридный и электромобили.

Выключатель зажигания - это то, что управляет электрической системой в замке. механизм, который использует ключ для безопасности. Эти ключи имеют частотный чип в качестве дополнительного средства защиты от кражи.

Информационный центр управления используется для внутреннего контроля, например, для настройки сотового телефона, GPS и аудиосистемы.

Электронный климат-контроль позволяет водителю и пассажиру регулировать температуру в определенной части автомобиля, например, включать кондиционер или обогреватель.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Комбинация приборов автомобиля используется для контроля двигателя и других систем с помощью датчиков и сигнальных ламп.

Есть и множество переключателей, которые используются для управления различными предметами, такими как дверные замки и фары.Эти переключатели являются пользовательскими контролируется и может быть отменен главным компьютером.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Органы управления внутренним освещением автоматически подсвечиваются компьютером BCM. Также ими может управлять водитель или пассажир.

Система освещения используется для освещения автомобиля в целях безопасности и удобства. Задние фонари включают лампы заднего хода, тормоза, заднего хода и номерного знака.

В передней части автомобиля предусмотрены фары, передние ходовые части, боковые габаритные огни и лампы поворота.

СПОНСИРУЕМЫЕ ССЫЛКИ

Если у вас есть вопросы по электрической системе, пожалуйста, посетите наш форум. Если тебе нужно машина совет по ремонту, пожалуйста, спросите, наше сообщество механиков с радостью вам поможет и это всегда на 100% бесплатно.

Надеемся, вам понравилось это руководство и видео. Мы создаем полный набор руководства по ремонту автомобилей. Пожалуйста подписывайтесь на наш 2CarPros Канал YouTube и почаще проверяйте наличие новых видео, которые почти загружены ежедневно.

Статья опубликована 29.11.2020

Основы автомобильной электрической системы

Сегодняшние автомобили состоят из ряда систем, гармонично работающих вместе. Было бы невозможно удалить одну из этих систем (например, топливную) и оставить машину, которая едет. Таким образом, хотя вы не обязательно можете сказать, что электрическая система автомобиля является «самой важной», она все же достаточно близка, особенно когда технология движется в сторону гибридного и электрического будущего.

Вот краткий обзор компонентов электрической системы и взгляд на то, как традиционные автомобили с газовым двигателем используют электричество.

Это Электрический

«Электричество» означает поток электронов в цепи, в которой один конец является положительным, а другой - отрицательным. На самом деле каждый объект имеет электрический заряд, но большинство из них настолько малы, что их невозможно обнаружить. Чтобы привести в действие нечто вроде двигателя, мы разработали искусственные химические элементы с высоким электрическим потенциалом: батареи. Аккумуляторы, в свою очередь, обеспечивают питание систем запуска, зарядки и безопасности, фонарей, АБС, компьютеров, датчиков, климат-контроля и бортовых аксессуаров.Вероятно, это первое, о чем вы думаете, когда слышите об электричестве в автомобильных приложениях, но батареи - далеко не единственные в работе системы.

AC / DC

Существует два типа электричества: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Когда батареи разряжаются, они излучают постоянный ток постоянного тока в одном направлении, подавая электричество через положительный вывод на отрицательный. Большинство автомобильных компонентов требуют, чтобы этот заряд постоянного тока работал должным образом, но он ограничен, потому что аккумуляторы в конечном итоге полностью разряжаются, без оставшейся мощности.

Для решения этой проблемы в автомобилях также есть генераторы. Генераторы переменного тока на самом деле представляют собой небольшие генераторы, способные преобразовывать механическую энергию в электрическую. Приводимые ремнем двигателя, генераторы переменного тока используют небольшой сигнал от батареи для возбуждения тока возбуждения, который вращает ротор внутри набора статоров. Поскольку эта энергия управляется полярностью магнитных полей, возникающий в результате ток меняет направление при вращении ротора, производя ток в противоположных или переменных направлениях (отсюда и переменный ток).Генераторы вырабатывают значительно более высокие токи, чем изначально подаются от батареи, поэтому они используются для подзарядки самой батареи и питания других электрических компонентов.

