Пристрій системи живлення бензинового двигуна

Двигун внутрішнього згоряння є першоджерелом крутного моменту і всіх наступних процесів механічного і електронного типу в транспортному засобі. Його функціонування забезпечує цілий комплекс пристроїв. Це система живлення бензинового двигуна. Як вона влаштована, які бувають поломки, слід розглянути кожному власникові транспортних засобів з бензиновим двигуном. Це допоможе правильно експлуатувати і проводити техобслуговування системи.

Загальна характеристика

Пристрій системи живлення бензинового двигуна дозволяє забезпечити нормальне функціонування транспортного засобу. Для цього всередині паливного агрегату відбувається приготування суміші з пального і повітря. Система живлення бензинового двигуна також зберігає і забезпечує подачу компонентів для приготування палива. Суміш розподіляється по циліндрах двигуна.


При цьому система живлення ДВЗ працює в різних режимах. Спочатку мотор має запуститися і прогрітися. Потім проходить період холостого ходу. На двигун діють часткові навантаження. Існують також перехідні режими. Двигун повинен правильно функціонувати при повному навантаженні, яка може виникати в несприятливих умовах. Щоб мотор працював максимально правильно, потрібно забезпечити дві основні умови. Паливо повинно згоряти швидко і повністю. При цьому утворюються відпрацьовані гази. Їх токсичність не повинна перевищувати встановлені норми. Щоб забезпечити нормальні умови для функціонування вузлів і механізмів, система живлення паливом бензинового двигуна повинна виконувати ряд функцій. Вона забезпечує не тільки подачу палива, але і робить його зберігання і очищення. Також система живлення очищає повітря, який подається в паливну суміш. Ще однією функцією є змішання в правильній пропорції компонентів пального. Після цього паливна суміш передається в циліндри двигуна.


Незалежно від різновиду бензинового ДВС, система живлення включає в себе ряд конструкційних елементів. У неї входить паливний бак, який забезпечує зберігання певної кількості бензину. Також система включає в себе насос. Він забезпечує подачу палива, його переміщення по паливопроводу. Останній складається з металевих труб, а також шлангів з спеціальної гуми. По ним передається бензин з бака до двигуна. Надлишок пального також по трубках повертається назад. Система подачі бензину обов'язково має в своєму складі фільтри. Вони очищають пальне і повітря. Ще одним обов'язковим елементом є пристрої, які готують паливну суміш.

Бензин

Призначення системи живлення бензинового двигуна полягає в подачі, очищення і зберігання бензину. Це особливий вид палива, який володіє певним рівнем випаровуваності і детонаційної стійкості. Від його якості багато в чому залежить робота двигуна. Показник говорить про випаровуваності здатність бензину змінювати свій агрегатний стан з рідкого в пароподібний. Цей показник значною мірою впливає на особливості утворення паливної суміші і її горіння. У процесі роботи ДВС беруть участь тільки газоподібна частина палива. Якщо ж бензин знаходиться в рідкому вигляді, він негативно впливає на роботу двигуна.
Рідке паливо стікає по циліндрах. При цьому з їх стінок змивається масло. Така ситуація тягне за собою швидкий знос металевих поверхонь. Також рідкий бензин перешкоджає правильному згорянню палива. Повільне згоряння суміші призводить до падіння тиску. При цьому мотор не зможе розвивати необхідну потужність. Токсичність відпрацьованих газів підвищується. Також ще одним несприятливим явищем при наявності рідкого бензину у двигуні є поява нагару. Це веде до швидкого руйнування двигуна. Щоб підтримувати показник випаровуваності в нормі, потрібно купувати паливо у відповідності з погодними умовами. Існує літній та зимовий бензин. Розглядаючи призначення системи живлення бензинового двигуна, слід розглянути ще одну характеристику палива. Це детонаційна стійкість. Цей показник оцінюється за допомогою октанового числа. Для визначення детонаційної стійкості новий бензин порівнюють з показниками еталонних типів палива, октанове число яких відомо заздалегідь. До складу бензину входять гептан і изооктан. За своїми характеристиками вони протилежні. У ізооктану відсутня здатність до детонації. Тому його октанове число становить 100 од. Гептан ж, навпаки, сильний детонатор. Його октанове число становить 0 од. Якщо суміш в ході випробувань складається на 92% ізооктану і на 8% гептану, октанове число становить 92.

