Система питания автомобиля: Система питания двигателя (топливная система)

Содержание

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 топливного питания двигателя автомобиля

Система питания осуществляет подачу в определенной пропорции топливно-воздушной смеси в цилиндры двигателя.

Топливо. Топливом для отечественных автомобильных двигателей является бензин марок АИ-80, АИ-92 и АИ-95. Цифры в марке обозначают октановое число бензина. Чем больше октановое число, тем выше стойкость бензина к детонации. Чем больше степень сжатия в цилиндрах двигателя, тем выше должно быть октановое число потребляемого им бензина.

Внимание! Бензин на воздухе легко воспламеняется, поэтому нельзя допускать его подтекания из топливопроводов и составных частей системы питания.

Устройство и работа системы питания. По типу применяемой системы питания бензиновые двигатели подразделяются на карбюраторные и впрысковые (инжекторные). Основные элементы конструкции двигателей независимо от типа системы питания остаются прежними и могут быть даже одинаковыми.

Составные части системы питания карбюраторного двигателя (рис. 12) — топливный бак, топливный (бензиновый) насос, воздушный фильтр, карбюратор.

Рис.12. Cхема системы питания.

При работе двигателя топливный насос отбирает топливо из бака и нагнетает его в карбюратор. Туда же при тактах впуска в цилиндрах двигателя поступает воздух, проходящий предварительно через воздушный фильтр. Карбюратор (в переводе — «смеситель») смешивает воздух и топливо в определенном соотношении, приготавливая горючую смесь, которая поступает по впускной трубе 2 в цилиндры и там сгорает. После сгорания горючей смеси отработавшие газы выходят из цилиндров через выпускной трубопровод 4 (коллектор) и систему выпуска в атмосферу.

Топливный насос карбюраторного двигателя — диафрагменный, механический (приводится в действие от одного из вращающихся валов двигателя, иногда дополнительного). Насос такой конструкции позволяет подать топливо в карбюратор с помощью рычага ручной подкачки на неработающем двигателе.

Топливные фильтры могут быть установлены в нескольких местах топливной магистрали от топливного бака до карбюратора. Первым фильтром служит мелкоячеистая металлическая сетка на топливозаборной трубке в топливном баке. Вторая ступень очистки — сетчатая диафрагма в корпусе топливного насоса.

Наконец, третий фильтр установлен позади входного топливного штуцера в карбюраторе. Кроме того, производители автомобилей или сами автовладельцы иногда устанавливают дополнительный фильтр тонкой очистки топлива в участок магистрали между топливным насосом и карбюратором. Все топливные фильтры подлежат периодической очистке от загрязнений, а фильтр тонкой очистки — регулярной замене.

Воздушный фильтр очищает воздух, поступающий в карбюратор, от механических примесей. На большинстве двигателей воздушный фильтр со сменным сухим фильтрующим элементом устанавливают на входной патрубок карбюратора. Воздушный фильтр подлежит регулярной замене. Эксплуатация двигателя без воздушного фильтра приведет к быстрому износу и выходу из строя деталей цилиндропоршневой группы.

Карбюратор

Для работы двигателя в различных условиях движения автомобиля необходимо иметь различный состав горючей смеси: нормальный (на 1 часть топлива 15 частей воздуха), обогащенный (менее 15 частей воздуха) или обедненный (более 15 частей воздуха). Для получения горючей смеси определенного состава и, соответственно, изменения режима работы двигателя предназначен карбюратор (рис. 13). Основные элементы карбюратора — смесительная и поплавковая камеры. Поплавковая камера служит для поддержания постоянного уровня топлива. Она имеет поплавок 1 и игольчатый клапан 2. Топливо в поплавковую камеру поступает через отверстие в седле клапана. По мере заполнения камеры поплавок всплывает, прижимая игольчатый клапан к седлу и перекрывая поступление топлива.Смесительная камера имеет внутри суженную часть, называемую диффузором 5, и дроссельную заслонку 6. Топливо подается в смесительную камеру из поплавковой через калиброванное отверстие (жиклер 8) и распылитель 3.

Рис.13. Схема работы карбюратора.

Примерная схема работы карбюратора следующая. При такте впуска в цилиндре двигателя создается разрежение (давление опускается ниже атмосферного), которое через открытый впускной клапан 7 и впускной трубопровод передается в смесительную камеру.

Под действием разрежения в смесительную камеру с высокой скоростью засасывается атмосферный воздух. Проходя через диффузор 5, поток воздуха создает на выходе распылителя сильное разрежение, под действием которого из распылителя 3 начинает поступать топливо. Струя воздуха разбивает топливо на мельчайшие капли и, перемешиваясь с ними, образует горючую смесь. Количество смеси, поступающей в цилиндр, регулируют положением (поворотом на оси) дроссельной заслонки 6, связанной с педалью подачи горючей смеси (акселератора). При нажатии на педаль количество поступающей в цилиндры горючей смеси увеличивается, и частота вращения коленчатого вала увеличивается, а при отпускании педали — уменьшается.

Автомобильный карбюратор на практике намного сложнее. Он оснащен множеством дополнительных устройств для более точного дозирования компонентов горючей смеси в разных условиях работы двигателя, а также для плавного, бесступенчатого перехода от одного режима работы к другому. Карбюратор — сложный, но в то же время надежный прибор. Как правило, он не отказывает мгновенно, позволяя продолжать движение даже при некоторых неисправностях. Основной параметр, подлежащий регулировке, — это уровень топлива в поплавковой камере. Кроме этого, автовладельцу необходимо следить за чистотой топливных фильтров, а также самого карбюратора снаружи, осматривать систему питания на предмет подтекания топлива, своевременно подтягивать резьбовые соединения наружных элементов карбюратора. Регулировку и устранение неисправностей карбюратора лучше доверить мастерам автосервиса, обладающим достаточной квалификацией и опытом.

Система впрыска топлива (рис. 14) включает в себя топливный насос высокого давления с электроприводом (электробензонасос 7), топливный фильтр тонкой очистки 8, топливную рампу 1 с форсунками (по одной на каждый цилиндр), воздушный фильтр. Кроме того, двигатель оснащен датчиками массового расхода воздуха, температуры охлаждающей жидкости, положения коленчатого вала и др. Информация от датчиков поступает в управляющий компьютер (иначе его называют контроллером или электронным блоком управления — ЭБУ), который обрабатывает ее и на этой основе определяет основные параметры работы двигателя. Работает система впрыска так. Топливо из топливного бака 5 подается электробензонасосом 7 высокого давления в топливную рампу и к злектроуправляемым форсункам 2, которые впрыскивают мелкораспыленное топливо во впускной трубопровод, где оно смешивается с воздухом. Время открытия форсунок рассчитывается контроллером.

Воздух поступает во впускной трубопровод так же, как и в карбюраторном двигателе: под действием разрежения, создающегося по очереди в каждом цилиндре при ходе поршня вниз (такте впуска). Поступающая в цилиндры двигателя топливно-воз-душная смесь воспламеняется искровыми свечами зажигания. Излишки топлива отводятся через регулятор давления 3 в топливный бак.

Рис.14. Система впрыска топлива.

Системы впрыска топлива сложнее и дороже систем питания карбюраторных двигателей, однако имеют ряд неоспоримых преимуществ. Так как топливо дозируется управляющим компьютером и форсунками с высокой точностью, впрысковые двигатели, как правило, экономичнее карбюраторных, а их отработавшие газы менее токсичны. Кроме того, параметры систем впрыска сохраняют свою стабильность на протяжении большего времени, чем регулировки карбюратора, а при возникновении неисправности одного и даже нескольких датчиков управляющий контроллер переходит на обходной режим работы, позволяя продолжить движение. Исключение составляют неисправности датчика положения коленчатого вала, а также электробензонасоса: при выходе их из строя двигатель работать не может.

Управление автомобилем, оснащенным двигателем с системой впрыска топлива, не отличается от управления автомобилем с карбюраторным двигателем, а обслуживание также сводится к своевременной замене моторного масла, масляного, топливного и воздушного фильтров. Внимание! Большинство впрысковых двигате-лей, особенно оснащенных датчиком концентрации кислорода в отработавших газах, работает только на неэтилированном бензине с октановым числом 95.

Система питания дизеля (дизельного двигателя) похожа на описанную выше систему впрыска топлива. Топливо подается к форсункам насосом высокого давления, а затем впрыскивается во впускной трубопровод (в дизелях с непосредственным впрыском — прямо в цилиндры), где, распыляясь, смешивается с воздухом. Дизельный двигатель работает не на бензине, а на специальном дизельном топливе.

Дизельный двигатель экономичнее, чем аналогичный по рабочему объему и мощности бензиновый. Однако конструкция дизеля обычно сложнее, а требования к качеству изготовления деталей и применяемого топлива — выше. Также дизельный двигатель требует более квалифицированного и частого технического обслуживания. Детали и элементы дизельных двигателей (например, топливные фильтры) не взаимозаменяемы с применяемыми на бензиновых двигателях, а в смазочных системах дизелей следует использовать специальные моторные масла.

В эксплуатации дизельные двигатели отличаются от бензиновых незначительно более высокой шумностью и необходимостью своевременного перехода на сезонный сорт топлива («летнее» или «зимнее»). Зимой «летние» сорта топлива густеют, что может создать трудности при пуске холодного двигателя.

