Bilindtagssystem

Driften af ​​enhver forbrændingsmotor er baseret på forbrændingen af ​​en blanding af luft og brændstof i enhedens cylindre. Ud over det faktum, at der skal tilføres luft og brændbart materiale (benzin, diesel eller gas) til hver cylinder, er det nødvendigt med en nøjagtig beregning af volumenet af hvert stof, og de skal blandes kvalitativt. Efterhånden som motorer forbedres, gør de systemer, der er nødvendige for at maksimere deres effektivitet, også.

Motoreffektivitet afhænger ikke kun af kvaliteten af ​​brændstofsystemet og tændingen. Hvis brændstoffet ikke blandes godt med luft, brænder det meste ikke, men fjernes fra bilen gennem udstødningsrøret (hvordan dette vil påvirke katalysatoren er beskrevet her). For at øge effektiviteten, miljøvenligheden og effektiviteten forbedres forskellige parametre for kraftenheden.

Lad os overveje, hvilken rolle indtagningssystemet spiller i dette, hvilke elementer det består af, hvad er dets formål, hvad er princippet for dets drift.

Hvad er et bilindtagssystem

Gamle motorer, som stadig findes i indenlandske biler, havde ikke et indsugningssystem som sådan. Karburormotoren har et indsugningsmanifold, hvis rør passerer gennem karburatoren til luftindtaget. Selve enheden har følgende funktionsprincip.

Når et stempel i en bestemt cylinder afslutter et indsugningsslag, genereres et vakuum i hulrummet. Gasfordelingsmekanismen åbner indsugningsventilen. En luftstrøm begynder at bevæge sig gennem manifoldkanalen. Passerer gennem karburatorens blandekammer, kommer en vis mængde brændstof ind i det (dette volumen reguleres af dyserne, som er beskrevet særskilt). Luftrensning leveres af et luftfilter installeret foran karburatoren.

Blandingen suges ind i cylinderen gennem en åben ventil. Enhver atmosfærisk motor har et vakuum-driftsprincip. I den kommer luft-brændstofblandingen naturligt ved hjælp af et vakuum i indsugningsmanifolden. Det primitive indtag tilførte kun luft til karburatorkammeret.

Dette system har en betydelig ulempe - driften af ​​høj kvalitet afhænger direkte af strukturen på stien, der er forbundet med topstykket. Når MTC passerer gennem samleren, kan der også falde en vis mængde brændstof på væggene, hvilket negativt påvirker bilens økonomi.

Da injektoren dukkede op (hvad det er, og hvordan det fungerer, fortælles det særskilt) blev det nødvendigt at oprette et fuldt udbygget indsugningssystem, der ville have den samme funktion - at tage luft og blande den med brændstof, men dens drift ville blive styret af elektronik.

Elektronik beregner mere effektivt den optimale andel af luft og brændstofmængde og opretholder denne parameter i forskellige driftsformer for forbrændingsmotoren. Det giver også bedre cylinderfyldning ved lave motorhastigheder. Denne forbedring af enhedens indtag øger dens ydeevne uden at øge brændstofforbruget. Det optimale forhold mellem luft og brændstof er 14.7 / 1. Den mekaniske indsugningstype er ikke i stand til at opretholde denne andel i enhedens forskellige driftstilstande.

Hvis bilen tidligere kun havde en luftkanal, gennem hvilken luft kom naturligt ind (dens volumen blev bestemt af luftkanalens og aktuatorernes fysiske egenskaber), modtager en moderne bil et helt system bestående af forskellige mekanismer, der har elektrisk kontrol. De styres af en ECU, takket være hvilken BTC er af bedre kvalitet.

Det er værd at nævne, at benzin, herunder gas (ved hjælp af ikke-standard eller fabriks-LPG), og dieselmotorer modtager et lignende indsugningssystem. Afhængigt af injektionstypen kan den dog have en lidt anden enhed. I en anden anmeldelse taler om typerne af indsprøjtningssystemer.

Det moderne indsugningssystem fungerer synkroniseret med andre systemer på maskinen. F.eks. Inkluderer denne liste udstødningsgasrecirkulation og brændstofindsprøjtning. For bedre at fylde cylindrene med en frisk del af luft-brændstofblandingen installeres ofte en turbolader ved indløbet. Hvad er en turbolader i en bil er separat gennemgang.

Princippet om drift af indsugningssystemet

Indtagssystemet fungerer baseret på trykforskellen mellem cylinderen og atmosfæren. Det ser ud, når stemplet bevæger sig til det nederste dødpunkt på indsugningsslaget (når slagtilfældet udføres, er indsugnings- og udstødningsventilerne lukket), og ventilen, gennem hvilken luft og brændstof kommer ind i tanken, er åben.

