В процессе развития двигателя внутреннего сгорания появилась впускная система. Система впуска современного двигателя необходима для подвода воздуха к цилиндрам и образования там рабочей смеси.
Впускная система состоит из: воздухозаборника, воздушного фильтра, дроссельной заслонки, впускного коллектора. Ещё в системе присутствуют: соединительные патрубки и на некоторых двигателях — впускные заслонки.
Устройство впускной системы на примере двигателя К4М: 1 — воздухозаборный патрубок; 2 — глушители шума впуска; 3 — корпус воздушного фильтра; 4 — блок дроссельной заслонки; 5 — впускной коллектор; 6 — подкладка корпусов форсунок; 7 — забор воздуха.
Воздухозаборник — нужен для забора воздуха и подачи его к двигателю. Процесс забора происходит благодаря давлению, которое создается потоком встречного воздуха или благодаря разрежению, которое создается движением поршней в цилиндрах.
Воздушный фильтр выполняет роль очистителя поступающего воздуха от всяческих частиц. Сам элемент фильтра изготовляется из спецбумаги и имеет определенный срок службы. Воздушные фильтры могут иметь разную конструкцию — бывают цилиндрические, панельные, бескаркасные.
Дроссельная заслонка увеличивает или уменьшает подачу воздуха, в зависимости от величины поступающего топлива. Приводится в действие педалью газа, а на современных моторах работает с помощью электродвигателя.
Впускные заслонки имеют место быть на движках с непосредственным впрыском топлива. Они крепятся на одном валу, который приводится в движение электрическим или вакуумным приводом.
Впускной коллектор выполняет роль распределителя воздуха по цилиндрам двигателя.
Как работает система впуска
Система работает по причине разного давления между атмосферным и давлением в цилиндрах двигателя, которое возникает на такте впуска. Объем цилиндра и поступающего воздуха пропорционален. Дроссельная заслонка регулирует величину воздуха, необходимую для конкретного режима работы мотора.
Как работает система впуска: A — поток воздуха; B — поток отработавших газов; 1 — дроссельная заслонка (только на бензиновых двигателях); 2 — клапан рециркуляции отработавших газов; 3 — поступающие по системе рециркуляции отработавшие газы; 4 — воздух или топливо-воздушная смесь; 5 — впускной клапан.
Рекомендуем: Как автомагнитолу подключить к 220 правильно
На двигателях, где установлены впускные заслонки, может быть несколько видов смесеобразования — это послойное, стехиометрическое гомогенное и бедное гомогенное.
Смесеобразование послойное — дроссельная заслонка в основном полностью открыта, а заслонки впускные закрыты. Рабочая смесь на этом режиме бедная, она применяется при работе двигателя на средних и малых оборотах и при нагрузках.
Стехиометрическое гомогенное смесеобразование — заслонки впускные открыты, а дроссельная заслонка открыта от требуемого крутящего момента. Это смесеобразование применяется при больших нагрузках и высоких оборотах двигателя.
Смесеобразование бедное гомогенное — заслонки впускные закрыты, дроссельная заслонка открыта, а режим работы двигателя, так называемый промежуточный.
(1 раз, оценка: 5,00 из 5)
Загрузка…
Устройство и принцип работы дроссельной заслонки
Рубрика: Впускная система 557
Дроссельная заслонка — это одна из важнейших частей системы впуска двигателя внутреннего сгорания. В автомобиле она расположена между впускным коллектором и воздушным фильтром. В дизельных двигателях дроссель не…
Читать полностью
Устройство и принцип работы турбокомпрессора
Рубрика: Впускная система 1 756
Турбокомпрессор (турбина) — механизм, применяемый в автомобилях для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. При этом привод турбины осуществляется исключительно за счет действия отработавших газов (выхлопа)….