Система питания двигателя

Описанные приборы и детали сохраняются и у пожарного автомобиля. Энергия отработавших газов двигателя пожарного авто-люби л я используется для обеспечения работы газоструйного вакуум-аппарата, который размещается вдоль левой продольной балки рамы. В стационарных условиях работы от выхлопной трубы и газоструйного вакуум-аппарата выделяется большое количество теплоты. Это становится опасным в пожарном отношении для пожарного автомобиля. Поэтому в систему питания вносят ряд измерений по размещению топливных баков, фильтров и т, п.

Рис. 1. Система питания карбюраторного двигателя:
1 — бензиновый бак; 2 — указатель уровня бензина; 3 — воздухо—очиститель; 4 — карбюратор; 5 — впускная труба; 6 — двигатель; 7— выпускная труба; 8 — глушитель; 9 — насос; 10 — отстойник; 11 — топливный фильтр

После внесения изменений в конструкцию бензобаки испытывают под давлением 120 кПа (в течение 5 мин не должно обнаружиться течи воды).

Рис. 2. Система питания дизеля: 1 — топливный бак; 2 — указатель уровня топлива; 3 — топливный фильтр грубой очистки; 4 — топливоподающий насос; 5 — топливный фильтр тонкой очистки; 6 — топливный насос высо* кого давления; 7 — воздухоочиститель; 8 — впускная труба; 9 — двигатель; 10 — выпускная труба; 11 — глушитель

Рис. 3. Система выпуска отработавших газов:
1 — приемные патрубки; 2 —газоструйный вакуум-аппа-рат; 3 — глушитель; 4 — фланцевые соединения; 5 — телескопические соединения; 6 — обогреватель цистерны; 7 — обогреватель насосного отделения

Наибольшему изменению в системах питания двигателей базовых автомобилей, используемых для пожарных машин, подвергаются системы выпуска отработавших газов.

Система выпуска отработавших газов пожарных автомобилей показана на принципиальной схеме рис. 3. Она включает соединения с приемными патрубками, газоструйный вакуум-аппарат с сиреной, глушитель, обогреватели цистерны и насосного отделения. В системе используются фланцевые и телескопические соединения.

В зависимости от особенностей компоновки пожарного автомобиля, предполагаемых климатических условий его эксплуатации рассматриваемая схема системы выпуска отработавших газов может применяться полностью или частично.

У ряда автоцистерн нет обогревателей цистерн, например, АЦ-40 (131)-137, АЦ-30 (66)-146. Обогрев цистерн у них обеспечивается размещением выпускных труб вблизи днищ цистерн. Суммарное сопротивление движению газов не должно превышать определенных пределов. Это обусловлено тем, что с увеличением сопротивлений повышается коэффициент остаточных газов в цилиндрах двигателя и, следовательно, уменьшается коэффициент наполнения и мощность двигателя.

При работе пожарного автомобиля на пожарах или учениях ухудшаются условия теплоотвода от деталей системы выхлопа, так как при работе на месте отсутствует омывание нагретых деталей потоком воздуха, имеющегося при движении автомобиля. Поэтому ряд деталей защищен теплоизоляционными щитками. С этой целью изгибают выхлопные трубы, удаляя их от механизмов трансмиссий (коробок передач, коробок отбора мощности и т. д.).

Обслуживание систем питания двигателей пожарных автомобилей производится с периодичностью и в объеме базового шасси.

Топливо из бака поступает в металлический ленточно-щелевой фильтр грубой очистки и по трубе в подкачивающий насос.

Рис. 4. Схема питания двигателя:
1 — соединительная трубка топливного бака; 2 — фильтр грубой очистки; 3 —фильтрующий элемент фильтра грубой очистки; 4 — спускная пробка; 5 — пружина; 6 —труба; 7 — регулятор; 8 — топливный насос; 9 — подкачивающий насос; 10 — воздухоочиститель; 11 — ручной насос; 12 — продувочная пробка; 13 — трубка от головки топливного насоса к подкачивающему насосу; 14 — трубка высокого давления; 15—впускной трубопровод; 16 — вихревая камера в головке двигателя; 17 — продувочный вентиль на фильтре тонкой очистки; 18 — форсунка; 19 — трубка от подкачивающего насоса к фильтру тонкой очистки; 20 — трубка от фильтра тонкой очистки к головке топливного насоса; 21 —трубка от фильтра тонкой очистки к бачку-компенсатору; 22 — бачок-компенсатор; 23 — фильтр тонкой очистки; 24 — пружина; 25 — трубка от бачка компенсатора к топливному манометру; 26 — топливный манометр

Ручной насос служит для заполнения топливной системы топливом перед пуском двигателя, а также для удаления воздуха из системы через вентиль и пробку в головке насоса. При работе двигателя ручной насос выключают. От подкачивающего насоса топливо под давлением по трубке подается в фильтр тонкой очистки, который состоит из четырех фильтрующих элементов из хлопчатобумажной нити. Очищенное топливо по трубке нагнетается в головку топливного насоса, откуда попадает в плунжерные пары. Топливный насос с помощью регулятора в зависимости от нагрузки двигателя дозирует топливо и под давлением 10—14 МПа нагнетает его в необходимой очередности к форсунке по трубке высокого давления.

При давлении 0,5 МПа игла распылителя форсунки, отжимая пружину, приподнимается и топливо впрыскивается в вихревую камеру. Просачивающееся между иглой и корпусом распылителя топливо сливается через трубку. Излишнее топливо из головки топливного насоса по трубке возвращается в подкачивающий насос. Воздух для образования смеси всасывается из атмосферы через трехступенчатый воздухоочиститель и впускной трубопровод.

Топливный насос состоит из четырех плунжерных пар и кулачкового вала с приводом от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню, шестерню привода, шлицевой фланец и шлицевую втулку. Частота вращения кулачкового вала в два раза меньше частоты коленчатого вала. Кулачки на валу расположены так, чтобы обеспечить порядок работы цилиндров двигателя 1—3—4—2.

Перемещением рейки управляет центробежный регулятор. Рычагом регулятора первоначально устанавливают рейку, а значит, и плунжеры на определенные частоты вращения дизеля. В дальнейшем при увеличении нагрузки на дизель его частоты падают, на что реагируют грузики регулятора — они сходятся. Под действием пружин рейка идет вправо и поворачивает все плунжеры, увеличивая подачу топлива. Двигатель набирает необходимые частоты вращения. Допустим, нагрузка с двигателя снята, частоты вращения его начинают при прежней подаче топлива возрастать. И опять реагирует центробежный регулятор: под действием центробежной силы грузики регулятора разойдутся, сожмут пружины и через муфту и тягу переместят рейку влево. Подача топлива уменьшается, двигатель снова будет работать на необходимых частотах. Центробежный регулятор автоматически поддерживает заданную частоту вращения вала двигателя при изменении нагрузки. Он также ограничивает наибольшую частоту вращения вала и обеспечивает устойчивую работу двигателя. При пуске дизеля натягивают рукоятку обогатителя (увеличивают ход рейки вправо) и подача топлива максимально увеличивается.

Инжекторная система питания

На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.

Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.

Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).

Устройство ДВС

Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.

Устройство системы

Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих. Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.

К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:

  • лямбда-зонд;
  • положения коленвала;
  • массового расхода воздуха;
  • положения дроссельной заслонки;
  • детонации;
  • температуры ОЖ;
  • давления воздуха во впускном коллекторе.

Датчики системы инжектора

На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ

Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:

  • бак;
  • электрический топливный насос;
  • топливные магистрали;
  • фильтр;
  • регулятор давления;
  • топливная рампа;
  • форсунки.

Простая инжекторная система подачи топлива

Как все работает

Теперь рассмотрим принцип работы инжекторного двигателя отдельно по каждой составляющей. С электронной частью, в целом, все просто. Датчики собирают информацию о скорости вращения коленчатого вала, воздуха (поступившего в цилиндры, а также остаточной его части в отработанных газах), положения дросселя (связанного с педалью акселератора), температуры ОЖ. Эти данные датчики передают постоянно на электронный блок, благодаря чему и достигается высокая точность дозировки бензина.

Поступающую с датчиков информацию ЭБУ сравнивает с данными, внесенными в картах, и уже на основе этого сравнения и ряда расчетов осуществляет управление исполнительной частью.В электронный блок внесены так называемые карты с оптимальными параметрами работы силовой установки (к примеру, на такие условия нужно подать столько-то бензина, на другие – столько-то).

Первый инжекторный двигатель Toyota 1973 года

Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно алгоритм работы электронного блока, но по упрощенной схеме, поскольку в действительности при расчете используется очень большое количество данных. В целом, все это направлено на высчитывание временной длины электрического импульса, который подается на форсунки.

Поскольку схема – упрощенная, то предположим, что электронный блок ведет расчеты только по нескольким параметрам, а именно базовой временной длине импульса и двум коэффициентам – температуры ОЖ и уровне кислорода в выхлопных газах. Для получения результата ЭБУ использует формулу, в которой все имеющиеся данные перемножаются.

Для получения базовой длины импульса, микроконтроллер берет два параметра – скорость вращения коленчатого вала и нагрузку, которая может высчитываться по давлению в коллекторе.