Постановление

Однако для работы большинства компонентов требуется постоянный ток. Решением является набор диодов, которые служат своего рода электрическим обратным клапаном для тока, выходящего из генератора. Диоды позволяют току течь только в одном направлении, поэтому, когда переменный ток идет с одной стороны, только постоянный ток выходит с другой.

Другой серьезной проблемой в электрической системе автомобиля является то, что не все компоненты выдерживают одинаковую силу тока или силу тока. Следовательно, система должна включать регуляторы напряжения и предохранители для уменьшения расхода и защиты компонентов, которые не могут выдерживать силу тока, подаваемую генератором переменного тока. Предохранители защищают электрические цепи при размещении перед нагрузкой (компонентом). Если скачок напряжения вызывает слишком большую силу тока, направляемую к фарам, предохранитель, рассчитанный на «перегорание» 15 ампер, сработает, не позволяя току продолжать нагревать саму фару.

Электрическая система - сложная, но важная часть того, что заставляет ваш автомобиль заводиться, работать, заряжаться и выполнять такие небольшие, но важные вещи, как запирание дверей. И хотя напряжение в автомобильных системах намного ниже, чем, скажем, в домашних условиях, все же важно заручиться руководством профессионала при диагностике или начале ремонта, поскольку многие компоненты чрезвычайно чувствительны и могут быть легко повреждены без надлежащей подготовки и знаний.

Ознакомьтесь со всеми продуктами для электрических систем , доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта.Для получения дополнительной информации об электрической системе автомобиля поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фотография любезно предоставлена ​​Блэром Лампе

5 наиболее распространенных признаков неисправности электрической системы вашего автомобиля

Для правильного функционирования современных автомобилей очень важны электрические системы. Генератор, аккумулятор и другие электрические системы контролируют большую часть функций вашего автомобиля, и если они начнут выходить из строя, вы можете столкнуться с самыми разными проблемами с автомобилем.

Однако можно легко ошибиться в диагностике электрических проблем вашего автомобиля. Итак, в этом руководстве Ride Time рассмотрит несколько общих признаков того, что у вашего автомобиля проблемы с электричеством. Давайте начнем.

1. Двигатель не заводится должным образом

Для запуска двигателя требуется электроэнергия. Ваша батарея должна обеспечивать искру, воспламеняющую топливо в вашем двигателе. Если ваш двигатель не запускается должным образом, это может быть признаком неисправной батареи, генератора переменного тока или другой несвязанной электрической проблемы.

Самая распространенная проблема - это щелчок, когда вы поворачиваете ключ и пытаетесь завести нашу машину. Это означает, что в системе недостаточно тока для включения двигателя. Обычно это вызвано разряженной или неисправной батареей, но стартер также может быть источником проблемы.

Если вы слышите «скрежетание» во время проворачивания, это может быть из-за плохого стартера или неисправной коронной шестерни маховика.

Если ваш автомобиль более старый и имеет большой пробег, велика вероятность неисправности в электрической системе.Немедленно отнесите его на станцию ​​технического обслуживания и попросите специалиста проверить.

2. У вас проблемы с аккумулятором

Если у вас возникли проблемы с аккумулятором, не заменяйте его, не проверив другие электрические системы. Срок службы большинства автомобильных аккумуляторов составляет около 5 лет - меньше в жарком климате - поэтому неисправный аккумулятор может быть проблемой.

Однако проблема также может заключаться в вашем генераторе переменного тока или в другом месте электрической системы вашего автомобиля.

Если вы считаете, что ваша батарея неисправна, начните с проверки кабелей на предмет коррозии и убедитесь, что они правильно установлены. Если ваш автомобиль по-прежнему не заводится, вы можете отнести аккумулятор в автомастерскую, чтобы проверить, правильно ли он работает.

Если аккумулятор в хорошем состоянии и работает правильно, скорее всего, проблема в другом. Отвезите свой автомобиль на ближайшую станцию ​​техобслуживания, чтобы проверить генератор и другие системы питания.

