Brændstofsystemer til benzin- og dieselmotorer

Kraftsystemet giver kraftværkets hovedfunktion - levering af energi fra brændstoftanken til forbrændingsmotoren (ICE), der omdanner det til mekanisk bevægelse. Det er vigtigt at udvikle det på en sådan måde, at motoren altid modtager benzin eller diesel i den rigtige mængde, hverken mere eller mindre, i alle de mest forskellige driftsformer. Og hvis det er muligt, gem dine parametre så længe som muligt uden at miste nøjagtigheden af ​​arbejdet.

Formål og drift af brændstofsystemet

På et udvidet grundlag er systemets funktioner opdelt i transport og dosering. Udstyret til den første inkluderer:

• en brændstoftank, hvor en forsyning af benzin eller diesel er opbevaret;
• boosterpumper med forskellige udløbstryk;
• filtreringssystem til grov- og finrensning, med eller uden bundfældningstanke;
• brændstofledninger fra fleksible og stive slanger og rørledninger med passende fittings;
• ekstra anordninger til ventilation, dampgenvinding og sikkerhed i tilfælde af ulykker.

Dosering af den nødvendige mængde brændstof udføres af systemer med forskellige kompleksitetsniveauer, disse inkluderer:

• karburatorer i forældede motorer;
• motorstyringsenheder med et system af sensorer og aktuatorer;
• brændstofinjektorer;
• højtrykspumper med doseringsfunktioner;
• mekaniske og hydrauliske styringer.

Brændstofforsyning er tæt forbundet med at forsyne motoren med luft, men det er stadig forskellige systemer, så forbindelsen mellem dem udføres kun gennem elektroniske controllere og indsugningsmanifolden.

Organisation af forsyningen af ​​benzin

To systemer er fundamentalt forskellige, der er ansvarlige for den korrekte sammensætning af arbejdsblandingen - karburator, hvor benzintilførselshastigheden bestemmes af hastigheden af ​​luftstrømmen, der suges ind af stemplerne, og indsprøjtning under tryk, hvor systemet kun overvåger luftstrømmen og motortilstande, der doserer brændstof på egen hånd.

karburator

Forsyningen af ​​benzin ved hjælp af karburatorer er allerede forældet, da det er umuligt at overholde miljøstandarder med det. Selv brugen af ​​elektroniske eller vakuumsystemer i karburatorer hjalp ikke. Nu bruges disse enheder ikke.

Karburatorens funktionsprincip var at passere gennem dens diffusorer en luftstrøm rettet til indsugningsmanifolden. Speciel profileret indsnævring af diffusorerne forårsagede et fald i trykket i luftstrålen i forhold til atmosfærisk tryk. På grund af det resulterende fald blev der tilført benzin fra sprøjterne. Dens mængde blev begrænset af skabelsen af ​​en brændstofemulsion i sammensætningen bestemt af kombinationen af ​​brændstof og luftstråler.

Karburatorerne blev styret af små trykændringer afhængig af flowhastigheden, kun brændstofniveauet i flyderkammeret var konstant, hvilket blev opretholdt ved at pumpe og lukke indløbsventilen. Der var mange systemer i karburatorer, som hver især var ansvarlige for sin egen motortilstand, fra opstart til nominel effekt. Alt dette virkede, men kvaliteten af ​​doseringen blev til sidst utilfredsstillende. Det var umuligt at justere blandingen præcist, hvilket var nødvendigt for de nye udstødningsgaskatalysatorer.

Brændstof indsprøjtning

Fast trykindsprøjtning har grundlæggende fordele. Den er skabt af en elektrisk pumpe installeret i tanken med en integreret eller fjernstyret regulator og vedligeholdes med den nødvendige nøjagtighed. Dens værdi er af størrelsesordenen flere atmosfærer.

Benzin tilføres motoren af ​​injektorer, som er magnetventiler med forstøvere. De åbner, når de modtager et signal fra det elektroniske motorstyringssystem (ECM), og efter en beregnet tid lukker de, og frigiver præcis så meget brændstof, som der kræves til en motorcyklus.

Oprindeligt blev der brugt en enkelt dyse, placeret i stedet for karburatoren. Et sådant system blev kaldt central eller enkelt injektion. Ikke alle mangler er blevet elimineret, så mere moderne strukturer har separate dyser for hver cylinder.

Distribuerede og direkte (direkte) injektionssystemer er opdelt efter placeringen af ​​dyserne. I det første tilfælde leverer injektorerne brændstof til indsugningsmanifolden tæt på ventilen. I denne zone øges temperaturen. En kort vej til forbrændingskammeret tillader ikke benzin at kondensere, hvilket var et problem med enkelt indsprøjtning. Derudover blev det muligt at fase strømmen og frigive benzin strengt i det øjeblik, indsugningsventilen til en bestemt cylinder åbner.

Det direkte indsprøjtningssystem fungerer endnu mere effektivt. Når dyserne er placeret i hovederne og direkte indført i forbrændingskammeret, er det muligt at bruge de mest moderne metoder til multipel injektion i en eller to cyklusser, lagdelt tænding og kompleks hvirvling af blandingen. Dette øger effektiviteten, men skaber pålidelighedsproblemer, der fører til højere omkostninger til dele og samlinger. Vi har især brug for en højtrykspumpe (højtryksbrændstofpumpe), specielle dyser og sikring af, at indsugningskanalen bliver renset for forurenende stoffer af recirkulationssystemet, for nu tilføres der ikke benzin til indsugningen.

Brændstofudstyr til dieselmotorer

Drift med kompressionstænding HFO har sine egne specifikationer forbundet med vanskelighederne ved finforstøvning og høj dieselkompression. Derfor har brændstofudstyr ikke meget til fælles med benzinmotorer.

Separat indsprøjtningspumpe og enhedsinjektorer

Det høje tryk, der kræves til indsprøjtning af høj kvalitet i højt komprimeret varm luft, skabes af højtryksbrændstofpumper. I henhold til det klassiske skema, til dets stempler, det vil sige stempelpar lavet med minimale spillerum, tilføres brændstof af en boosterpumpe efter grundig rengøring. Stemplerne drives af motoren gennem knastakslen. Den samme pumpe udfører dosering ved at dreje stemplerne gennem en gearstang forbundet til pedalen, og indsprøjtningsøjeblikket bestemmes på grund af synkronisering med gasfordelingsaksler og tilstedeværelsen af ​​yderligere automatiske regulatorer.

Hvert stempelpar er forbundet med en højtryksbrændstofledning til injektorer, som er simple fjederbelastede ventiler, der føres ind i forbrændingskamrene. For at forenkle designet bruges nogle gange såkaldte pumpe-injektorer, som kombinerer funktionerne fra højtryksbrændstofpumper og sprøjter på grund af kraftdrevet fra knastakselkammene. De har deres egne stempler og ventiler.

Hovedindsprøjtning type Common Rail

Princippet om elektronisk styring af dyser forbundet til en fælles højtryksledning er blevet mere perfekt. Hver af dem har en elektrohydraulisk eller piezoelektrisk ventil, der åbner og lukker ved kommando af den elektroniske enhed. Indsprøjtningspumpens rolle reduceres kun til at opretholde det nødvendige tryk i skinnen, som med dette princip kunne bringes op til 2000 atmosfærer eller mere. Dette gjorde det muligt at styre motoren mere præcist og tilpasse den til de nye toksicitetsstandarder.

Anvendelse af brændstofreturledninger

Ud over den direkte tilførsel af brændstof til motorrummet, bruges nogle gange også et returafløb gennem en separat returledning. Dette har forskellige formål, lige fra at lette reguleringen af ​​trykket på forskellige punkter i systemet til organiseringen af ​​kontinuerlig cirkulation af brændstof. For nylig er tilbagestrømning i tanken sjældent brugt, normalt er det kun nødvendigt for at løse lokale problemer, for eksempel styring af hydraulikken af ​​direkte indsprøjtningsdyser.