К примеру, обороты двигателя составляют 3000, а нагрузка 4. Микроконтроллер берет эти данные и сравнивает с таблицей, внесенной в карту. В данном случае получаем базовую временную длину импульса 12 миллисекунд.

Но для расчетов нужно также учесть коэффициенты, для чего берутся показания с датчиков температуры ОЖ и лямбда-зонда. К примеру, температура составляется 100 град, а уровень кислорода в отработанных газах составляет 3. ЭБУ берет эти данные и сравнивает с еще несколькими таблицами. Предположим, что температурный коэффициент составляет 0,8, а кислородный – 1,0.

Получив все необходимые данные электронный блок проводит расчет. В нашем случае 12 множиться на 0,8 и на 1,0. В результате получаем, что импульс должен составлять 9,6 миллисекунды.

Описанный алгоритм – очень упрощенный, на деле же при расчетах может учитываться не один десяток параметров и показателей.

Поскольку данные поступают на электронный блок постоянно, то система практически мгновенно реагирует на изменение параметров работы мотора и подстраивается под них, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Стоит отметить, что электронный блок управляет не только подачей топлива, в его задачу входит также регулировка угла зажигания для обеспечения оптимальной работы мотора.

Теперь о механической части. Здесь все очень просто: насос, установленный в баке, закачивает в систему бензин, причем под давлением, чтобы обеспечить принудительную подачу. Давление должно быть определенным, поэтому в схему включен регулятор.

По магистралям бензин подается на рампу, которая соединяет между собой все форсунки. Подающийся от ЭБУ электрический импульс приводит к открытию форсунок, а поскольку бензин находится под давлением, то он через открывшийся канал просто впрыскивается.

Виды и типы инжекторов

Инжекторы бывают двух видов:

  1. С одноточечным впрыском. Такая система является устаревшей и на автомобилях уже не используется. Суть ее в том, что форсунка только одна, установленная во впускном коллекторе. Такая конструкция не обеспечивала равномерного распределения топлива по цилиндрам, поэтому ее работа была сходной с карбюраторной системой.
  2. Многоточечный впрыск. На современных авто используется именно этот тип. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, поэтому такая система отличается высокой точностью дозировки. Устанавливаться форсунки могут как во впускной коллектор, так и в сам цилиндр (инжекторная система непосредственного впрыска).

На многоточечной инжекторной системе подачи топлива может использовать несколько типов впрыска:

  1. Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
  2. Парный, он же попарно-параллельный. В этом типе форсунки работают парами. Интересно, что только одна из них подает топливо непосредственно в такте впуска, у второй же такт не совпадает. Но поскольку двигатель – 4-тактный, с клапанной системой газораспределения, то несовпадение впрыска по такту на работоспособность мотора влияния не оказывает.
  3. Фазированный. В этом типе ЭБУ подает сигналы на открытие для каждой форсунки отдельно, поэтому впрыск происходит с совпадением по такту.

Примечательно, что современная инжекторная система подачи топлива может использовать несколько типов впрыска. Так, в обычном режиме используется фазированный впрыск, но в случае перехода на аварийное функционирование (к примеру, один из датчиков отказал), инжекторный двигатель переходит на парный впрыск.

Обратная связь с датчиками

Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.

Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch

Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.

Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.

На разных режимах обратная связь работает так:

  • Запуск мотора. Чтобы двигатель смог завестись, нужна обогащенная горючая смесь с увеличенным процентным содержанием топлива. И электронный блок это обеспечивает, причем для этого он использует заданные данные, и информацию от кислородного датчика он не использует;
  • Прогрев. Чтобы инжекторный двигатель быстрее набрал рабочую температуру ЭБУ устанавливает повышенные обороты мотора. При этом он постоянно контролирует его температуру, и по мере прогрева корректирует состав горючей смеси, постепенно ее обедняя до тех пор, пока состав ее не станет оптимальным. В этом режиме электронный блок продолжает использовать заданные в картах данные, все еще не используя показания лямбда-зонда;
  • Холостой ход. При этом режиме двигатель уже полностью прогрет, а температура выхлопных газов – высокая, поэтому условия для корректной работы лямбда-зонда соблюдаются. ЭБУ уже начинает использовать показания кислородного датчика, что позволяет установить стехиометрический состав смеси. При таком составе обеспечивается наибольший выход мощности силовой установки;
  • Движение с плавным изменением оборотов мотора. Для достижения экономичного расхода топлива при максимальном выходе мощности, нужна смесь со стехиометрическим составом, поэтому при таком режиме ЭБУ регулирует подачу бензина на основе показания лямбда-зонда;
  • Резкое увеличение оборотов. Чтобы инжекторный двигатель нормально отреагировал на такое действие, нужна несколько обогащенная смесь. Чтобы ее обеспечить, ЭБУ использует данные карт, а не показания лямбда-зонда;
  • Торможение мотором. Поскольку этот режим не требует выхода мощности от мотора, то достаточно, чтобы смесь просто не давала остановиться силовой установке, а для этого подойдет и обедненная смесь. Для ее проявления показаний лямбда-зонда не нужно, поэтому ЭБУ их не использует.

Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.

Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.

Конспект на тему:»Система питания автомобиля»

Общее устройство системы питания автомобиля

Сегодня мы разберем классическое устройство системы питания автомобиля. Такая система состоит из таких элементов, как воздушный фильтр, карбюратор, топливный фильтр, насос, бак, шланги и трубки, по которым течет топливо. Работает система питания таким образом: бак содержит в себе топливо, он является сосудом. Топливный насос качает топливо из этого бака. Там где топливо принимается, находится сеточка, которая не даст инородным частицам пройти дальше по шлангам и трубкам. Через топливный фильтр fit топливо опять же закачивается насосом и прямой дорогой отправляется в карбюратор

В карбюраторе приготавливается смесь топлива и воздуха. Чтобы этот воздух не был грязным и чтобы он попадал в карбюратор без пыли и мелких частиц, имеется воздушный фильтр, который борется с этим.

Коллектор

Также в устройстве системы питания автомобиля имеются такие узлы, как впускной и выпускной коллектор, а ещё глушитель. Карбюратор крепится именно на впускном коллекторе, а выпускной коллектор нужен для того, чтобы газы, сгоревшего топлива выходили через коллектор и попадали в глушитель из цилиндра. Коллектор представляет из себя ни что иное, как обыкновенные бинзостойкие трубки , по которым подается смесь и газы. Схема работы выглядит так: В карбюраторе, как вы уже знаете, смешивается топливо с воздухом, через коллектор попадает в цилиндры, там же происходит работа, из цилиндров двигателя газы направляются в выпускной коллектор, а через него в глушитель, а потом и происходит загрязнение атмосферы.

Выпускной и впускной коллекторы закреплены к головке цилиндров. Чтобы во впускном коллекторе не собирались на стенках различные частицы топлива, и чтобы подавался нужный состав смеси, его подогревают. Именно зимой так и происходит, если не подогреть, так как корпус холодный. Существует два способа подогрева коллектора. Первый: в корпусе есть отверстия, по которым течет охлаждающая жидкость, имеющая температуру 80 градусов по Цельсию. Второй: два коллектора расположены друг над другом, впускной находится сверху и греется от нижнего – выпускного.

Глушитель

Давайте же обсудим теперь систему выпуска выхлопных газов, т.е. глушитель. Устроена эта система из двух труб, на которых расположены задний глушитель и резонатор, т.е. передний глушитель. В глушителях имеется система для уменьшения громкости звука путем прохода газов по целому набору перегородок и отверстий.

Также в новых автомобилях устанавливаются катализаторы. Катализатор – это очень полезная вещь. Иногда происходит такая ситуация, что когда смесь очень  богатая , ей не хватает воздуха и получается, что сгорает она не полностью. Из-за жтого на выходе у нас угарный газ, а не приемлемый углекислый газ и h3O. Угарный газ – это очень вредный газ, который следует дожечь и именно катализатор этим занимается. В нем имеются перегородки, которые состоят из металла, который перерабатывает угарный газ и в итоге у нас выходит нужный CO2.

Топливный фильтр

Такие фильтры выполнены из сосуда, в который протекает топливо. В нем содержатся соты из специальной бумаги, задерживающей тяжелые частицы, содержащиеся в топливе. Благодаря топливному фильтру в карбюратор попадает очищенное топливо. Если в карбюратор, не дай Бог, попадут такие частицы, то засорятся очень тонкие каналы, которые называются жиклерами и карбюратор придется чистить. Топливный фильтр следует периодически менять.

Воздушный фильтр

Имеется огромное количество моделей воздушных фильтров, вот как показано на рисунке выше. Но, не смотря на их внешний вид всех этих фильтров одна и та же цель – избавить воздух от пыли. В них имеются соты из специальной бумаги или из войлока. В пыли содержатся маленькие частицы кварца, а он намного прочнее, чем железо. Если эти частицы попадают в цилиндр, то они могут хорошенько поцарапаться. Эти фильтры меняются раз в десять тысяч километров.

Топливный насос

Давайте рассмотрим следующую деталь системы питания автомобиля. Топливный насос занимается тем, что засасывает топливо из бака и он является вакуумным. Топливный насос представляет из себя сосуд из прочного корпуса, в котором имеется диафрагма. Диафрагма – самый  важный элемент в таком насосе. Это очень эластичная ткань, поднимающаяся и опускающаяся с помощью штока. 