3.Фары и другие фонари не работают должным образом

Фары вашего автомобиля - одна из самых важных вещей, которыми управляет ваша электрическая система. Сигналы поворота, стоп-сигналы и фары обеспечивают безопасность на дороге, а внутреннее освещение и лампы гарантируют, что вы можете видеть то, что вам нужно, в темноте.

Если ваша электрическая система неисправна, вы можете заметить, что различные огни начинают тускнеть. Приглушенные огни указывают на неисправность зарядки и низкое напряжение в системе.Причиной может быть умирающий аккумулятор, ослабленные провода или неисправный ремень генератора.

Коррозия электрических систем также может быть проблемой. Если у вас нет под рукой вольтметра (и вы не знаете, как им пользоваться), вы, вероятно, не сможете диагностировать проблему самостоятельно. Отнесите свой автомобиль к механику для полного электрического анализа.

4. Ваши предохранители продолжают перегорать

Блок предохранителей вашего автомобиля предназначен для предотвращения перенапряжения и короткого замыкания. Предохранители размыкают цепи, защищая уязвимые электрические системы от слишком большого тока.

Иногда плавкий предохранитель может перегореть без реальной причины. В этом случае достаточно просто заменить его. Но если у вас есть несколько предохранителей, которые постоянно перегорают, у вас, вероятно, более серьезная проблема с вашими электрическими системами.

Если вам необходимо заменить предохранитель более одного раза за короткий период времени, обратитесь к специалисту по осмотру автомобиля. Скорее всего, причиной проблемы является электрическая неисправность или короткое замыкание, и, если вы не устраните ее, это может привести к дальнейшему повреждению вашего автомобиля.

5. Вы чувствуете запах горящей пластмассы или электроизоляции

Если вы столкнулись с любой из вышеперечисленных проблем и почувствуете запах горящего пластика или электрической изоляции, немедленно прекратите водить машину. Это верный признак электрической неисправности или короткого замыкания, особенно если это происходит вместе с приглушенным светом, перегоревшими предохранителями и проблемами с запуском двигателя или запуском автомобиля.

Отвезите автомобиль на СТО. Избегайте вождения, поскольку это может привести к дальнейшему повреждению автомобиля и увеличению затрат на ремонт.

Приходите на время тщательного диагностического обслуживания!

Если вы подозреваете, что у вашего автомобиля проблемы с электричеством, важно немедленно отремонтировать его. Если вы будете действовать быстро, вы сможете избежать дорогостоящего ремонта, такого как замена генератора или изменение электропроводки.

У вас проблемы с электрикой в ​​Виннипеге? Приходите в Ride Time прямо сейчас! В нашем сервисном центре с 8 отсеками мы можем оценить и проанализировать состояние вашего автомобиля и убедиться, что вы получите необходимый ремонт для бесперебойной работы.Свяжитесь с нами сегодня и запишитесь на прием онлайн.

Электрические компоненты автомобиля - Как работает ваш автомобиль

Силвхорн Автомеханики - специалисты по автомобильной электротехнике. От генераторов до фар - мы позаботимся о вашем автомобиле.

Стартер

Стартер, расположенный на задней стороне двигателя или передней части трансмиссии, запускает двигатель при включении зажигания.

Мы рекомендуем проверить ваш стартер, чтобы убедиться, что каждую весну он потребляет правильное количество тока.

Генератор

Генератор - это зарядное устройство вашего автомобиля. Его различные части заключены в алюминиевый корпус и генерируют постоянный ток для зарядки аккумулятора вашего автомобиля. Генератор вашего автомобиля также помогает питать другие электрические нагрузки вашего автомобиля.

Мы рекомендуем проверять приводной ремень генератора при каждой замене масла. Ослабленный ремень генератора может снизить мощность генератора и разрядить аккумулятор.

Ежегодно проверяйте всю систему зарядки вашего автомобиля.Если вы видите признаки некачественного генератора, плохого освещения, разряженной батареи, частой замены ламп и сигнальных ламп на приборной панели, возможно, у вас проблемы с генератором переменного тока вашего автомобиля. При необходимости технический специалист Silvhorn Automotive может установить новый генератор.