Luftmængden afhænger direkte af størrelsen på selve cylinderen. Denne lydstyrke er dog justerbar, så motoren kan køre ved en lavere hastighed, og om nødvendigt kan krumtapakslen svinges mere (når bilen accelererer). For at ændre driftstilstanden anvendes en speciel luftventil kaldet gashåndtagsventil.

 I karburatoren er dette element forbundet med speederen. Jo mere ventilen åbnes, desto mere brændstof trækkes ind i indsugningsmanifoldens bane. Injektionsmotorer modtager en speciel choker. Den har en lille elektrisk motor, der er forbundet til en styreenhed. Når føreren trykker på speederen, bruger computeren programmerede algoritmer til at bestemme, i hvilket omfang luftventilen skal åbnes.

For at opretholde den ideelle andel af luft og brændstof er der en gasspjældssensor nær gashåndtaget, hvis signaler sendes til den elektroniske styreenhed (i mange moderne systemer er der installeret to luftsensorer: en foran spjældet og den anden bag det). Efter at have modtaget disse data øger / mindsker elektronikken mængden af ​​brændstof, der tilføres gennem injektordyserne (om deres struktur og funktionsprincip er beskrevet i en anden artikel).

Afhængigt af injektionstypen kan indtagelseskanalen have et lidt andet design. For eksempel er indtagningssystemet involveret i blandingsdannelse i en distribueret modifikation. I dette design er injektorerne installeret i hvert manifoldrør så tæt som muligt på indsugningsventilerne. De fleste moderne injektionsmaskiner modtager et sådant system.

Hvis motoren har direkte indsprøjtning (i tilfælde af dieselenheder er dette den eneste ændring), forsyner indsugningssystemet kun cylindrene med en frisk del luft. I dette tilfælde er forbrændingen af ​​brændstof så effektiv som muligt, da blanding finder sted direkte i cylinderhulrummet uden tab i indtagskanalen.

Desuden kan brændstofsystemet på grund af denne injektions designfunktioner (der er installeret yderligere klapper på indsugningsmanifolden, deres synkronisering af driften af ​​en fælles aksel) giver forskellige blandingsdannelser. Der er to hovedtyper:

1. Lag for lag-type. I denne tilstand sprøjter dysen brændstof ind i cylinderen og fordeler den så meget som muligt gennem kammeret. Temperaturen i den indkommende luft er høj, hvorfor benzin begynder at fordampe, bedre blanding med luften. Denne tilstand bruges ved lave hastigheder og ved lave belastninger på forbrændingsmotoren.
2. Homogen (homogen) type. Det er i det væsentlige en magert blanding. I teorien påvirker trykket i cylinderen med lukkede ventiler direkte motorens ydelse under forbrændingen af ​​luft-brændstofblandingen. Ud fra dette kan vi konkludere, at for at øge drejningsmomentet ved et minimum brændstofforbrug er det nødvendigt at øge volumen af ​​luft, der kommer ind i kammeret. I tilfælde af distribueret injektion observeres imidlertid følgende problem. Hvis andelen af ​​BTC ændres i retning af at øge luftmængden (magert blanding), vil en sådan blanding antænde dårligt. Af denne grund anvendes denne type blandingsdannelse ikke på distribuerede typer injektionssystemer. Men hvad angår direkte injektion, er dette reelt. Magertænding er mulig på grund af det forhold, at der sprøjtes en relativt lille mængde brændstof i umiddelbar nærhed af tændrøret. Sammenlignet med den samlede mængde trykluft er der lidt brændstof i cylinderen, men på grund af det faktum, at der er en beriget sky nær tændrørselektroderne, mister motoren ikke sin effektivitet, selv med betydelige brændstofbesparelser.

Her er en hurtig animation af, hvordan VBM-kredsløbet fungerer:

Hvordan fungerer indsugningsmanifolden? (3D-animation)

Afhængigt af typen af ​​brændstofsystem og aktuatorernes design kan der være endnu flere sådanne tilstande. Hver af dem aktiveres af elektronik, der registrerer motorhastigheden og belastningen på den. For at give forskellige former for blandingsdannelse bruger hver producent sine egne mekanismer.

For eksempel er der i nogle motorer specielle multimodusdyser installeret, og i andre er der ud over gashåndtaget også indsugningsventiler installeret. Afhængigt af tilstanden kan de åbne og lukke uafhængigt af gashåndtaget.

Når luft / brændstofblandingen er brændt ud, fjernes udstødningsgasserne gennem udstødningen. Dette er et andet køretøjssystem. Ud over at fjerne udstødning kompenserer den for pulsationer af gasstrømmen og reducerer motorstøj (for flere detaljer om udstødningssystemets design og formål, læs her).

Bremseforstærkeren bruger også delvist det vakuum, der genereres i indsugningsmanifolden. Undervejs er den udstyret med en ventil, der afskærer udstødningsgasrecirkulationssystemet.

Ordningen med det moderne indsugningssystem inkluderer mange forskellige sensorer og aktuatorer, så det på et sekundet tilpasser sig motorens driftstilstand eller skifter belastning på kraftenheden. Nogle moderne modeller bruger en speciel teknologi, hvis mål er at forbedre effektiviteten af ​​forbrændingsmotoren ved at ændre længden og tværsnittet af indtagskanalen.

Denne opgradering giver dig mulighed for at udtrække maksimalt drejningsmoment ved en reduceret atmosfærisk motorhastighed. Designet og funktionsprincippet for en kollektor med variabel længde og sektion er beskrevet detaljeret i en anden artikel.

design

Indtagssystemets enhed indeholder følgende elementer:

• Luftindtag. Hver bilmodel har sit eget design. Nøgleelementet i denne enhed er luftfilteret. Den placeres i et hus (ofte er det en hermetisk lukket bakke på alle sider, men der er også åbne filtre installeret direkte på luftindtaget), som har et åbent grenrør på den ene side. Gennem dette hul kommer luft ind i filterelementet, rengøres og trænger ind i indsugningsrøret. Detaljer om luftfiltre er beskrevet her.
• Gashåndtag. I sit moderne design er det en elektrisk aktiveret ventil, der er installeret på røret, der løber fra luftindtaget til manifolden. Afhængig af motorens behov og belastninger udsender den elektroniske styreenhed en passende kommando til at åbne / lukke spjældet. Dette styrer den interne luftstrøm.
• Modtager (eller samler). Et indsugningsmanifold er installeret mellem gashåndtaget og topstykket. Dette er et komplekst rør. På den ene side har den en, og på den anden side flere grenrør (antallet afhænger af antallet af cylindre i blokken). Formålet med denne del er at fordele den interne luftstrøm mellem cylindrene. Hvis brændstofsystemet er af en distribueret type, laves der et hul på hvert rør, hvor brændstofinjektoren vil blive fastgjort. I dette tilfælde er indsugningssystemet direkte involveret i dannelsen af ​​luft-brændstofblandingen. Hvis motoren har direkte indsprøjtning (injektorerne er tæt på tændrørene eller gløderørene til dieselmotorer), regulerer indsugningen simpelthen lufttilførslen.
• Indsugningsklapper. Dette er yderligere ventiler, der er installeret inde i manifoldrørene for at regulere typen af ​​blandingsdannelse. Disse elementer bruges i forbrændingsmotorer med direkte indsprøjtning.
• Luftsensorer. De registrerer styrken af ​​luftstrømmen foran og bag spjældet samt dets temperatur. Signalerne fra disse sensorer sendes til styreenheden.

ECU'en er ansvarlig for synkron drift af alle aktuatorer i indsugningssystemet. Baseret på signalerne modtaget fra gaspedalen, massestrømsføleren og andre sensorer, som køretøjet er udstyret med, aktiverer elektronikken en bestemt algoritme. Ifølge hjerneprogrammet modtager alle enheder samtidigt de passende signaler.

Hvad er det for

Så som du kan se, uden et indtagssystem af høj kvalitet, der består af et andet antal sensorer og aktuatorer, er det umuligt at skabe en økonomisk, men samtidig ret dynamisk og miljøvenlig bil.

Den eneste ulempe ved moderne indsugningssystemer er omkostningerne og kompleksiteten ved vedligeholdelse. Hvis karburatormotoren kan diagnosticeres og repareres ved hjælp af en erfaren bilmekaniker, kontrolleres elektronikken kun på specielt udstyr. For at reparere det skal du besøge et specialiseret servicecenter.

Som en tilføjelse foreslår vi at se en videoforelæsning om bilens indsugningssystem:

ICE Theory: Intake Systems

Spørgsmål og svar:

Hvad er et motorindtag? Et andet navn er indtagssystemet. Dette er et luftindtag forbundet med et rør, der forgrener sig i flere rør (et pr. cylinder). Systemet er nødvendigt for at tilføre frisk luft og danne en VTS.

Hvad sker der, hvis indsugningsmanifolden forstørres? Forlængelse af den aspirerede manifold vil resultere i større indløbsmodstand, hvilket vil resultere i dårligere forbrænding af VTS. Dette vil resultere i et fald i drejningsmoment og effekt.