Принцип её работы такой: сначала она прогибается вниз, а пространство над ней увеличивается, создается разряжение, давление в свою очередь уменьшается и из-за этого разряжения клапан открывается и поэтому топливо засасывается через него, потом шток поднимается, диафрагма тоже поднимается и давление повышается, а пространство уменьшается. Из-за всего этого впускной клапан закрывается и открывается в свою очередь выпускной клапан, далее топливо попадает через него в карбюратор. Топливный насос работает с помощью эксцентрика. Это такой вал со смещённым центром. Его помещают или на вале отбора мощности или на распредвале.

Ещё один элемент системы питания автомобиля – это карбюратор. Давайте рассмотрим его устройство и то, как он работает. 

Топливный насос, о котором вы могли прочитать выше, подает топливо в поплавковую камеру. В ней находится поплавок, который встает и закрывает отверстие для входа топлива, если камера наполняется. Этим самым в поплавковой камере у нас всегда ровное количество топлива. Из этой камеры идет распылитель. Воздух попадает в специальный суженый канал на большой скорости. Из-за большой скорости воздуха, засасываются частицы топлива из распылителя. Здесь и происходит образование топливо-воздушной смеси. 

В начале распылителя расположен жиклер, который имеет нужный диаметр, через который поступает нужное количество топлива за определенное время. Это топливо попадает в смесительную камеру. Там расположена специальная заслонка,  которая называется дроссельной и которая может открывать или закрывать канал. Так и регулируется нужное количество смеси, которая направляется в цилиндры. 

Это и есть та самая заслонка, которую поднимает водитель при нажатии педали газа. Чем сильнее водитель жмет на педаль, тем больше открывается заслонка и тем больше горючей смеси поступает в цилиндры. А если водитель отпускает педаль газа, то и заслонка опускается, тем самым и понижаются обороты коленчатого вала. Такая работа происходит в простейших карбюраторах.

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 дизельного двигателя

 

Какое назначение системы питания дизельного двигателя?

Система питания дизельного двигателя служит для подвода воздуха и топлива в цилиндры двигателя в заданной пропорции и под заданным давлением и отвода отработавших газов из них.

Что входит в устройство системы питания дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320?

Система питания дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320 (рис.76) состоит из топливного бака 16; топливного фильтра 18 предварительной (грубой) очистки топлива; топливоподкачивающего насоса 2 с устройством 1 для ручной подкачки топлива; топливного насоса 4 высокого давления; форсунок 6; электромагнитного клапана 8; факельной свечи 10; фильтра 12 для окончательной (тонкой) очистки топлива; топливопроводов низкого 3 и высокого 5 давления; топливоотводящих (дренажных) трубопроводов 9, 11, 14 и 15 с тройником 17; топливопроводов 7 и 13 для подвода топлива соответственно к электромагнитному клапану и топливному насосу; воздушных фильтров; трубопровода для подвода воздуха в цилиндры двигателя и отвода отработавших газов из них; глушители шума выпуска отработавших газов; указателя уровня топлива в топливном баке; регулятора частоты вращения коленчатого вала; педали газа с системой тяг для управления рейкой топливного насоса; автоматической муфты опережения впрыска топлива.

Рис.76. Схема системы питания дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320.

На отдельных двигателях устанавливают турбокомпрессор для подачи воздуха в цилиндры двигателя под давлением с целью повышения мощности двигателя и снижения токсичности отработавших газов.

Как работает система питания двигателя автомобиля КамАЗ-5320?

Во время работы двигателя топливо из топливного бака поступает по топливопроводу в фильтр предварительной очистки 18 (рис.76), очищается от грубых примесей и воды и топливоподкачивающим насосом под давлением 0,15-0,20 МПа по топливопроводу 3 подается в фильтры тонкой очистки 12, где окончательно очищается. Затем по топливопроводу 13 поступает в топливный насос высокого давления 4, который повышает давление топлива, дозирует его количество для каждого цилиндра в соответствии с порядком работы и нагрузкой двигателя и по топливопроводам 5 высокого давления подает в форсунки 6, которые впрыскивают топливо в цилиндры под давлением 18 МПа. Впрыскнутое топливо смешивается в цилиндре с нагретым при такте сжатия воздухом и испаряется. Образовавшаяся горючая смесь самовоспламеняется и сгорает. Совершается такт рабочего хода, во время которого тепловая энергия преобразуется в механическую, и в виде крутящего момента передается на колеса автомобиля.

Избыточное топливо, а вместе с ним и проникший в систему питания воздух отводятся через перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по дренажным топливопроводам 11 и 14 в топливный бак 16. Топливо, просочившееся в полость пружины форсунки через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак по дренажным топливопроводам 9 и 15 с тройником 17.

Электромагнитный клапан 8 топливопроводом 7 соединен с насосом высокого давления и служит для подачи топлива под давлением 0,06-0,08 МПа к факельным свечам 10, установленным во всех впускных трубопроводах для подогрева воздуха при пуске двигателя в холодное время года.

Система питания других дизельных двигателей устроена и работает так же, если она разделенного типа.

В чем особенности системы питания неразделенного типа и где она применяется?

Система питания дизельных двигателей неразделенного типа применяется на дизельных двухтактных двигателях ЯАЗ-204, ЯАЗ-206. В этой системе насос высокого давления и форсунка объединены в одном при боре, называемом насосом-форсункой, что позволило повысить давление впрыскиваемого топлива до 140 МПа при 2000 об/мин коленчатого вала. Однако работа такого двигателя более жесткая, что снижает срок его службы, в нем отсутствуют топливопроводы высокого давления. Регулятор частоты вращения коленчатого вала двухрежимный. Он устойчиво поддерживает минимальную частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу и максимальную – на полных нагрузках двигателя.

***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Система питания дизельного двигателя»

давление, двигатель, дизельный, насос, питание, система, топливный, топливо, топливопровод

Смотрите также:
Купить новый Kia Rio в Москве

Электрическая система вашего автомобиля | Комплексный уход за автомобилем Firestone

Электрическая система вашего автомобиля состоит из аккумуляторной батареи, стартера и генератора переменного тока. Аккумулятор подает питание на стартер. Затем генератор переменного тока дает этой батарее энергию, необходимую для питания вашего автомобиля. Если одна из этих частей не работает должным образом, ваш автомобиль не заведется или не будет работать правильно. Наши опытные специалисты могут провести проверку электрической системы, чтобы убедиться, что все работает правильно.Он точно определяет любые проблемы, которые могут возникнуть в вашей электрической системе. Если наши технические специалисты обнаружат проблему, они дадут вам знать, что они могут сделать, чтобы ее исправить. Мы можем решить любую проблему до того, как она начнется, поэтому вы не останетесь в затруднительном положении с не заводящимся автомобилем.

Аккумулятор

Пока ваш автомобиль не заведется, ваш аккумулятор обеспечивает весь электрический ток автомобиля. Это включает в себя ток в системе зажигания и топливной системе, которые отвечают за создание сгорания, необходимого для работы вашего двигателя.

Стартер

В то время как аккумулятор обеспечивает питание для запуска вашего автомобиля, стартер — это то, что запускает двигатель. Аккумулятор подает небольшую мощность на стартер. Затем стартер вращает маховик, который поворачивает коленчатый вал и начинает движение поршней двигателя. Этот сложный процесс является ключом к тому, чтобы убедиться, что стартер работает.

Трудно определить, когда точно выйдет из строя стартер, но проверка электрической системы в Firestone Complete Auto Care может помочь распознать предупреждающие знаки.Мы проверяем, потребляет ли стартер необходимое количество тока. Чрезмерное потребление тока указывает на изношенный стартер, а низкое потребление указывает на коррозию кабелей или соединений. Не беспокоиться! Это проблема, которую могут устранить наши специалисты.

Генератор

Когда двигатель работает, генератор переменного тока поддерживает заряд аккумуляторной батареи и работу электрической системы. Ваш автомобиль может завестись с неисправным генератором, но он не сможет работать в течение длительного периода времени.Если генератор требует замены, электрическая система вашего автомобиля будет работать нестабильно, его аккумулятор разрядится, и в конечном итоге ваш двигатель потеряет мощность. Полная проверка электрической системы от Firestone Complete Auto Care покажет вам, вырабатывает ли генератор надлежащее количество тока и напряжения. Таким образом, вы будете начеку, прежде чем ваш генератор выйдет из строя.

Посмотреть в действии

Итак, вы поворачиваете ключ, и электрическая система вашего автомобиля начинает действовать.Аккумулятор питает стартер, стартер крутит, а генератор переменного тока дает аккумулятору энергию, необходимую для питания фар, антиобледенителя, дворников и аксессуаров. Посмотрите, как это работает:

Исправная электрическая система для надежной езды

Электрическая система вашего автомобиля очень важна. Действительно важно. Так что будьте в курсе его способности выполнять. Оставленная без внимания, слабая или разряженная батарея может нанести ущерб другим частям электрической системы, таким как генераторы переменного тока и стартеры.Если ваша электрическая система показывает признаки неисправности (см. симптомы здесь), не откладывайте. Принесите свой автомобиль в местный сервисный центр Firestone Complete Auto Care, чтобы они могли оценить ситуацию, убедиться в правильности напряжения и предотвратить дальнейшее потенциальное повреждение. Вы никогда не хотите, чтобы неудача была вариантом.