Аккумулятор

Аккумулятор является основой электрической системы вашего автомобиля, поскольку он обеспечивает питание стартера и системы зажигания. Аккумулятор вашего автомобиля также обеспечивает дополнительную мощность, необходимую, когда электрическая нагрузка превышает мощность генератора.

Проверяйте аккумулятор и соединения при каждой замене масла. Если вашей батарее больше трех лет, подумайте о ее замене. Silvhorn Automotive предлагает широкий выбор качественных аккумуляторов известных торговых марок.

Прочие электрические компоненты

Silvhorn Automotive может обслуживать все электрические компоненты вашего автомобиля:

  • электрические стеклоподъемники
  • гидроусилитель руля
  • Фары головные и прочие наружные фонари
  • дворники
  • дефростер
  • и более

Как работает электрическая система автомобиля? Разъяснил

Электрооборудование автомобиля:

Электрооборудование автомобиля состоит из множества компонентов.К ним относятся генераторы, жгут проводов, разъемы и многое другое. Со временем электрическая система подверглась обновлениям, доработкам и дополнениям. Это происходит главным образом потому, что количество компонентов, работающих от электроэнергии, увеличилось, и, следовательно, существенно увеличилось потребление энергии.

Электрическая система автомобиля: цепь зарядки

Основная функция электрической системы - генерировать, накапливать и подавать электрический ток в различные системы автомобиля.Он управляет электрическими компонентами / деталями транспортных средств. Эти компоненты включают в себя несколько электрических датчиков, цифровые устройства, электрические стеклоподъемники, механизмы центрального замка и многое другое.

Большинство компонентов автомобилей предыдущего поколения были преимущественно механическими по характеру и принципу действия. Со временем эти компоненты начали работать электрически / электронно, утратив свою чисто механическую функцию, которую использовали более ранние автомобили. В настоящее время большинство автомобильных систем имеют электрическую функцию для простоты эксплуатации и точного управления.Даже более совершенные системы рулевого управления, такие как рулевое управление с электроусилителем (EPAS), также работают от электроэнергии. Следовательно, инженеры почувствовали потребность в постоянстве выработки электроэнергии. Таким образом, они использовали различные механизмы для эффективного генерирования, регулирования, хранения и подачи электрического тока в автомобили.

Отрицательная Земля:

В автомобилях предыдущего поколения в электрической системе в основном использовалось положительное заземление. В этой системе положительная клемма аккумулятора была прикреплена к шасси, а отрицательная клемма была под напряжением.Однако позже эта система была снята с производства. Сегодня современные автомобили используют отрицательную землю в своей электрической системе. Как правило, в большинстве автомобилей используется электрическая система с напряжением 12 В. Тем не менее, некоторые маленькие велосипеды по-прежнему используют систему 6 вольт, тогда как некоторые коммерческие автомобили используют систему 24 вольт.

Электрооборудование автомобиля состоит из следующих основных компонентов:

  1. Магнето
  2. Генератор
  3. Генератор
  4. Отключение / регулятор напряжения
  5. Аккумулятор

Электрооборудование автомобиля: Магнето

Магнито - электрическое устройство, генерирующее периодические импульсы переменного тока.Однако в нем используются постоянные магниты. У магнето нет «коммутатора», который производит постоянный ток (DC), как динамо. Производители относят магнето к генератору переменного тока. Однако он отличается от других генераторов переменного тока, в которых вместо постоянных магнитов используются катушки возбуждения.

Электрическая система автомобиля: Магнето

Раньше во многих устройствах использовались магнито-генераторы с ручным приводом, которые вырабатывали электрический ток. Позже производители автомобилей использовали магнето для создания импульсов высокого напряжения в системах зажигания некоторых бензиновых двигателей.Эти импульсы были ответственны за подачу электрического тока на свечи зажигания.

Магнето состоит из следующих частей:

  1. Набор постоянных магнитов
  2. Катушка
  3. Коленчатый механизм (обычно удар мотоцикла)

Таким образом, магнето преобразует механическую энергию двигателя в электрическую, чтобы двигатель работал бесперебойно. Напряженность магнитного поля Магнето постоянна. Основное преимущество магнето в том, что его выход стабильный независимо от колебаний нагрузки.Однако, если двигатель останавливается, ему снова требуется внешний вход для перезапуска.