Читать полностью
Описание и принцип работы турбонаддува двигателя
Рубрика: Впускная система 1 104
Среди всех возможных вариантов наддува двигателя внутреннего сгорания наибольшее распространение получил турбонаддув, в котором воздух подается в цилиндры при помощи специального устройства — турбокомпрессора (турбины). Вращение турбины осуществляют…
Основной проблемой использования турбонаддува является инерционность системы или возникновение так называемой «турбоямы» (временная задержка между увеличением оборотов двигателя и фактическим увеличением мощности). Для ее устранения была разработана схема…
Механический наддув является одним из способов повысить мощность двигателя. Главным элементом такой системы является механический нагнетатель (Supercharger или compressor). Он представляет собой компрессор, приводимый в действие за счет…
Для оптимальной работы впускной коллектор автомобиля должен иметь определенные геометрические параметры, подобранные под заданную частоту вращения коленчатого вала. По этой причине классическая конструкция обеспечивает корректное наполнение цилиндров лишь…
Для обеспечения оптимального процесса сгорания топлива и соблюдения заданных экологических стандартов требуется максимально точно определять массовый расход воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя, в зависимости от режимов его работы…
Рекомендуем: Меняем прокладку клапанной крышки своими руками: выбор и замена (видео внутри)
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУХОМ И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВОЗДУХОМ И ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ
Рис. 46. Схема системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов: 1 — трубка сапуна газоотводящая; 2 — сапун; 3 — трубка маслосливная сапуна; 4 — воздухопровод впускной двигателя; 5 — воздухоочиститель; 6 — коллектор выпускной; 7 — патрубок выпускной; 8 — глушитель; I — воздух из атмосферы; II — очищенный воздух; III — картерные газы; IV-отработавшие газы
Система питания двигателя воздухом предназначена для забора воздуха из атмосферы, очистки его от пыли и распределения по цилиндрам. Схема системы изображена на рис. 46. Атмосферный воздух засасывается: в цилиндры двигателя, проходя через воздухоочиститель 5. Очищенный воздух распределяется впускными коллекторами по цилиндрам двигателя и участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по выпускным коллекторам, приемным трубам глушителя и через глушитель выбрасываются в атмосферу. Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами, удаляются в атмосферу через патрубок и вытяжную трубку за счет избыточного давления.
На рис. 47 изображены системы забора воздуха, применяемые на различных моделях автомобилей КамАЗ. Забор воздуха в двигатель осуществляется через воздухозаборник. Между трубой воздухозаборника и воздухопроводами, закрепленными на двигателе, предусмотрен уплотнитель — гофрированный резиновый патрубок, внутрь которого вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при транспортном положении кабины. Воздухоочиститель 4 (рис. 47, а) автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-55102 прикреплен к левому лонжерону рамы. На остальных автомобилях (рис. 47, b и с) воздухоочиститель закреплен на кронштейне 5.
Воздухоочиститель сухого типа, двухступенчатый. Первая ступень центробежная — моноциклон со сбором отсепарированной пыли в бункер, вторая ступень — бумажный фильтрующий элемент.Воздухоочиститель (рис. 49) состоит из корпуса 8, фильтрующего элемента 5, крышки 1, прикрепленной к корпусу четырьмя защелками. Герметичность соединения обеспечивается прокладкой 2. Во внутренней полости крышки установлена перегородка с щелью и заглушкой, которая образует полость сбора пыли (бункер). На входном патрубке воздухоочистителя имеется пылеотбойник 4. Фильтрующий элемент крепится в корпусе самоконтрящейся гайкой 6.
Засасываемый воздух через входной патрубок поступает в фильтр. Пылеотбойник создает вращательное движение потока воздуха в кольцевом зазоре между корпусом и фильтроэлементом, за счет действия центробежных сил частицы пыли отбрасываются к стене корпуса и собираются в бункере через щель в перегородке.
Затем предварительно очищенный воздух: проходит через фильтрующий элемент, где происходит его окончательная очистка. Для очистки бункера от пыли снять крышку, вынуть заглушку из отверстия в перегородке, удалить пыль и вытереть бункер.
Крышку следует устанавливать так, чтобы стрелка, выполненная на днище, была направлена вверх при горизонтальном расположении фильтра (автомобили КамАЗ-55111, КамАЗ-5410, КамАЗ-54112).
Чистый воздух из воздухоочистителя поступает к впускным коллекторам двигателя.
Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, и увеличения ресурса фильтрующего элемента предусмотрена установка в воздухоочиститель предочистителя (рис. 50). Предочис-титель представляет собой оболочку из нетканого фильтрующего полотна, которая надевается на филь-троэлемент перед установкой его в корпус фильтра.