Спосіб приготування паливної суміші

Робота системи живлення бензинового двигуна в залежності від особливостей її конструкції може значно відрізнятися. Однак незалежно від того, як вона влаштована, до вузлів і механізмів висувають ряд вимог. Система подачі палива повинна бути герметичною. У противному разі з'являються збої в різних її ділянках. Це призведе до неправильної роботи мотора, його швидкого руйнування. Також система повинна виробляти точне дозування палива. Вона повинна бути надійною, забезпечувати нормальні умови функціонування двигуна в будь-яких умовах.
Ще однією важливою вимогою, що висувається до системи приготування паливної суміші, є простота в обслуговуванні. Для цього конструкція має певну конфігурацію. Що дозволяє власнику транспортного засобу самостійно проводити техобслуговування при необхідності. Сьогодні система живлення бензинового двигуна відрізняється за способом приготування паливної суміші. Вона може бути двох типів. У першому випадку при приготуванні суміші застосовується карбюратор. У ньому змішується певна кількість повітря з бензином. Другим способом приготування палива є примусовий упорскування у впускний колектор бензину. Цей процес відбувається через інжектори. Це спеціальні форсунки. Такий тип двигунів називається інжекторним. Обидві представлені системи забезпечують правильну пропорцію бензину і повітря. Паливо при правильному дозуванні згорає повністю і дуже швидко. На цей показник у значній мірі впливає кількість обох інгредієнтів. Нормальним вважається співвідношення, в якому присутній 1 кг бензину і 148 кг повітря. Якщо ж відбуваються відхилення, можна говорити про бідної чи багатої суміші. В цьому випадку умови для правильної роботи мотора погіршуються. Важливо, щоб система забезпечувала нормальну якість палива, яке подається в ДВС. Процедура відбувається в 4 такту. Існують також і двотактні бензинові мотори, але для автомобільної техніки вони не застосовуються.

Карбюратор

Система живлення бензинового карбюраторного двигуна заснована на дії складного агрегату. Він змішує бензин і повітря в певній пропорції. Це карбюратор. Найчастіше він має поплавцеву конфігурацію. Конструкція включає в себе камеру з поплавцем. Також у системі є дифузор і розпилювач. Паливо готується в змішувальній камері. Також конструкція має дросельну й повітряну заслінки, канали для подачі інгредієнтів суміші з жиклерами. Інгредієнти в карбюраторі змішуються по пасивному принципом. При русі поршня в циліндрі створюється знижений тиск. В цей розряджений простір спрямовується повітря. Він спочатку проходить через фільтр. В змішувальній камері карбюратора відбувається формування палива. Бензин, який виривається з розподільника, в дифузорі дробиться потоком повітря. Далі ці дві субстанції змішуються. Карбюраторний тип конструкції включає в себе різні дозуючі пристрої, які послідовно включаються при роботі. Іноді кілька з цих елементів працюють одночасно. Від них залежить правильна робота агрегату. Далі через впускний колектор і клапани паливна суміш потрапляє в циліндр двигуна. У необхідний момент ця субстанція запалюється під впливом іскри свічок запалювання. Система живлення бензинового двигуна карбюраторного типу ще називається механічною. Сьогодні її практично не застосовують для створення двигунів сучасних автомобілів. Вона не може забезпечити виконання існуючих енергетичних та екологічних вимог.