  • Ознакомьтесь с нашими текущими предложениями и специальными предложениями на аккумуляторы.
  • Проверьте срок службы автомобильного аккумулятора с помощью нашего виртуального тестера аккумулятора.
  • Найдите подходящий аккумулятор для своего автомобиля по оптимальной цене.
  • Введите свой почтовый индекс, чтобы найти ближайший к вам магазин.
  • Как работают автомобильные электрические системы

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

    На самом деле аналогия еще более близка, если учесть, что, как и кровь, электрический ток течет только в одном направлении — от аккумулятора к питаемой части и обратно к аккумулятору через металлический корпус автомобиля.

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

    Когда электричество течет, оно сталкивается с сопротивлением, когда провод может проводить меньше его (немного похоже на 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 она раскаляется добела в газе, который не заставит ее гореть.

    Какую роль играет батарея?

    Аккумуляторная батарея накапливает электроэнергию, вырабатываемую генератором автомобиля, и распределяет ее по всему автомобилю к так называемым вспомогательным цепям автомобиля, включая фары. Другая основная цепь — это энергоемкая цепь зажигания, в которую входят свечи зажигания, а стартер имеет собственное соединение.

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

    Вы можете увидеть, что батарея обозначена как 56 ампер/час. Это его емкость и означает, что он может подавать мощность в один ампер до 56 часов.

    Как течет ток?

    Ток вытекает из аккумулятора в одном направлении через его положительный вывод и возвращается к нему через его отрицательный вывод, также называемый заземляющим выводом, поскольку он заземлен на корпусе автомобиля, поэтому не может ударить вас электрическим током.Такая установка называется системой возврата на землю.

    Электричество течет по проводам разного цвета (и сопротивления), связанным вместе и протянувшимся по всей длине автомобиля. Это называется пишущий ткацкий станок.

    Он очень сложный, от него через определенные промежутки времени отходят провода для соединения с компонентами, требующими питания.

    Что такое полярность?

    Большинство электрических деталей 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 на автомобиль проверьте, какой они полярности (отрицательной или, наоборот, положительной). На устройстве должен быть переключатель, позволяющий выбрать правильную полярность для вашего автомобиля, чтобы не повредить компонент.

    Почему фары тускнеют, когда я завожу машину?

    Когда вы запускаете автомобиль, большая часть тока течет от аккумулятора непосредственно к стартеру автомобиля через специальный соединительный кабель для тяжелых условий эксплуатации с меньшим сопротивлением.Это происходит потому, что для запуска двигателя требуется много ампер (возможно, до 200). Как следствие, огни автомобиля могут ненадолго погаснуть, поскольку им не хватает энергии.

    Почему моя машина плохо заводится зимой?

    На количество электроэнергии в аккумуляторе влияет температура наружного воздуха. При температуре около 0 градусов Цельсия батарея имеет примерно на 50% меньше энергии, чем обычно, и изо всех сил пытается обеспечить достаточную мощность для стартера, чтобы провернуть двигатель.

    Что такое 48-вольтовая система?

    Поскольку современные автомобили становятся все более сложными и требуют больше электроэнергии для привода таких компонентов, как турбокомпрессоры и водяные насосы, а также электродвигатели, которые фактически будут приводить в действие автомобиль, и компьютерные системы, обеспечивающие автономное вождение, их электрические системы должны будут двигаться. с существующего на 12 вольт на более мощный на 48 вольт.

    Однако для освещения автомобиля и дополнительных услуг, скорее всего, будет использоваться 12-вольтовая система, работающая параллельно.

    Что делают предохранители автомобиля?

    Предохранители

    часто находятся за крышкой на 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 разрывается и перегорает лампочка или начинается пожар, работа предохранителя состоит в том, чтобы «пожертвовать» собой, взорвав и разорвав цепь, чтобы предотвратить дальнейшее ток от течет.

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

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

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

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

    Большинство компонентов вспомогательной цепи подключаются через замок зажигания, поэтому они работают только при повороте ключа. Это не позволяет им оставаться включенными и разряжать аккумуляторную батарею после того, как вы припарковали автомобиль и выключили двигатель. Исключение составляют боковые и задние фары, которые вам может потребоваться оставить включенными при определенных обстоятельствах.

    Почему я могу включить магнитолу, не включая зажигание?

    Потому что он загорается, когда вы поворачиваете ключ наполовину во вспомогательное положение.Он не потребляет много энергии, поэтому вы можете управлять им, не запуская двигатель.

    Объяснение работы автомобильных электрических систем

    Электрическая система автомобиля не так уж сложна

    Электрическая система каждого автомобиля состоит из жгута проводов, который соединяет различные компьютеры, контроллеры, светильники, приводы, моторы и переключатели. Этот электрическая система интегрирована по всему автомобилю для связи с каждой частью с помощью центральный компьютер, который управляет двигателем или главным электродвигателем.Батарея отвечает за подачу питания к автомобилю при неработающем двигателе но в электромобилях батарея выполняет всю работу по питанию двигателя. Цепи с большой силой тока разработаны с более крупными компонентами, чтобы выдерживать нагрузку без провал. Обычное техническое обслуживание включает осмотр электрических разъемов, которые видны. включая кабели аккумуляторной батареи.

    Что пошло не так?

    Наиболее распространенными проблемами с электрическими системами являются короткое замыкание или обрыв цепи.Короткое замыкание — это то, что происходит, когда провод протерся о землю, что привело к предохранитель, чтобы перегореть. Разомкнутая цепь — 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. Из-за конструкции разъемов проводки они могут иногда создают высокое сопротивление, которое вызывает нагрев, что приводит к разомкнутой цепи разъема.Когда выполнение ремонт электропроводки схема электропроводки иногда необходимо отслеживать провода или найти компонент.

    Начнем

    Электрическая система любого автомобиля выполняет та же самая функция. Для подачи и контроля электроэнергии на различные устройства и датчики под контролем компьютерной системы или пассажира внутри автомобиля.

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    Жгут проводов представляет собой группы проводов, свернутые в пластиковые трубки и проложенные по автомобилю. и по всему моторному отсеку.

    Жгут проводов имеет много разъемов, которые может служить расширением основного жгута проводов, что позволяет прокладывать маршруты к устройствам, расположенным вне досягаемости основного ремня безопасности.

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    Разъемы отсоединяются нажатием небольшой выступ на стороне разъема. После того, как отделить мужскую сторону разъема разработан с выступающими наружу клеммами, которые входят в гнезда на женская сторона.Электрические или проводные разъемы могут отличаться от одной клеммы ко многим терминалам в зависимости от приложения. Провода и разъемы различаются по размеру из-за разной силы тока для каждой цепи.

    Разъем устройства используется для подключения к определенному элементу электрической сети. системы, такие как катушки зажигания, которые показаны на изображении ниже. Используется безопасность надежно прикрепить разъем к устройству, что добавляет дополнительный уровень защиты от случайного отключения.Этот предохранительный зажим должен быть удален до того, как разъем можно освободить.

    Электронный привод управления дроссельной заслонкой отвечает за измерение расхода воздуха в двигатель, который управляет двигателем скорость. Датчик управления дроссельной заслонкой, расположенный рядом с ножной педалью, питает данные обратной связи на компьютер, который активирует привод. Система управления дроссельной заслонкой интегрирована в АБС, круиз-контроль и противобуксовочная система. В старых автомобилях управление дроссельной заслонкой осуществлялось трос дроссельной заслонки с ручным управлением, который приводится в действие правой ногой водителя.

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    антиблокировочная Контроллер тормозной системы — это электронная система, которая помогает предотвратить заноса при экстренной остановке и интегрирована в систему контроля тяги.

    Датчики

    передают данные обратной связи на главный компьютер, который, в свою очередь, загорится предупреждением о торможении загорается, когда уровень жидкости снижается.

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

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

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

    Внутри PDC много предохранители и реле, которые защищают и контролируют многие электрические цепи, такие как топливный насос и системы впрыска топлива. Плавкие предохранители служат для защиты электрических цепей и предназначены для остановки потока напряжения в случае перегрузки по мощности или короткое замыкание, предохраняющее провод цепи от возгорания.

    Комплект реле управления 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 большой силы тока защищает цепи с большой силой тока, такие как вентилятор системы охлаждения, соленоид стартера и фары. Для проверки состояния предохранителя предусмотрено смотровое окно.

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

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

    Наконец, плавкие предохранители с малой силой тока используются для защиты цепей с меньшей силой тока, таких как задние фонари и внутреннее освещение. Эти предохранители легко проверяются с помощью тестовый свет.

    Батарея питает как положительную, так и заземляющую цепи, которые завершают электронный цикл.Положительная сторона дела системная цепь начинается с PDC, обеспечиваемого аккумулятором.

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    Автомобильный аккумулятор разработан как устройство накопления электроэнергии и отвечает за подачу электроэнергии, когда двигатель не работает. Все батареи имеют отрицательный (земля) и положительный (мощность) атрибут система электроснабжения. Эти соединения должны быть свободны от коррозии и ржавчина, поскольку загрязнения мешают правильной работе электрических цепей.Периодический осмотр и испытания батарея необходимо, чтобы избежать аварий на дороге. На клеммах аккумулятора может развиться коррозия за счет потока ионов. Для исправления этого состояния необходима очистка клемм и кабелей.