Воздухопроводы впускные закреплены на боковых поверхностях головок цилиндров со стороны развала болтами через уплотнительные паронитовые прокладки и соединены с впускными каналами головок цилиндров. Впускные воздухопроводы левой и правой половин блока соединены между собой соединительным патрубком. Патрубок закреплен на фланцах воздухопроводов болтами. Соединения патрубка с впускными воздухопроводами уплотнены резиновыми прокладками.
Система питания двигателя КамАЗ-7403 воздухом отличается от двигателя КамАЗ-740 установкой воздухоочистителя, конструкцией воздухопроводов, впускных коллекторов и патрубков.
Чистый воздух из воздухоочистителя через тройник поступает к двум центробежным компрессорам и под избыточным давлением 70 кПa (0,7 кгс/см2) в режиме максимальной мощности подается через впускные коллекторы в
цилиндры.
Соединение тройника подвода воздуха с компрессорами и компрессоров с впускными коллекторами обеспечивается резиновыми патрубками и шлангами, которые стянуты хомутами.
Индикатор засоренности воздухоочистителя (рис. 51) установлен на панели приборов и резиновым шлангом соединяется с впускным коллектором двигателя. При достижении во впускных коллекторах двигателя предельного разрежения 6,86 кПa (0,07 кгс/см2) индикатор срабатывает — красный участок барабана закрывает окно индикатора и остается в таком положении после останова двигателя. Это свидетельствует о необходимости обслуживания
воздухоочистителя.
Система выпуска газов (рис. 52) предназначена для выброса в атмосферу отработавших газов. Система состоит из двух выпускных коллекторов 9, двух приемных труб 7 и 8, гибкого металлического рукава 5, глушителя 1.
Каждый выпускной коллектор обслуживает ряд цилиндров и крепится к блоку цилиндров тремя болтами. Коллекторы соединены с головками цилиндров патрубками. Разъемное выполнение соединения коллектор—патрубок—головка позволяет компенсировать тепловые деформации, возникающие при работе двигателя.
Приемные трубы объединены тройником: и соединены с глушителем гибким металлическим рукавом, который компенсирует погрешности сборки и температурные деформации деталей системы. В каждой приемной трубе установлена заслонка вспомогательной моторной тормозной системы.
Глушитель шума выпуска (рис. 53) активно-реактивный, неразборной конструкции. Активный глушитель работает по принципу преобразования звуковой энергии в тепловую, что осуществляется установкой на пути газов перфорированных перегородок, в отверстиях которых поток газов дробится и пульсация затухает. В реактивном глушителе используется принцип акустической фильтрации звука. Этот глушитель представляет собой ряд акустических камер, соединенных последовательно.
На выпускном патрубке глушителя автомобиля-самосвала КамАЗ-55111 установлена выпускная труба 2 (рис. 54), предназначенная для обогрева платформы отработавшими газами в холодное время года. При эксплуатации автомобиля-самосвала КамАЗ-55111 в холодное время года для обогрева платформы снимите заглушку с вертикальной трубы глушителя и установите ее между патрубком тройника и выпускным патрубком. В теплое время года установите заглушку на вертикальную трубу глушителя, сняв ее с патрубка тройника.
Система газотурбинного наддува состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров, компрессоров, впускных и выпускных коллекторов и патрубков. Турбокомпрессоры установлены на выпускных коллекторах по одному на каждый ряд цилиндров. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбокомпрессоров и коллекторами осуществляется прокладками из жаропрочной стали.
Труба выпуска отработавших газов крепится к турбокомпрессорам с помощью натяжных фланцев, а герметичность соединений обеспечивается асбо-стальной прокладкой.
Подшипники турбокомпрессора смазываются от системы смазывания двигателя.
Турбокомпрессор ТКР7Н (рис. 55) — агрегат, объединяющий центростремительную турбину и центробежный компрессор. Турбина преобразовывает энергию газов в работу сжатия воздуха компрессором.
Вращающаяся часть турбокомпрессора — ротор — состоит из колеса 16 (см. рис. 55) турбины с валом, колеса 8 компрессора и маслоотражателя 7, закрепляемых на валу гайкой 6.
Ротор вращается в подшипнике 1, представляющем собой плавающую невращающуюся моновтулку, удерживается от осевого и радиального перемещений фиксатором 12, который вместе с переходником 13 является маслоподводящим каналом. В корпусе 11 подшипника устанавливаются стальные крышки 10 и 18 и маслосбрасывающий экран 9, который вместе с невращающимися упругими разрезными уплотнительными кольцами 5 предотвращает течь масла из полости корпуса подшипника.
Корпуса турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипника с помощью болтов и планок. Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника между ними установлен чугунный экран 15 турбины и асбостальная прокладка 14. Диффузор 4 и экран 2 образуют канал, по которому воздух после сжатия в колесе подается во внутреннюю полость корпуса.
Рис. 47. Схема систем забора воздуха автомобилей: а -моделей 5320 и 55102; b — моделей 53212, 5410 и 54112; с — модели 55111; 1 — колпак; 2 — труба воздухозаборника; 3 — уплотнитель: 4 — воздухоочиститель; 5 — кронштейн (стрелками указаны места, подлежащие контролю герметичности при обслуживании системы)
Рис. 48. Установка воздухоочистителей: а) с кабинами без спального места; б) с кабинами со спальным местом; 1-кронштейн; 2-воздухоочиститель; 3-упор пружины; 4-уплотнитель; 5-распорная пружина; 6-нажимной диск; 7-переходник; 8-труба; 9-колпак воздухозаборника; 10-кабина; 11-соединительный патрубок впускного коллектора; 12-устройство «Зима-лето»; 13-картер сцепления
Рис. 52. Система выпуска отработавших газов: 1-соединительные патрубки; 2-натяжные фланцы; 3-турбокомпрессо-ры; 4, 8-трубы выпуска отработавших газов; 5-глушитель; 6-кронштейны крепления глушителя; 7-лонжерон рамы
Рис. 55. Турбокомпрессор: 1 — подшипник; 2 — экран; 3-корпус компрессора; 4 — диффузор; 5, 19 — кольцо уплотнительное; 6 — гайка; 7 — маслоотражатель; 8 -колесо компрессора; 9 — экран маслосбрасывающий; 10, 18 — крышки; 11 — корпус подшипника; 12 — фиксатор; 13 -переходник; 14 — прокладка асбостальная; 15 — экран турбины; 16 — колесо турбины; 17 — корпус турбины
Виды топливных систем
ТС бывают бензиновыми и дизельными. При этом каждая из них имеет множество вариаций. Всё зависит от того, как происходит впрыск топлива.
Бензиновые системы впрыска топлива:
- Карбюраторные. Топливо втягивается в поток воздуха, который проходит через карбюратор, за счет разрежения, возникающего в сужении воздушного канала. Механический или электрический топливный насос забирает топливо из бака, и подает его в карбюратор.
- Наддроссельного впрыска. Топливный узел привинчивается к впускному коллектору. Топливо посредством электронного модуля подаётся через топливную форсунку в поток воздуха, направляемый во все цилиндры двигателя.
- Распределительного (многоточечного или коллекторного) впрыска. Одни из наиболее передовых. Основана на впрыске топлива в каждый цилиндр отдельной форсункой. Может управляться как механически, так и с помощью электроники.
- Дискретного впрыска. Устройство топливной системы функционирует по импульсному циклу. В работе учитываются полученные датчиками показания массового расхода воздуха.
- Непосредственного впрыска. Инжекторная подача. Впрыск производится сразу в камеру внутреннего сгорания, а не во впускной коллектор. Такое решения позволяет оптимизировать уровень топливной эффективности, но устройство топливной системы, ориентированной на непосредственный впрыск, очень требовательно к качеству топлива.
А вот дизельные ТС принято квалифицировать следующим образом:
- Системы с ТНВД (рядными и распределительного типа);
- Системы с насос-форсунками;
Аккумуляторные системы. Топливный насос высокого давления у таких систем подает топливо в общую топливо-распределительную рампу.
Специфике устройств бензиновой и дизельной системы будет посвящены наши следующие статьи. В том числе, будут рассмотрены конкретные примеры решений корпорации Bosch.
Подробно разобраться в работе систем авто поможет модульное обучение посредством электронных интерактивных программ на платформе ELECTUDE. В том числе, в платформу встроен тренажёр. Поэтому работа систем рассматривается не на «пальцах», а на практике. Симуляционное обучение позволяет не просто разобраться в работе, а подготовиться к конкретным сервисным операциям.
Источник