Сегодня использование таких магнето для зажигания очень ограничено. Однако немногие мотоциклы, маленькие велосипеды и квадроциклы все еще используют магнито-систему. Главное преимущество этой системы - уменьшенный вес. Изначально вам понадобится вход от аккумулятора для запуска двигателя. Затем магнито вырабатывает электрическую энергию за счет ввода механической энергии.

Электрооборудование автомобиля: Динамо-генератор

Динамо-генератор - это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую.Он подает электроэнергию для зарядки аккумуляторной батареи автомобиля. Генератор получает привод от двигателя, обычно через ремень вентилятора. В автомобилях более ранних поколений вы можете увидеть такой тип расположения. Скорость генератора во многом зависит от скорости двигателя. По мере увеличения частоты вращения двигателя увеличивается и частота вращения генератора. Она в значительной степени варьируется в зависимости от частоты вращения двигателя, что соответствует его диапазону мощности. Однако ситуация требует, чтобы мощность генератора оставалась почти постоянной.

Схема генератора

Еще одно название автомобильного генератора - Dynamo. Кроме того, автомобильный генератор вырабатывает постоянный ток (DC). Это потому, что электрические компоненты нуждаются в постоянном токе для работы. В автомобильной промышленности чаще всего используются генераторы с шунтирующей обмоткой. Первоначально производители использовали генераторы для производства постоянного тока (DC), который другие электрические компоненты / устройства могли напрямую использовать / потреблять. Однако генератор теперь заменен генератором переменного тока, который вырабатывает переменный ток (AC).Затем он преобразуется в постоянный ток (DC) с помощью диодов.

Основными компонентами генератора являются:

  1. Рама
  2. Якорь
  3. Катушки возбуждения

Электрическая система автомобиля: Генератор

Генератор также известен как генератор переменного тока. Это устройство, вырабатывающее переменный ток (AC) вместо постоянного (DC). Следовательно, он известен как генератор переменного тока и работает по тому же принципу. В начале 60-х генератор переменного тока заменил генератор постоянного тока из-за его явных преимуществ перед последним.

Схема генератора: соединение звездой

Однако автомобильная электрическая система использует только постоянный ток. Итак, вам нужен механизм для преобразования переменного тока в постоянный. Генератор преобразует переменный ток (AC) в постоянный (DC) с помощью диодов.

Основными компонентами генератора переменного тока являются:

  1. Рама или корпус
  2. Ротор (с электромагнитами)
  3. Статор
  4. Контактное кольцо и втулки

Электрооборудование автомобиля: реле отключения

Механизм отключения регулирует и отключает выходной ток, идущий на батарею.Когда двигатель работает на очень низких оборотах, выходная мощность генератора обычно ниже, чем выходное напряжение аккумулятора, составляющее 12 вольт. Следовательно, недостаточно заряжать аккумулятор.

Реле отключения

В таком сценарии батарея начинает разряжаться в генератор, потому что напряжение батареи выше, чем выходное напряжение генератора. Чтобы батарея не разряжалась, производители используют регулятор напряжения / выключатель. Он подключает / отключает генератор от аккумулятора.

Когда выходная мощность генератора ниже напряжения батареи, генератор отключается от батареи.Напротив, когда мощность выше, он снова подключает генератор к батарее. Таким образом, он предотвращает разрядку аккумулятора при низких оборотах двигателя.

Электрооборудование автомобиля: аккумулятор

Основное назначение батареи - хранить электрическую энергию в форме постоянного тока для будущего использования. Аккумулятор автомобиля или мотоцикла похож на любой другой аккумулятор с двумя полюсами: положительным и отрицательным. Современные автомобили используют технологию отрицательной земли. Положительный полюс представляет Южный полюс, а отрицательный полюс - Северный полюс.Положительный вывод обычно больше в диаметре, чем отрицательный. Это необходимо для предотвращения его неправильной установки.

