Система питания двигателя, что это такое? Из чего она состоит и по какому принципу работает? На все эти вопросы Вы найдете ответы в нашей статье. Итак начнем.
Автовладельцы посещают заправочную станцию, чаще думая о цене, которую платят за литр топлива. Мало кто задумывается о процессе попадания бензина или дизеля из топливного бака в цилиндры и как устроена система питания двигателя. Разберём принцип работы топливной системы автомобильных двигателей и её устройство.
Из чего состоит система питания двигателя
В состав топливной системы современных автомобилей входят следующие основные элементы:
- Непосредственно топливо. Это может быть бензин с различным октановым числом (турбированные двигатели требуют бензин не ниже АИ-95) или дизельное топливо. В качестве рабочей среды в дизельных и бензиновых двигателях может использоваться газ, но это требует дополнительной установки ГБО (газобаллонного оборудования).
- Топливный бак. В баке хранится топливо, пока оно не понадобится двигателю. В большинстве современных автомобилей бак расположен сзади. Частично причина кроется в ограниченном пространстве спереди. Большинство современных бензобаков оснащены перегородками, предотвращающими разбрызгивание топлива.
- Система шлангов. От бензобака к двигателю идёт небольшая сеть шлангов и трубопроводов. Современные топливные системы состоят минимум из трёх трубок: подачи топлива, обратки и вентиляции бака.
- Топливный насос. В автомобилях с инжекторными ДВС используется электрический топливный насос (или несколько). Автомобили с карбюраторами обычно имеют механические насосы. Бензонасос обычно встраивается внутри бензобака, за исключением ТНВД (топливного насоса высокого давления) — он монтируется на двигателе и работает вместе с основным бензонасосом.
- Системы фильтрации. Топливный фильтр, возможно, является одним из самых важнейших компонентов системы. Он предотвращает попадание грязи и мусора в форсунки и их засорение. Когда фильтр забивается, насосу приходится работать с большей нагрузкой, что сокращает срок его службы. В автомобилях два отдельных фильтра: один (грубой очистки) в бензобаке, а другой (тонкой очистки) в линии, ведущей к форсункам. Оба фильтра необходимо периодически менять.
Система питания двигателя устроена таким образом, что топливо и воздух смешиваются в камере сгорания каждого цилиндра. Внутри смесь сжимается, когда клапаны закрываются, а поршень поднимается. Свеча зажигания находится в верхней части камеры и генерирует искру, необходимую для воспламенения сжатой смеси. Это вызывает небольшой взрыв внутри камеры сгорания. Энергия и расширение паров толкают поршень вниз, что способствует вращению коленчатого вала ДВС.
Виды системы питания двигателя
Первые бензиновые двигатели оснащались карбюраторной топливной системой, в которой топливовоздушная смесь образовывалась в камерах карбюратора. Учитывая невысокую эффективность, экологичность и экономичностью карбюраторных ДВС, вполне логично, что со временем они были заменены более прогрессивной системой впрыска топлива (инжектором).
Инжектор представляет собой систему питания двигателя, работающую по принципу подачи топлива впрыском во впускной канал (коллектор) или в камеру сгорания двигателя (по принципу дизельного ДВС).
Первый прототип инжектора создали ещё в 1894 году. Массовое внедрение технологии в серийное производство началось в 60-е годы XX века. За короткое время да20нный тип питания двигателя набрал высокую популярность за счёт экономичности, надёжности и экологичности в сравнении с карбюраторными версиями. В первых версиях инжекторных ДВС открытие дроссельной заслонки осуществлялось механическим способом, а позже она перешла на электронное управление. В настоящие время все современные автомобили оснащаются именно электрической системой впрыска.
Обычная инжекторная система состоит из следующих элементов:
- Бензонасос;
- ТНВД (для систем с непосредственным впрыском);
- Блок управления;
- Регулятор давления в топливной системе;
- Датчик температуры охлаждающей жидкости;
- Датчик оборотов коленчатого вала;
- Лямбда-зонд;
- Датчик положения дроссельной заслонки;
- Датчик детонации;
- Форсунки инжектора.
Инжектор разделяется на три типа: одноточечный, многоточечный и непосредственный впрыск. Одноточечный впрыск состоит из одной форсунки, находящиеся во впускном коллекторе (аналогично карбюратору). Он обладает самой простой конструкцией и ремонтопригодностью. Принцип многоточечного впрыска основан на установке форсунок в коллектор на каждый цилиндр отдельно.
Самый современный тип системы питания двигателя — это непосредственный впрыск. Форсунки расположены в цилиндре и подают топливо сразу в него. По аналогичному принципу работают дизельные двигатели.
Как работает система подачи топлива
Общий принцип работы системы питания ДВС аналогичен и основан на нескольких этапах:
- Перед пуском двигателя насос создаёт давление топлива в системе от 2 атм до 3.5 атм.
- Затем на электронный блок управления подаётся информация о температуре топлива и двигателя, чтобы оптимизировать подачу топливной смеси через дозирование топлива форсунками.
- При прокручивании стартера автоматически начинается подача бензина в камеру сгорания.
- С различных датчиков собираются данные для оптимальной работы системы, в случае обнаружение неисправностей или низкого качества топлива на щитке приборов загорается индикатор «Check Engine».
Инжектор обеспечивает легкий запуск двигателя в любую температуру, экономичность, приёмистость двигателя, низкий уровень токсических выбросов для версий, оснащённых катализатором и надёжность. Инжекторная система с непосредственным впрыском является оптимальным с точки зрения экономии и надёжности.
Недостаток инжекторов — это требования к качеству топлива. Некачественное топливо способно вывести из строя дорогостоящие форсунки и катализатор.
Профилактические меры для долговременной работы системы рекомендуется промывка инжектора через каждые 30 тыс. км. Эта процедура продлит срок службы инжектора и поддержит высокую экономичность топлива.