Інжектор

Інжекторний двигун є сучасною конструкцією ДВС. Вона значно перевищує за всіма показниками карбюраторні системи живлення бензинового двигуна. Інжектор є пристроєм, який забезпечує впорскування палива в двигун. Така конструкція дозволяє забезпечити високу потужність двигуна. При цьому токсичність відпрацьованих газів значно знижується. Інжекторні двигуни відрізняються стабільністю роботи. Автомобіль при розгоні демонструє покращену динаміку. При цьому кількість бензину, яке потрібно транспортного засобу для пересування, буде значно нижче, ніж у карбюраторною системи живлення. Паливо при наявності інжекторної системи згоряє більш якісно і повноцінно. При цьому система управління процесами повністю автоматизована. Вручну не потрібно робити налаштування агрегату. Інжектор і карбюратор значно відрізняються конструкцією і принципом роботи. Інжекторна система живлення бензинового двигуна має в своєму складі спеціальні форсунки. Вони під тиском впорскують бензин. Потім він змішується з повітрям. Така система дозволяє заощадити витрата палива, збільшити потужність мотора. Вона збільшується до 15%, якщо порівнювати з карбюраторними типами ДВЗ. Насос інжекторного мотора є не механічним, як це було в карбюраторних конструкціях, а електричним. Він забезпечує необхідний тиск при впорскуванні бензину. При цьому система подає паливо в потрібний циліндр в певний час. Весь процес контролює бортовий комп'ютер. За допомогою датчиків він оцінює кількість і температуру повітря, двигуна та інші показники. Після проведення аналізу зібраної інформації, комп'ютер приймає рішення про упорскуванні палива.

Особливості інжекторної системи

Інжекторна система живлення бензинового двигуна може мати різну конфігурацію. В залежно від особливостей конструкції бувають пристрою представленого класу декількох видів. До першої групи відносяться двигуни з одноточечным уприскуванням палива. Це сама рання розробка в області інжекторних двигунів. Вона включає в себе всього одну форсунку. Вона знаходиться у впускному колекторі. Ця інжекторна форсунка розподіляє бензин для всіх циліндрів мотора. Ця конструкція має ряд недоліків. Нині її практично не використовують при виготовленні бензинових двигунів транспортних засобів. Більш сучасної різновидом став розподільний тип конструкції уприскування. Наприклад, така конфігурація системи живлення у бензинового двигуна «Хендай Ікс 35». Ця конструкція має колектор і кілька окремих форсунок. Вони змонтовані над впускним клапаном для кожного циліндра окремо. Це одна з найбільш сучасних різновидів системи упорскування палива. Кожна форсунка подає пальне в окремий циліндр. Звідси паливо потрапляє в камеру згорання. Розподільна система вприскування може бути декількох видів. До першої групи відносяться пристрої одночасного вприскування палива. В цьому випадку всі форсунки одночасно впорскують паливо в камеру згоряння. До другої групи відносяться попарно паралельні системи. Їх форсунки відкриваються за дві. Вони приводяться в рух в певний момент. Перша форсунка відкривається перед тактом упорскування, а друга – перед випуском. До третьої групи відносяться фазированные розподільні системи упорскування. Форсунки відкриваються перед тактом уприскування. Вони вводять під тиском паливо безпосередньо в циліндр.

Пристрій інжектора

Система живлення бензинового двигуна з уприскуванням палива має певний пристрій. Щоб провести техобслуговування такого мотора самостійно, потрібно розуміти принцип його роботи і конструкції. Інжекторна система має в своєму складі кілька обов'язкових елементів (схема представлена далі). У неї входять електронний блок управління (бортовий комп'ютер) (2), електронасос (3), форсунки (7). Також є паливна рампа (6) і регулятор тиску (8). Обов'язково контролюють систему датчики температури (5). Всі перераховані компоненти вступають між собою у взаємодію з певною схемою. Також в системі присутня бензобак (1) і фільтр очищення бензину (4). Щоб зрозуміти принцип роботи представленої системи живлення, потрібно розглянути взаємодію представлених елементів на прикладі. Нові автомобілі часто оснащуються інжекторною системою з розподіленим по декількох точках уприскуванням. При запуску мотора паливо надходить на бензонасос. Він знаходиться в паливному баку в пальному. Далі пальне під певним тиском надходить в магістраль. В рампі встановлені форсунки. По ній проводиться подача бензину. В рампі є датчик, який регулює тиск палива. Він визначає тиск повітря в инжекторах і на впуску. Датчики системи передають інформацію бортовому комп'ютеру про стан системи. Він синхронізує процес подачі компонентів суміші, коригуючи їх кількість для кожного циліндра. Знаючи, як влаштований інжекторний процес, можна провести самостійно технічне обслуговування системи живлення бензинового двигуна.

