Bilinntakssystem

Driften av enhver forbrenningsmotor er basert på forbrenningen av en blanding av luft og drivstoff i sylindrene til enheten. I tillegg til at luft og brennbart materiale (bensin, diesel eller gass) må tilføres hver sylinder, er det nødvendig med en nøyaktig beregning av volumet til hvert stoff, og de må blandes kvalitativt. Etter hvert som motorene forbedres, gjør også systemene som er nødvendige for maksimal effektivitet.

Motorens effektivitet avhenger ikke bare av kvaliteten på drivstoffsystemet og tenningens ytelse. Hvis drivstoffet ikke blandes godt med luft, vil det meste ikke brenne, men vil bli fjernet fra bilen gjennom eksosrøret (hvordan dette vil påvirke katalysatoren er beskrevet her). For å øke effektiviteten, miljøvennligheten og effektiviteten forbedres forskjellige parametere for kraftenheten.

La oss vurdere hvilken rolle inntakssystemet spiller i dette, hvilke elementer det består av, hva er dets formål, hva er prinsippet for dets drift.

Hva er et bilinntakssystem

Gamle motorer, som fremdeles finnes i innenlandske biler, hadde ikke noe inntakssystem som sådan. Forgassermotoren har et inntaksmanifold, hvis rør går gjennom forgasseren til luftinntaket. Selve enheten har følgende driftsprinsipp.

Når et stempel i en bestemt sylinder fullfører et inntaksslag, genereres et vakuum i hulrommet. Gassfordelingsmekanismen åpner inntaksventilen. En luftstrøm begynner å bevege seg gjennom manifoldkanalen. Passerer gjennom forgasserens blandekammer, kommer en viss mengde drivstoff inn i det (dette volumet reguleres av strålene, som er beskrevet separat). Luftrengjøring leveres av et luftfilter som er installert foran forgasseren.

Blandingen suges inn i sylinderen gjennom en åpen ventil. Enhver atmosfærisk motor har et vakuumprinsipp for drift. I den kommer luft-drivstoffblandingen naturlig inn ved hjelp av et vakuum i innsugningsmanifolden. Det primitive inntaket ga bare luft til forgasserkammeret.

Dette systemet har en betydelig ulempe - driften av systemet av høy kvalitet avhenger direkte av strukturen til banen som er koblet til topplokk. Når MTC passerer gjennom samleren, kan det også komme en viss mengde drivstoff på veggene, noe som påvirker økonomien på bilen negativt.

Når injektoren dukket opp (hva det er og hvordan det fungerer, blir det fortalt separat), ble det nødvendig å lage et fullverdig inntakssystem som ville ha samme funksjon - å ta luft og blande den med drivstoff, men dens drift ville bli styrt av elektronikk.

Elektronikk beregner mer effektivt den optimale andelen luft og drivstoffvolum og opprettholder denne parameteren i forskjellige driftsmåter for forbrenningsmotoren. Det gir også bedre fylling av sylinderen ved lave motorhastigheter. Denne forbedringen i inntaket av enheten øker ytelsen uten å øke drivstofforbruket. Det optimale forholdet mellom luft og drivstoff er 14.7 / 1. Den mekaniske inntakstypen er ikke i stand til å opprettholde denne andelen ved forskjellige driftsmåter for enheten.

Hvis bilen tidligere bare hadde en luftkanal som luften naturlig strømmet gjennom (volumet ble bestemt av de fysiske egenskapene til luftkanalen og aktuatorene), mottar en moderne bil et helt system bestående av forskjellige mekanismer som har elektrisk kontroll. De styres av en ECU, takket være at BTC er av bedre kvalitet.

Det er verdt å nevne at bensin, inkludert gass (ikke-standard eller fabrikk-LPG brukes), og dieselmotorer får et lignende inntakssystem. Avhengig av injeksjonstype kan det imidlertid ha en litt annen enhet. I en annen anmeldelse snakker om typer injeksjonssystemer.

Det moderne inntakssystemet fungerer synkronisert med andre systemer på maskinen. For eksempel inkluderer denne listen resirkulering av eksos og drivstoffinjeksjon. For å fylle sylindrene bedre med en frisk del av luft-drivstoffblandingen, installeres ofte en turbolader ved innløpet. Hva er en turbolader i en bil er egen anmeldelse.

Prinsippet om drift av inntakssystemet

Inntakssystemet fungerer basert på trykkforskjellen mellom sylinderen og atmosfæren. Det ser ut når stempelet beveger seg til det nederste dødpunktet på inntaksslaget (når slaget utføres, lukkes inntaks- og eksosventilene), og ventilen gjennom hvilken luft og drivstoff kommer inn i tanken er åpen.