В электромобилях

используются более совершенные «литий-ионные» или «литий-ионные» батареи. Эти батареи могут хранить больше тока и требуют меньше времени для зарядки по сравнению с обычными батареями. Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии и низкими характеристиками саморазряда. Следовательно, они предлагают долгие часы работы, прежде чем потребуется подзарядка.

Bosch, Denso, Lucas и Motherson Sumi - некоторые из поставщиков автомобильных электрических систем для транспортных средств.

Посмотрите, как работает бортовая сеть:

Читайте дальше: здесь электрическая дорога

О CarBikeTech

CarBikeTech - это технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Просмотреть все сообщения CarBikeTech

Как разработать новейшие автомобильные электрические системы

(Эта статья ранее появлялась в ElectronicDesign.Перепечатано с разрешения.)


Автомобиль меняется прямо на глазах. Он постепенно трансформируется из традиционного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) в гибридный электромобиль (HEV), а затем в полностью электрический автомобиль (EV). Далее идет полностью автономный автомобиль (АВ).

В эти переменчивые времена легковые и грузовые автомобили превратились в важные электрические / электронные платформы. Множество электромеханических компонентов, добавленных для обеспечения безопасности и улучшения управляемости, в том числе усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS), увеличили нагрузку.Современные автомобили также стали крупными развлекательными и коммуникационными центрами - тенденция, которая залила автомобили электрическим и электронным оборудованием, доведя электрическую систему до 12 В до предела. Автомобильные инженеры наконец-то решают эту проблему. Решением является электрическая система 12 В плюс 48 В.

Обзор электрической системы 12/48 В

В новых и будущих автомобильных электрических системах используются две батареи и две силовые шины. Почему 48 В? В основном потому, что источники более высокого напряжения производят гораздо больше энергии (P = V 2 / R) для работы более новых высокомощных автомобильных компонентов.Более высокое напряжение означает, что ток будет меньше для данного количества передаваемой мощности. Это означает возможность использовать проводку меньшего размера, снизить затраты и уменьшить вес обычно больших жгутов проводов в современных транспортных средствах.

1. Показана общая автомобильная электрическая система на 12/48 В. Упрощенная схема системы с двумя напряжениями показана на Рис. 1 . Он состоит из стандартной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи на 12 В, обычно устанавливаемой в передней части автомобиля.Второй источник питания - это литий-ионный аккумулятор на 48 В, часто расположенный в задней части автомобиля. Наряду с этими двумя источниками питания имеется значительное количество электронных схем, которые используют преимущества мощности в несколько киловатт, доступных для распределения.

Традиционный аккумулятор на 12 В продолжит питать освещение, развлечения и аксессуары, такие как электрические стеклоподъемники и сиденья. Новый 48-вольтовый сегмент будет справляться с более тяжелыми нагрузками, связанными с усилителем рулевого управления, охлаждением двигателя, кондиционированием воздуха, активными системами шасси, электротурбо-зарядными устройствами и встроенным стартер-генератором (ISG).У новых систем есть много возможностей для будущего расширения.

ISG - это электромеханический блок, который заменяет старые стартеры и генераторы. Он разработан для установки между двигателем и трансмиссией новых автомобилей HEV / EV. В ISG следующего поколения, вероятно, будет использоваться бесщеточный двигатель постоянного тока, для которого требуется собственная электроника. Блок ISG реализует функцию старт-стоп, которую сейчас используют многие автомобили, для экономии топлива и минимизации выбросов CO 2 .

ISG быстро перезапускает двигатель и вырабатывает электричество при работающем основном двигателе.Кроме того, он обеспечивает рекуперативное торможение, помогающее перезарядить аккумулятор 48 В. По сути, системы стартер-генератор лежат в основе 48-вольтовых архитектур гибридных автомобилей.

Хотя система на 12/48 В является значительным усовершенствованием, она полагается на сложные электронные схемы управления для управления ее работой. Центральным элементом этой электроники является двунаправленный преобразователь постоянного тока в постоянный, который может обмениваться энергией между батареями. Бывают случаи, когда одна система будет доставлять энергию в дополнение к другой, или так, что одна батарея может заряжать другую.