    Минус аккумуляторной батареи соединяется с кузовом, рамой и блоком двигателя автомобиля. Эти металлические детали действуют как токопроводящий разъем для положительной батареи. мощность, завершающая электрическую цепь.

    Генератор приводится в действие двигателем, соединенным с серпантиновый ремень. Этот блок создает электрическую энергию с использованием намагниченного якоря и внешних медных обмоток, которые соединены с аккумулятором с помощью щеток. Во время работы (при работающем двигателе) этот блок подает электроэнергию на транспортное средство, в то время как одновременно заряжая аккумулятор.

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    Стартер двигателя предназначен для включения двигатель глохнет при включении зажигания.Это устройство тянет больше всего сила тока всех компонентов, входящих в состав транспортного средства, за исключением гибридный и электромобили.

    Выключатель зажигания управляет электрической системой замка. механизм, который использует ключ для обеспечения безопасности. Эти ключи имеют частотный чип в качестве дополнительного средства защиты от кражи.

    Информационный центр управления используется для внутреннего управления, такого как мобильный телефон, GPS и настройки аудиосистемы.

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

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    Приборная панель автомобиля используется для контроля двигателя и других систем с помощью датчиков и сигнальных ламп.

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

    СПОНСОРСКИЕ ССЫЛКИ

    Элементы управления освещением салона автоматически включаются ЭБУ BCM. Ими также может управлять водитель или пассажир.

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

    Передняя часть автомобиля спроектирована с фарами, передними ходовыми, боковыми габаритными и поворотными лампами.

    СПОНСОРСКИЕ 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 будет рад помочь вам и это всегда 100% бесплатно.

    Мы надеемся, что вам понравилось это руководство и видео. Мы создаем полный комплект руководства по ремонту автомобилей. Пожалуйста подписывайтесь на наши 2CarPros Канал YouTube и часто проверяйте новые видео, которые загружаются почти ежедневно.

    Статья опубликована 08.08.2021

    Основы автомобильной электрической системы — Сервисный центр Seeburg

    На заре современных автомобилей в большинстве автомобилей не использовалось электричество. Огни приводились в действие газом, вместо рожков использовались колокольчики, а двигатели запускались рукояткой. Однако к 1920-м годам аккумуляторы стали обычным явлением. И когда производители устанавливали эти аккумуляторы, они задавались вопросом, как еще можно использовать электричество в автомобиле: удобные электростартеры, полезные приборы и датчики, фары и дворники для безопасности, кондиционер и музыку.. .  Одно можно сказать точно: автомобили прошли долгий путь за прошедший век! Чтобы распознавать и устранять проблемы с электрооборудованием вашего автомобиля, важно понимать основы автомобильной электрической системы.

    Основы автомобильных электрических систем

    Аккумулятор    – это основа электрической системы вашего автомобиля. Он обеспечивает электрический ток, который позволяет транспортному средству запускаться, и питает другие компоненты, такие как системы зажигания и топливная система, которые, в свою очередь, создают сгорание, необходимое для работы двигателя.

    Хотя аккумулятор обеспечивает питание автомобиля, стартер фактически запускает двигатель. Он подключен к замку зажигания , , который обычно активируется ключом. Получая удар энергии от аккумулятора, стартер вращает маховик, который вращает коленчатый вал, приводящий в движение поршни двигателя.

    Генератор необходим для выносливости; без него батарея не сможет работать в течение длительного периода времени.Генератор поддерживает заряд аккумулятора и работу электрической системы, но для запуска автомобиля это не обязательно. В некоторых старых автомобилях вместо генератора используется генератор , но современные генераторы предпочтительнее, поскольку они легче, прочнее и эффективнее.

    Электричество в вашем автомобиле питает и другие важные функции. Что наиболее важно, это позволяет фарам и стоп-сигналам работать, а дворникам ветрового стекла махать по окну. Обе эти функции обеспечивают лучшую видимость (одна в темноте, другая в дождь или снег), повышая безопасность водителя.Другие важные электрические активы включают спидометр и датчики приборной панели (указатель уровня топлива, датчик температуры),  внутреннее освещение, а также отопление и кондиционирование воздуха.

    Все эти электрические компоненты подключены к аккумулятору через провода , по которым проходит электрический ток, и предохранители, которые защищают проводку. Провода различаются по толщине в зависимости от их роли в электрической системе. Они должны быть соответствующего размера, чтобы выдерживать величину передаваемого тока, иначе они могут перегреться, перегореть или перегореть.

    _____

    Исправная автомобильная электрическая система абсолютно важна. Если одна из перечисленных выше деталей нуждается в ремонте или замене, немедленно обратитесь к механику, потому что поврежденная электрическая система может нанести ущерб другим компонентам автомобиля и создать опасную (и дорогостоящую) ситуацию.

    У вас возникли проблемы с какой-либо из этих основ автомобильной электрической системы? Если вы находитесь в Спрингфилде (Миссури) или на северо-западе Арканзаса, позвоните в сервисный центр Seeburg, сертифицированный ASE.Хотя мы специализируемся на ремонте глушителей и выхлопных систем, мы также выполняем различные ремонты и техническое обслуживание автомобилей, включая замену масла, развал-схождение и ремонт тормозов. Наши опытные, знающие и дружелюбные механики сделают все возможное, чтобы вы как можно скорее вернулись на дорогу. Чтобы начать работу, свяжитесь с нами через Интернет. Мы с нетерпением ждем ответа от вас!

    Электрическая система автомобиля: определение, функции, работа, компоненты

    В автомобилях, особенно в современных, разновидностями деталей являются электроника, работающая от электричества.Что ж, системы зарядки — это основная электрическая система автомобиля, которая включает в себя генератор переменного тока, аккумулятор и регулятор напряжения. Эти компоненты являются источником питания для других электрических компонентов автомобиля. Хотя регуляторы напряжения включены в генератор переменного тока, который служит преобразователем энергии. Существует множество электрических компонентов, которые зависят от электрической системы автомобиля. Я предполагаю, что это наша цель здесь, так что давайте погрузимся!

    Сегодня вы познакомитесь с определением, применением, компонентами, схемой и работой электрической системы автомобиля.вы также узнаете его преимущества и недостатки.

    Подробнее: система зарядки автомобильного двигателя

    Определение электрической системы автомобиля

    Электросистемы автомобиля

    — это устройства с электрическим управлением в транспортном средстве, они получают энергию от аккумулятора и возвращают ее обратно в аккумулятор через под. Система зарядки состоит из генератора и аккумулятора. Эта батарея используется для питания стартера, помогает двигателю запуститься, в то время как генератор переменного тока используется для зарядки аккумулятора и других электрических компонентов автомобиля.

    Помимо этой зарядки, некоторые автомобили имеют зажигание от магнето, которое вырабатывает энергию, питающую свечи зажигания в камерах сгорания. Он также используется для питания некоторых электрических компонентов, что помогает экономить заряд аккумулятора. Хотя некоторая система зажигания зависит от мощности аккумулятора.

    Все электрические цепи в транспортных средствах размыкаются и замыкаются с помощью выключателей или реле, а предохранители используются для предотвращения их перегрузок.

    Подробнее: Общие сведения о системе трения и рекуперативного торможения

    Приложения

    Основным назначением электрической системы является питание всех электрических и электронных устройств в автомобиле.начиная с электродвигателя, датчиков, датчиков, нагревательного элемента, фар, стоп-сигналов и габаритных огней, радио, телевизора, системы кондиционирования воздуха, вентиляторов, внутреннего освещения, системы охлаждения, системы зажигания и т. д. все эти компоненты получают питание от аккумулятора и аккумулятор заряжается от генератора.

    Обратите внимание, что при работающем двигателе все электрические устройства питаются от регулятора генератора переменного тока. Это связано с тем, что выходная мощность генератора больше тока аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

    Функции

    Ниже приведены функции бортовой сети автомобиля:

    • Основной функцией бортовой сети автомобиля является генерация, хранение и подача электрического тока к различным электрическим устройствам автомобиля.
    • Он управляет всеми электрическими частями/компонентами автомобиля.
    • Опять же, электрические системы автомобиля помогают поддерживать устройства в хорошем рабочем состоянии, поскольку они могут выполнять некоторые функции.

    Подробнее: Понимание гидравлической тормозной системы

    Компоненты бортовой сети автомобиля

    С перечисленными выше компонентами основными электрическими частями автомобиля являются генератор переменного тока, аккумулятор и регулятор.

    Магнето

    Система зажигания от магнето или магнето высокого напряжения — это система зажигания, в которой магнето используется для создания высокого напряжения для выработки электроэнергии. Вырабатываемая электроэнергия в дальнейшем используется для управления транспортными средствами и другими электрическими компонентами системы.

    Магнето представляет собой комбинацию распределителя и генератора, объединенных в единое целое, что отличает его от обычного распределителя, создающего искровую энергию без внешнего напряжения. Существует ряд вращающихся магнитов, которые разрушают электрическое поле, вызывая электрический ток в первичных обмотках катушки.Затем текущий заряд будет умножаться, когда он перейдет на вторичные обмотки катушки. Это связано с тем, что количество обмоток во вторичной цепи во много раз больше, чем в первичной цепи, что затем заставляет магнето с умноженным зарядом производить искру при более высоком напряжении, чем было создано в первичных обмотках.