Mengden luft avhenger direkte av størrelsen på selve sylinderen. Imidlertid er dette volumet justerbart slik at motoren kan kjøre med redusert hastighet, og om nødvendig kan veivakselen sveives mer (når bilen akselererer). For å endre driftsmodus brukes en spesiell luftventil kalt gassventil.

 I forgasseren er dette elementet assosiert med gasspedalen. Jo mer ventilen åpnes, desto mer drivstoff trekkes inn i inntaksmanifoldbanen. Injeksjonsmotorene får en spesiell choke. Den har en liten elektrisk motor som er koblet til en kontrollenhet. Når føreren trykker på gasspedalen, bruker datamaskinen programmerte algoritmer for å bestemme i hvilken grad luftventilen skal åpnes.

For å opprettholde den ideelle andelen av luft og drivstoff, er det en gasspjeldsensor i nærheten av gassen, signalene som sendes til den elektroniske kontrollenheten (i mange moderne systemer er to luftsensorer installert: en foran spjeldet, og den andre bak den). Etter å ha mottatt disse dataene, øker / reduserer elektronikken mengden drivstoff som tilføres gjennom injektordysene (deres struktur og driftsprinsipp er beskrevet i en annen artikkel).

Avhengig av injeksjonstype, kan inntakskanalen ha en litt annen utforming. For eksempel, i en distribuert modifisering, er inntakssystemet involvert i blandingsdannelse. I denne utformingen installeres injektorene i hvert manifoldrør så nær inntaksventilene som mulig. De fleste moderne injeksjonsmaskiner mottar et slikt system.

Hvis motoren har direkte innsprøytning (i tilfelle dieselenheter er dette den eneste modifikasjonen), forsyner inntakssystemet bare sylindrene med en frisk porsjon luft. I dette tilfellet er forbrenningen av drivstoff så effektiv som mulig, siden blanding foregår direkte i sylinderhulen uten tap i inntakskanalen.

Videre, på grunn av designfunksjonene til denne injeksjonen (ytterligere klaffer er installert på innsugningsmanifolden, deres synkronisering av driften er gitt av en felles aksel med en elektrisk drivenhet), kan drivstoffsystemet gi forskjellige blandingsdannelser. Det er to hovedtyper:

1. Lag for lag-type. I denne modusen sprøyter dysen drivstoff inn i sylinderen og fordeler den så mye som mulig gjennom kammeret. Temperaturen på den innkommende luften er høy, på grunn av hvilken bensinen begynner å fordampe, bedre blanding med luften. Denne modusen brukes ved lave hastigheter og ved lave belastninger på forbrenningsmotoren.
2. Homogen (homogen) type. Det er egentlig en mager blanding. I teorien påvirker trykket i sylinderen med ventiler stengt motoreffekten direkte under forbrenningen av luft-drivstoffblandingen. Fra dette kan vi konkludere med at for å øke dreiemomentet med et minimum drivstofforbruk, er det nødvendig å øke luftvolumet som kommer inn i kammeret. Imidlertid, i tilfelle distribuert injeksjon, observeres følgende problem. Hvis andelen av BTC endres i retning av å øke mengden luft (mager blanding), vil en slik blanding antennes dårlig. Av denne grunn brukes ikke denne typen blanding på distribuerte typer injeksjonssystemer. Men når det gjelder direkte injeksjon, er dette reelt. Mager tenning er mulig på grunn av at det sprayes en relativt liten mengde drivstoff i umiddelbar nærhet av tennpluggen. Sammenlignet med den totale mengden komprimert luft er det lite drivstoff i sylinderen, men på grunn av det faktum at det er en beriket sky nær tennpluggelektrodene, mister ikke motoren sin effektivitet selv med betydelige drivstoffbesparelser.

Her er en rask animasjon av hvordan variabel blandingskrets fungerer:

Hvordan fungerer inntaksmanifolden? (3D-animasjon)

Avhengig av typen drivstoffsystem og utformingen av aktuatorene, kan det være enda flere slike moduser. Hver av dem aktiveres av elektronikk, som registrerer motorhastigheten og belastningen på den. For å gi forskjellige former for blandingsdannelse, bruker hver produsent sine egne mekanismer.

For eksempel er det i noen motorer installert spesielle multimodusdyser, og i andre, i tillegg til gassventilen, er det også installert inntaksventiler. Avhengig av modus kan de åpne og lukke uavhengig av gassventilen.