Техобслуговування карбюраторною системи

Техобслуговування й ремонт приладів системи живлення бензинового двигуна можна зробити своїми руками. Для цього потрібно виконати ряд маніпуляцій. Вони зводяться до перевірки кріплень паливопроводів, герметичності всіх компонентів. Також проводиться оцінка стану системи випуску відпрацьованих газів, тяги дросельних приводів, повітряної заслінки карбюратора. Крім того, потрібно проводити контроль стану обмежувача колінчастого вала. При необхідності треба проводити очищення трубопроводів, заміну ущільнювачів. Особливістю техобслуговування карбюратора є необхідність проведення його налаштування навесні і восени. У деяких випадках причиною погіршення роботи карбюраторного мотора можуть бути несправності в інших вузлах. Перед початком техобслуговування системи подачі палива потрібно перевірити інші компоненти механізмів. Несправності системи живлення бензинового двигуна карбюраторного типу можна перевірити при ввімкненому та вимкненому двигуні. Якщо двигун заглушений, можна оцінити кількість бензину в баці, а також стан ущільнювальних гумок під пробкою горловини. Також оцінюється кріплення бензобака, паливопроводу і всіх його елементів. Інші елементи системи теж слід перевірити на міцність кріплення. Потім потрібно запустити мотор. Перевіряється відсутність протікання в місцях з'єднань. Також слід оцінити стан фільтрів тонкого очищення і відстійника. Карбюратор потрібно правильно налаштувати. Відповідно з рекомендаціями виробника проводиться вибір співвідношення повітря та бензину.

Часті несправності інжектора

Ремонт системи живлення бензинового двигуна інжекторного типу відбувається трохи інакше. Існує перелік частих несправностей подібних систем. Знаючи їх, встановити причину неправильної роботи мотора буде простіше. З часом виходять з ладу датчики, які контролюють різні показники стану системи. Періодично їх треба перевіряти на працездатність. В іншому випадку бортовий комп'ютер не зможе вибрати адекватну дозування і оптимальний режим вприскування палива. Також з часом у системі забруднюються фільтри або навіть самі форсунки інжектора. Таке можливо при використанні бензину недостатньої якості. Фільтр потрібно періодично міняти. Також потрібно звертати увагу на сітковий очищувач бензонасоса. У деяких випадках його можна чистити. Один раз на кілька років потрібно мити бензобак. В цей момент також бажано поміняти всі фільтри системи. Якщо ж з часом займуться інжекторні форсунки, мотор стане втрачати потужність. Витрата бензину також збільшиться. Якщо вчасно не усунути цю несправність, система буде перегріватися, клапани будуть перегорить. У деяких випадках форсунки можуть недостатньо щільно закриватися. Це загрожує надлишком палива в камері згоряння. Бензин буде змішуватися з маслом. Щоб запобігти несприятливі наслідки, форсунки треба періодично очищати. Система живлення бензинового двигуна інжекторного типу може зажадати промивки форсунок. Цю процедуру можна виконати двома способами. У першому випадку інжекторні форсунки не демонтують з автомобіля. Через них пропускається спеціальна рідина. Паливну магістраль потрібно від'єднати від рампи. За допомогою спеціального компресора промивна рідина надходить до форсунки. Це дозволяє ефективно очистити їх від забруднень. Другий варіант чищення передбачає зняття форсунок. Далі їх обробляють у спеціальній ультразвуковій ванні або на промивному стенді.

Поради експертів

Експерти рекомендують врахувати, що система живлення бензинового двигуна в умовах експлуатації на російських дорогах піддається підвищеним навантаженням. Тому техобслуговування потрібно робити часто. Паливні фільтри треба міняти через кожні 12-15 тис. км пробігу, проводити чистку форсунок через кожні 30 тис. км. Важливо приділяти увагу якості палива. Чим воно вище, тим довговічніше буде робота двигуна і всієї системи. Тому важливо купувати бензин у перевірених точках реалізації. Розглянувши особливості і пристрій системи живлення бензинового двигуна,можна зрозуміти принцип її роботи. При необхідності техобслуговування і ремонт можна зробити власними руками.