    Подробнее: Понимание работы антиблокировочной тормозной системы (ABS)

    Генератор:

    Генератор переменного тока является одной из основных и неотъемлемых частей системы зарядки автомобиля, так как играет наилучшую роль.Электроэнергия, которая заряжает аккумулятор, поступает от генератора переменного тока, но производимый ток является переменным током (AC). Эта мощность переменного тока немедленно преобразуется в постоянный ток (DC), поскольку в автомобилях используется 12-вольтовая электрическая система постоянного тока. Разряженный аккумулятор не означает, что с ним что-то не так. это просто лишение заряда, поэтому генератор также проверяется, если машина не заводится.

    Регулятор напряжения:

    Регулятор напряжения управляет выходной мощностью генератора.Хотя это устройство часто находится в генераторе, так как оно регулирует зарядное напряжение, которое производит генератор. Он поддерживает напряжение от 13,5 до 14,5 вольт для защиты электрических частей автомобиля. в современных автомобилях, которые используют ЭБУ, чтобы определить, когда аккумулятор необходимо зарядить, поскольку он контролирует подаваемое напряжение. Контрольная лампа на приборной панели указывает на неисправность системы зарядки. Часто контрольная лампа указывает на неисправность генератора, что приводит к незаряженной батарее.

    Аккумулятор:

    Аккумуляторная батарея является еще одним важным компонентом системы зарядки автомобиля, поскольку она служит резервуаром электроэнергии. Стартер двигателя напрямую подключен к положительной клемме. Это помогает провернуть компонент, заставляющий двигатель запускаться. Когда двигатель работает, генератор напрямую заряжает аккумулятор. Аккумулятор также может подавать питание на электрические компоненты, когда двигатель не работает.

    Подробнее: Понимание работы автомобильного мозга

    Схема бортовой сети автомобиля:

    Принцип работы

    Работа электрической системы автомобиля проще и понятнее.Все электрические устройства в автомобиле спроектированы с помощью выключателей или релейной системы, при этом от основного источника энергии (аккумуляторной батареи) все они получают питание. Итак, сразу же двигатель запускается стартером, представляющим собой электрическое устройство, получающее питание от аккумуляторной батареи. Процесс сгорания обеспечивает работу двигателя, а генератор используется для зарядки аккумулятора. Это напряжение генератора меньше, чем напряжение аккумуляторной батареи, когда двигатель не работает. Это связано с тем, что ток от аккумулятора используется для питания нагрузок автомобиля, а не генератора переменного тока.Генераторы разработаны с диодами, которые предотвращают протекание в них тока.

    В ситуации, когда двигатель работает, выходной ток генератора больше, чем напряжение аккумуляторной батареи. Ток течет от генератора переменного тока к электрической нагрузке в автомобиле и к аккумулятору для его зарядки. Обычно выходное напряжение генератора выше напряжения аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

    Теперь вы можете видеть, что электрическая нагрузка автомобиля по-прежнему запитана, даже если двигатель не работает, поскольку аккумулятор достаточно заряжен.Хотя для питания различных электрических систем, содержащихся в транспортном средстве, требуется большое количество энергии. Батареи могут по-прежнему удовлетворять разумные требования к электричеству в зависимости от их мощности.

    Подробнее: Автомобильное реле

    Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работает электрическая система автомобиля:

    Заключение

    Электрические системы автомобиля включают в себя множество компонентов, включая генераторы, жгуты проводов, разъемы и многое другое.В этой статье мы рассмотрели определение, функции, приложения, компоненты и работу электрической системы автомобиля.

    Надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, прокомментируйте ваш любимый раздел этого поста. И, пожалуйста, не забудьте поделиться. Спасибо!

    электромобилей скоро появятся. Готова ли национальная сеть к этому?

    Крупные автопроизводители все чаще делают ставку на то, что миллионы новых легковых и грузовых автомобилей в течение следующего десятилетия будут подключаться к электрическим розеткам, а не заправляться на заправочных станциях.Это поднимает вопрос: готова ли национальная энергосистема справиться с этим всплеском новых электромобилей?

    Сегодня менее 1 процента автомобилей на дорогах Америки являются электрическими. Но происходит сейсмический сдвиг.

    Компания General Motors заявила в четверг, что намерена прекратить продажу новых автомобилей и легких грузовиков с бензиновым двигателем к 2035 году и переключится на автомобили с батарейным питанием. Губернатор Калифорнии поставил цель постепенно прекратить продажу новых двигателей внутреннего сгорания по всему штату всего за 15 лет. Автопроизводители, такие как Tesla, Ford и Volkswagen, планируют представить десятки новых электрических моделей в ближайшие годы, чему способствует резкое падение цен на аккумуляторы и опасения по поводу изменения климата.

    Этот сдвиг будет иметь серьезные последствия для компаний, которые производят и продают электроэнергию и управляют сетью. Аналитики в целом согласны с тем, что обеспечить электричеством миллионы новых автомобилей вполне реально, но для этого потребуется тщательное планирование.

    Вот четыре важные вещи, которые, по мнению экспертов, должны произойти.

    Создайте больше мест для розеток

    Чтобы электромобили стали массовыми, зарядка должна быть широкодоступной и удобной.

    В настоящее время большинство владельцев электромобилей подключают свои автомобили к розетке дома и заряжают их в течение ночи, хотя для этого может потребоваться установка оборудования, которое может стоить до 2000 долларов.Многие штаты и электроэнергетические компании уже предлагают стимулы для покрытия расходов. И некоторые группы стремились обновить строительные нормы и правила, чтобы сделать новые дома «готовыми к зарядке», хотя домостроители сопротивлялись.

    Но впереди нас ждут большие испытания.

    В то время как любому, у кого есть дом на одну семью и гараж, довольно легко установить зарядное устройство, людям, которые живут в больших квартирах или полагаются на уличную парковку, может быть гораздо сложнее найти подходящую розетку.

    Некоторые коммунальные предприятия, стремящиеся продавать больше электроэнергии, стремятся расширить возможности общественных зарядных устройств, и президент Байден поставил цель построить 500 000 новых общественных зарядных устройств к 2030 году.Но финансирование этой инфраструктуры сложно и, вероятно, потребует государственных расходов и координации со стороны правительств.

    В одном недавнем исследовании, проведенном Массачусетским технологическим институтом, использовалось детальное моделирование, чтобы понять, где лучше всего построить всю эту инфраструктуру. Новые зарядные устройства на жилых улицах, а также высокоскоростные зарядные станции вдоль автомагистралей будут иметь большое значение для поддержки бума электромобилей.

    Производить больше сока

    Если бы каждый американец перешел на пассажирский электромобиль, по оценкам аналитиков, Соединенные Штаты могли бы в конечном итоге потреблять примерно на 25 процентов больше электроэнергии, чем сегодня.Чтобы справиться с этим, коммунальным предприятиям, вероятно, потребуется построить много новых электростанций и модернизировать свои сети передачи.

    «Нет никаких сомнений в том, что коммунальные службы могут это сделать, но это не будет тривиально», — сказал Крис Нелдер, возглавляющий группу по интеграции транспортных средств и электросетей в Институте Роки-Маунтин. «Это требует времени и денег». В ходе недавнего исследования его команда обнаружила, что многие управляющие коммунальными службами и автопарками, планирующие перейти на электричество, еще не в полной мере справились со всеми связанными с этим проблемами.

    Например, сказал г-н Нелдер, если транспортное агентство хочет купить 100 новых электробусов и зарядить их за одну ночь, ему внезапно потребуется большое количество электроэнергии, подаваемой в автобусный парк, что может потребовать новых подстанций и другого оборудования, что может означать миллионные инвестиции.

    «Коммунальные службы не могут сделать это на следующей неделе», — сказал он. «Требуется много тщательного предварительного планирования».

    Есть и хорошие новости. В 2018 году исследователи из Техасского университета в Энергетическом институте Остина изучили, что будет означать переход на электромобили для энергосистемы в каждом штате.Хотя американцы, вероятно, будут платить больше за электроэнергию, так как коммунальные предприятия сделают необходимые обновления, это будет компенсировано экономией топлива, поскольку им больше не придется покупать бензин.

    «Хотя предсказать будущие цены на бензин, электроэнергию и транспортные средства сложно, — пишут исследователи, — мы считаем, что широкое использование электромобилей, вероятно, снизит общие транспортные расходы в Калифорнии и других местах. Эта экономия будет еще больше, если принять во внимание экологические преимущества, особенно снижение выбросов углерода.

    Жонглирование временем зарядки

    Для многих коммунальных служб самая большая проблема будет заключаться не только в том, сколько электроэнергии потребляют новые автомобили, но и в том, когда они ее фактически используют.

    Узнайте последние новости об изменении климата


    Возьмите Калифорнию. В штате есть избыток солнечной энергии в течение дня, но он снижается вечером, когда солнце садится. Если миллионы калифорнийцев с электромобилями вернутся вечером домой и сразу же начнут заряжать все сразу, это создаст серьезную нагрузку на сеть — и это в штате, который в последнее время страдает от отключений электроэнергии.