Når luft / drivstoffblandingen har brent ut, fjernes eksosgassene gjennom eksosen. Dette er et annet kjøretøysystem. I tillegg til å fjerne eksos, kompenserer den for pulsasjoner av gassstrømmen og reduserer motorstøyen (for mer informasjon om utformingen og formålet med eksosanlegget, les her).

Bremseforsterkeren bruker også delvis vakuumet som genereres i innsugningsmanifolden. Underveis er den utstyrt med en ventil som kutter avgassresirkulasjonssystemet.

Ordningen til det moderne inntakssystemet inkluderer mange forskjellige sensorer og aktuatorer, slik at det i løpet av et brutt sekund tilpasser seg driftsmodus til motoren eller endrer belastning på kraftenheten. I noen moderne modeller brukes en spesiell teknologi, hvis formål er å forbedre effektiviteten til forbrenningsmotoren ved å endre lengden og delen av inntakskanalen.

Denne oppgraderingen lar deg trekke ut maksimalt dreiemoment ved redusert atmosfærisk motorhastighet. Utformingen og prinsippet for drift av en kollektor med variabel lengde og snitt er beskrevet i detalj i en annen artikkel.

utforming

Enheten til inntakssystemet inneholder følgende elementer:

• Luftinntak. Hver bilmodell har sitt eget design. Nøkkelelementet i denne enheten er luftfilteret. Den plasseres i et hus (ofte er det en hermetisk lukket brett på alle sider, men det er også åpne filtre installert direkte på luftinntaket), som har et åpent grenrør på den ene siden. Gjennom dette hullet kommer luft inn i filterelementet, blir renset og kommer inn i inntaksrøret. Detaljer om luftfiltre er beskrevet her.
• Gasspedal. I sin moderne design er det en elektrisk drevet ventil som er installert på røret som går fra luftinntaket til manifolden. Avhengig av motorens behov og belastninger, gir den elektroniske kontrollenheten en passende kommando for å åpne / lukke spjeldet. Dette styrer den interne luftstrømmen.
• Mottaker (eller samler). Det er installert et innsugningsmanifold mellom gassen og topplokk. Dette er et komplekst rør. På den ene siden har den en, og på den annen side flere grenrør (antallet avhenger av antall sylindere i blokken). Hensikten med denne delen er å fordele den indre luftstrømmen mellom sylindrene. Hvis drivstoffsystemet er av distribuert type, vil det bli laget et hull på hvert rør der drivstoffinjektoren skal festes. I dette tilfellet er inntakssystemet direkte involvert i dannelsen av luft-drivstoffblandingen. Hvis motoren har direkte injeksjon (injektorene er i nærheten av tennpluggene eller glødepluggene for dieselmotorer), regulerer inntaket ganske enkelt lufttilførselen.
• Inntaksklaffer. Dette er tilleggsventiler som er installert inne i manifoldrørene for å regulere typen blanding. Disse elementene brukes i forbrenningsmotorer med direkte injeksjon.
• Luftsensorer. De registrerer styrken på luftstrømmen foran og bak spjeldet, samt temperaturen. Signalene fra disse sensorene blir sendt til kontrollenheten.

ECU er ansvarlig for synkron drift av alle aktuatorer i inntakssystemet. Basert på signalene som mottas fra gasspedalen, massestrømssensoren og andre sensorer som kjøretøyet er utstyrt med, aktiverer elektronikken en spesifikk algoritme. I følge hjerneprogrammet mottar alle enheter samtidig de riktige signalene.

Hva er den til

Så som du ser, uten et inntakssystem av høy kvalitet, som består av et annet antall sensorer og aktuatorer, er det umulig å lage en økonomisk, men samtidig ganske dynamisk og miljøvennlig bil.

Den eneste ulempen med moderne inntakssystemer er kostnadene og kompleksiteten ved vedlikehold. Hvis forgassermotoren kan diagnostiseres og repareres ved innsats fra en erfaren bilmekaniker, kontrolleres elektronikken bare på spesialutstyr. For å reparere det, må du besøke et spesialisert servicesenter.

Som et tillegg, foreslår vi å se en videoforelesning om inntakssystemet til bilen:

ICE Theory: Intake Systems

Spørsmål og svar:

Hva er et motorinntak? Et annet navn er inntakssystemet. Dette er et luftinntak koblet til et rør som forgrener seg i flere rør (ett per sylinder). Systemet er nødvendig for å tilføre frisk luft og danne en VTS.

Hva skjer hvis inntaksmanifolden forstørres? Forlengelse av den aspirerte manifolden vil resultere i større innløpsmotstand, noe som vil resultere i dårligere forbrenning av VTS. Dette vil resultere i en reduksjon i dreiemoment og kraft.