Для реализации преобразователя постоянного тока в постоянный можно использовать микросхему LM5270-Q1 компании Texas Instruments. Это многофазный двунаправленный регулятор тока, который разрешает и контролирует любой ток между системами 12 и 48 В. Он также обеспечивает двунаправленное регулирование тока до 1%. Встроенная защита от перенапряжения, а вывод DIR контролирует направление тока. На рисунке 2 показаны основные элементы схемы.

2. Это упрощенная схема двунаправленного контроллера тока TI LM5170-Q1 для двухшинового преобразователя постоянного тока в постоянный. Как изоляция влияет на 48-вольтовые автомобильные электрические системы?

Основная потребность в системе питания с двумя шинами постоянного тока - гальваническая изоляция между двумя системами напряжения. Одна из очевидных причин - защитить цепи низкого напряжения от возможных воздействий или явлений высокого напряжения. Большинство электронных схем (микроконтроллер, периферийные устройства и интерфейсные микросхемы) работают от 5 или 3,3 В. Любой контакт с напряжением 48 В будет катастрофическим.

Другая причина - шум на общей земле, который может нарушить работу некоторого оборудования.Однако большой проблемой является еще более высокий уровень шума и переходных процессов напряжения, которые также могут вызвать повреждение. Эти переходные процессы обычно исходят от шины 48 В, подключенной к переключающему инвертору, который подает переменный ток на трехфазный двигатель-генератор. Полная изоляция также устраняет проблемы с контуром заземления. Так где же изоляция?

Обычно используется трансформатор для соединения преобразователей постоянного тока между шиной 12 В и шинами 48 В. Используются как полумостовые, так и полные мостовые конфигурации.Каждый преобразователь в основном представляет собой регулятор переменного / постоянного тока, с трансформатором, соединяющим две системы для обмена энергией.

Кроме того, требуется отдельная изоляция между MCU и его входами управления. Шина CAN широко используется в автомобильных приложениях и является хорошим выбором для новых систем с двумя напряжениями. Для этого доступны специальные ИС трансивера CAN с гальванической развязкой. Устройства развязки могут предотвратить возникновение контуров заземления и обеспечить некоторую защиту от системы высокого напряжения и ее потенциальных переходных процессов.В этом случае вы можете рассмотреть TI ISO1042. Он обеспечивает емкостную гальваническую развязку и поддерживает скорость передачи данных до 5 Мбит / с в режиме CAN-FD.

Секрет безопасной и успешной аккумуляторной и электрической системы

Электрические системы автомобиля должны быть надежными и безопасными. Это означает тщательное проектирование, чтобы гарантировать, что отказы не вызывают перегрева, пожаров или катастрофических отказов. С двумя мощными аккумуляторными рейками и десятками устройств, снабженных электроэнергией, потенциальные проблемы таятся во многих местах.Один из самых опасных компонентов в системе 12/48 В - литий-ионный аккумулятор.

По этим причинам эти системы следует тщательно контролировать и защищать. Он включает в себя постоянные измерения тока и напряжения, чтобы определить, соблюдены ли все спецификации, и все ли потенциально опасные части системы защищены от экстремальных и выходящих за пределы диапазона значений. Это достигается за счет системы управления батареями (BMS) и нескольких точек измерения по всей электрической системе.Напряжения легко измерить, но ток и мощность измерить сложнее. Эта проблема решается с помощью усилителей с датчиком тока (CSA).

Усилитель с датчиком тока - это специализированный операционный усилитель, модифицированный и оптимизированный для измерения тока. Это достигается путем измерения напряжения на резисторе, последовательно подключенном к источнику напряжения схемы.

CSA сконфигурирован как дифференциальный усилитель со встроенными входными резисторами и резисторами обратной связи, которые обеспечивают точные характеристики усиления и импеданса, которые необходимы для точных измерений.CSA обеспечивает большую точность и меньший уровень шума, чем это возможно со стандартным операционным усилителем. Диапазон измерения тока составляет от десятков микроампер до сотен ампер, а диапазон синфазного напряжения составляет от -16 до +80 В. Погрешность усиления с внутренними резисторами составляет всего 0,01%.