    Одно из решений, по мнению экспертов, состоит в том, чтобы коммунальные предприятия более творчески подходили к манипулированию временем, когда электромобили заряжают свои батареи, чтобы они не включались в одно и то же время и не перегружали электрооборудование или не требовали строительства новых дорогостоящих электромобилей. электростанции.

    Некоторые поставщики электроэнергии уже движутся в этом направлении.

    Южная Калифорния Компания Edison, работающая за пределами Лос-Анджелеса, предлагает владельцам электромобилей значительно более низкие тарифы, если они заряжаются в течение дня, когда в избытке солнечная энергия.Десятки коммунальных служб изучают возможность самостоятельного управления зарядными устройствами. В некоторых программах владельцы транспортных средств могут подключить свою машину к розетке и указать, когда им в следующий раз нужно будет ее использовать, а коммунальное предприятие заряжает аккумулятор, когда электроэнергия самая дешевая и доступная.

    Эти программы сложны в реализации и часто требуют внесения значительных изменений в нормативные акты, но они могут иметь огромное значение. Одно исследование, проведенное Boston Consulting Group в 2019 году, пришло к выводу, что коммунальные предприятия могут сократить на 70 процентов затраты на модернизацию сети в течение следующего десятилетия, перейдя на «оптимизированную» зарядку.

    Создайте более чистую сеть

    В настоящее время на транспорт приходится одна треть ежегодных выбросов парниковых газов в Америке, а электромобили и грузовики широко рассматриваются как важнейшая часть решения проблемы изменения климата. Но было бы лучше, если бы электросеть, питающая эти автомобили, стала намного чище.

    Сегодня электромобили в Соединенных Штатах обычно производят меньше общих выбросов, чем их бензиновые или дизельные аналоги, даже если они подключены к сети, которая использует электростанции, работающие на угле или природном газе, которые выделяют углекислый газ.Во многом это связано с тем, что электродвигатели намного эффективнее двигателей внутреннего сгорания.

    Но есть над чем поработать. Электромобили были бы еще чище, если бы коммунальные предприятия отказались от угля и природного газа и больше полагались бы на источники с низким уровнем выбросов, такие как солнечная, ветровая или ядерная энергия.

    Такое сочетание может оказать сильное влияние: одно недавнее исследование, проведенное Университетом Карнеги-Меллона, показало, что если электроэнергетическая сеть Америки будет близка к отсутствию выбросов и если около 84 процентов всех транспортных средств будут электрифицированы, выбросы транспортных средств малой грузоподъемности сократятся. на 90 процентов.(Исследование показало, что сокращение выбросов могло бы быть еще более быстрым и масштабным, если бы политики предприняли действия по уменьшению зависимости от вождения, такие как расширение общественного транспорта или поощрение езды на велосипеде и пешком.)

    это все еще не нулевой уровень выбросов», — сказал Константин Самарас, адъюнкт-профессор гражданской и экологической инженерии в Университете Карнеги-Меллона и соавтор статьи. «Если мы хотим полностью обезуглерожить транспорт, нам нужно сделать все, и сделать это на полной скорости: сократить пробег транспортных средств, электрифицировать почти весь пассажирский парк и очистить электростанции.”

    Automotive Power Systems – 1-е издание – Дорин О. Неаку

    Содержание

    Глава 01 Архитектура автомобильной системы питания
    1.1 Архитектура автомобильной системы питания
    1.2. Напряжение, используемое для системы распределения электроэнергии
    1.3. Термические испытания электрических компонентов
    1.4. Аномальные напряжения – источники и параметры устройств
    1.5. Требования к проектированию электроэнергетических систем
    1.6. Распределение электроэнергии
    1.7. Изображение электрической схемы
    1.8. Заключение
    Литература

    Глава 02 Батареи
    2.1. Функции аккумуляторной батареи
    2.2. Конструкция свинцово-кислотной аккумуляторной батареи
    2.3. Показания ареометра
    2.4. Проверка уровня напряжения
    2.5. Емкость
    2.6. Зарядные устройства для аккумуляторов
    2.7. Электрические характеристики свинцово-кислотных аккумуляторов
    2.8. Новые технологии герметичных и необслуживаемых аккумуляторов
    2.9. Другое возможное хранение электроэнергии
    2.10. Заключение
    Литература

    Глава 3 Стартер-генератор
    3.1. Роль генератора
    3.2. Конструкция генератора
    3.3. Электронное управление генератором
    3.4. Прочие электромашинные технологии
    3.5. Стартерные системы
    3.6. Конструкция стартера
    3.7. Инерционный стартер
    3.8. Предварительно включенные стартеры
    3.8. Пускатели с постоянными магнитами
    3.9. Типовые характеристики крутящего момента
    3.10. Встроенный стартер-генератор
    3.11. Заключение
    Литература

    Глава 4 Системы кузова
    4.1. Введение в системы кузова
    4.2. Стеклоподъемники (электростеклоподъемники)
    4.3. Двери с электроприводом
    4.4. Кабриолет с откидным верхом
    4.5. Кабриолет с жесткой крышей
    4.6. Сиденья с электроприводом
    4.7. Люк с электроприводом
    4.8. Электрозеркала
    4.9. Круиз-контроль
    4.10 Климат-контроль
    4.11. Приводы из сплава с памятью формы
    4.12. Заключение
    Литература

    Глава 5 Преобразователи мощности, используемые в системах кузова
    5.1. Электрические двигатели, используемые в системах кузова
    5.2. Интеграция силовой электроники
    5.3. Силовые преобразователи
    5.4. Интегральные схемы управления двигателем
    5.5. Датчики
    5.6. Заключение
    Литература

    Глава 6 — Системы шасси
    6.1. Электрификация транспорта
    6.2. Тормозные системы
    6.3. Электронное управление усилителем руля
    6.4. Автомобильная подвеска
    6.5. Заключение
    Литература

    Глава 7 — Системы освещения
    7.1. Автомобильные источники света
    7.2. Обычные цепи освещения
    7.3. Газоразрядные лампы и их электронное управление
    7.4. Светодиодные фонари и их электронное управление
    7.5. ЛАЗЕРНЫЕ фонари
    7.6. Заключение
    Литература

    Глава 8 Преобразователи постоянного тока
    8.1. Роль DC/DC силовых преобразователей
    8.2. Прямое преобразование (без гальванической развязки)
    8.3. Изолированные DC/DC преобразователи
    8.4. Вспомогательное питание
    8.4. Заключение
    Литература


    Глава 9 Управление силовыми преобразователями с обратной связью
    9.1. Управление динамическими системами с обратной связью
    9.2. Реализация в схемах питания аналогового режима
    9.3. Проектирование систем управления с обратной связью
    9.4. Тематические исследования: управление с обратной связью для различных источников питания
    9.5. Решения для управления с обратной связью в аналоговом режиме
    9.6. Процесс проектирования от ограничений до выбора компонентов
    9.7. Об использовании обычных PI/D-регуляторов.
    9.8. Преобразование аналогового закона управления в цифровые решения
    9.9. Влияние системы управления на силовую электронику
    9.10. Заключение
    Литература

    Глава 10 Автомобильные МОП-транзисторы
    10.1. Мощный МОП-транзистор в автомобильных приложениях
    10.2. Идеальный коммутатор
    10.3. Режим расширения и режим истощения МОП-транзисторов
    10.4. Принцип действия
    10.5. Зона безопасной эксплуатации
    10.6. Требования к драйверу затвора
    10.7. Использование P-канальных MOSFET устройств
    10.8. Параметры, используемые при выборе MOSFET
    10.9. Синхронное выпрямление
    10.10. Усовершенствованные устройства на полевых транзисторах
    10.11 Заключение
    Ссылки

    Глава 11 Цепи предохранителей и реле
    11.1. Интеллектуальный коммутатор по сравнению с твердотельным реле
    11.2. Электромагнитные реле
    11.3. Твердотельные реле
    11.4. Введение в предохранители
    11.5 Автоматические выключатели
    11.6. Автомобильный варистор и ТВС
    11.7. Соленоиды
    11.8. Заключение
    Литература

    Глава 12 Малые двигатели
    12.1. Принцип работы электродвигателей
    12.2. Проектирование маломощных двигателей постоянного тока
    12.3. Применение: вентиляторы, воздуходувки, насосы
    12.4. Вопросы проектирования, связанные с шиной распределения постоянного тока
    12.5. Конструкция двигателя: инерция соответствует
    12.6. Конструкция двигателя: Требования к крутящему моменту
    12.7. Ультразвуковые двигатели (пьезоэлектрические двигатели)
    12.8 Заключение
    Литература

    Глава 13 Силовые интегральные схемы
    13.1. Технологии интегральных схем
    13.2. Архитектура аналоговой или смешанной микросхемы питания
    13.3. Вопросы проектирования ИС
    13.4. Цифровые ИС-решения
    13.5. Заключение
    Литература

    Глава 14 Силовые установки
    14.1. Двигательная архитектура
    14.2. Асинхронный двигатель – система преобразователя
    14.3. Бесщеточный двигатель постоянного тока
    14.4. Реактивный реактивный электропривод
    14.5. Высоковольтный накопитель энергии
    14.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *