Сістэма ўпускаючы аўтамабіля

Праца любога ДВС заснавана на згаранні сумесі паветра і палівы ў цыліндрах агрэгата. Апроч таго, што паветра і гаручы матэрыял (бензін, дызель ці газ) трэба падаць у кожны цыліндр, патрэбен дакладны разлік аб'ёму кожнай субстанцыі, і якасна іх змяшаць. Па меры ўдасканалення матораў паляпшаюцца і сістэмы, якія неабходны для іх максімальнага ККД.

Эфектыўнасць рухавіка залежыць не толькі ад якасці паліўнай сістэмы і працаздольнасці запальвання. Калі паліва дрэнна змяшаецца з паветрам, большая яго частка не згарыць, а будзе выдалена з аўтамабіля праз выхлапную трубу (пра тое, як гэта паўплывае на каталітычны нейтралізатар, расказана тут). Для падвышэння эканамічнасці, экалагічнасці і эфектыўнасці паляпшаюцца розныя параметры сілавога агрэгата.

Разгледзім, якую ролю ў гэтым гуляе ўпускная сістэма, з якіх элементаў яна складаецца, якое яе прызначэнне, які прынцып яе працы.

Што такое сістэма ўпуску аўтамабіля

Старыя маторы, якія яшчэ сустракаюцца ў аўтамабілях айчыннай вытворчасці, не мелі сістэмы ўпускаючы як такой. Карбюратарны матор мае впускной калектар, патрубак якога праходзіць праз карбюратар да паветразаборніка. Сама прылада мае наступны прынцып працы.

Калі поршань у пэўным цыліндры выконвае такт упускаючы, у паражніны ўтворыцца разрэджанне. Газаразмеркавальны механізм адкрывае впускной клапан. Па канале калектара пачынае рухацца паветраны струмень. Праходзячы праз змяшальную камеру карбюратара, у яго пападае некаторую колькасць паліва (гэты аб'ём рэгулюецца жыклерамі, пра якія распавядаецца асобна). Ачыстка паветра забяспечваецца паветраным фільтрам, усталяваным перад карбюратарам.

Сумесь усмоктваецца ў цыліндр праз адчынены клапан. Вакуумны прынцып працы мае любы атмасферны рухавік. У ім паветрана-паліўная сумесь пападае натуральным шляхам пры дапамозе разрэджання ва впускным калектары. Прымітыўны ўпуск толькі забяспечваў паступленне паветра ў камеру карбюратара.

У гэтай сістэмы ёсць істотны недахоп - якасная праца сістэмы напроста залежыць ад таго, якое будынак мае гасцінец, падлучаны да галоўкі блока цыліндраў. Таксама па меры праходжання ВТС праз калектар некаторая колькасць паліва можа трапляць на яго сценкі, што адмоўна адбіваецца на эканамічнасці аўта.

Калі з'явіўся інжэктар (пра тое, што гэта такое і як ён працуе, расказваецца асобна), з'явілася неабходнасць у стварэнні паўнавартаснай сістэмы ўпускаючы, якая мела б такую ​​ж функцыю – ажыццяўляць плот паветра і змешваць яго з палівам, але кіраванне яе працай выконвалася б электронікай.

Электроніка больш эфектыўна разлічвае аптымальную прапорцыю аб'ёму паветра і палівы і падтрымлівае гэты параметр на розных рэжымах працы ДВС. Таксама яна забяспечвае лепшае напаўненне цыліндраў на малых абарачэннях матора. Такое паляпшэнне ва ўпуску агрэгата павялічвае яго прадукцыйнасць без павелічэння выдатку паліва. Аптымальны паказчык суадносін аб'ёму паветра да колькасці паліва складае 14.7/1/XNUMX. Механічны выгляд упускаючы не здольны падтрымліваць гэтую прапорцыю на розных рэжымах працы агрэгата.

Калі раней машына мела толькі паветравод, па якім натуральным шляхам паступала паветра (яго аб'ём абумоўліваўся фізічнымі ўласцівасцямі паветранага гасцінца і выканаўчых прылад), то сучасны аўтамабіль атрымлівае цэлую сістэму, якая складаецца з розных механізмаў, мелых электрычнае кіраванне. Яны кантралююцца ЭБУ, дзякуючы чаму ВТС атрымліваецца больш якаснай.

Варта згадаць, што бензінавы, у тым ліку газавы (выкарыстоўваецца няштатнае ці завадское ГБО), і дызельны маторы атрымліваюць падобную сістэму ўпускаючы. Аднак у залежнасці ад тыпу ўпырску яна можа мець некалькі адрозную прыладу. У іншым аглядзе распавядаецца аб разнавіднасцях інжэктарных сістэм.

Сучасная ўпускная сістэма працуе сінхронна і з іншымі сістэмамі машыны. Напрыклад, у гэты спіс уваходзіць рэцыркуляцыя адпрацаваных газаў і ўпырск паліва. Каб цыліндры больш якасна напаўняліся свежай порцыяй паветрана-паліўнай сумессю, на ўпуску часта ўсталёўваецца турбанагнетальнік. Пра тое, што такое турбакампрэсар у машыне, ёсць асобны агляд.

Прынцып працы ўпускной сістэмы

Впускная сістэма працуе на аснове розніцы ціску ў цыліндры і ў атмасферы. Яна з'яўляецца, калі поршань рухаецца да ніжняй мёртвай кропкі на такце ўпуску (калі выконваецца такт працоўнага ходу, впускной і выпускны клапаны зачыненыя), а клапан, праз які ў ёмістасць паступае паветра з палівам, адчынены.

Колькасць паветра напрамую залежыць ад памераў самага цыліндру. Аднак гэты аб'ём рэгулюецца, каб матор мог працаваць на паніжаных абарачэннях, а пры неабходнасці коленвал можна было раскруціць мацней (калі машына разганяецца). Для змены рэжыму працы выкарыстоўваецца спецыяльны паветраны клапан, які называецца дросельная засланка.

 У карбюратары гэты элемент звязаны з педаллю акселератара. Чым мацней адчыняецца клапан, тым больш палівы зацягваецца ў гасцінец впускного калектара. Інжэктарныя маторы атрымліваюць асаблівы дросель. У ім маецца невялікі электрарухавік, які падлучаны да блока кіравання. Калі кіроўца націскае на педаль газу, ЭБУ пры дапамозе запраграмаваных алгарытмаў вызначае, да якой ступені адкрыць паветраны клапан.

Каб захоўвалася ідэальная прапорцыя паветра і палівы, поруч дроселя варта дросельны датчык, сігналы ад якога паступаюць на электронны блок кіравання (у шматлікіх сучасных сістэмах усталёўваецца два датчыка паветра: адзін перад засланкай, а іншы за ёй). Атрымаўшы гэтыя дадзеныя, электроніка павялічвае/памяншае колькасць паліва, якое падаецца праз фарсункі інжэктара (аб іх прыладзе і прынцыпе працы распавядаецца у іншым артыкуле).

У залежнасці ад тыпу ўпырску впускной гасцінец можа мець некалькі адрозную канструкцыю. Напрыклад, пры размеркаванай мадыфікацыі ўпускная сістэма ўдзельнічае ў сумесеўтварэнні. У такой канструкцыі фарсункі ўсталяваныя ў кожным патрубку калектара максімальна блізка да впускных клапанаў. Такую сістэму атрымлівае большасць сучасных інжэктарных машын.

Калі рухавік мае непасрэдны ўпырск (у выпадку з дызельнымі агрэгатамі гэта адзіная мадыфікацыя), то сістэма ўпускаючы толькі забяспечвае сілкаванне цыліндры свежай порцыяй паветра. У гэтым выпадку згаранне паліва максімальна эфектыўнае, бо змешванне адбываецца непасрэдна ў паражніны цыліндру без страт на впускным гасцінцы.

Прычым дзякуючы асаблівасці канструкцыі гэтага ўпырску (на впускном калектары ўсталяваныя дадатковыя засланкі, іх сінхроннасць працы забяспечвае агульны вал з электрапрывадам) паліўная сістэма можа забяспечваць рознае смесеобразование. Вось два асноўных тыпу:

1. Папластовы тып. У гэтым рэжыме фарсунка распыляе паліва ў цыліндр, максімальна размяркоўваючы яго па ўсёй камеры. Тэмпература паступіла паветра высокая, дзякуючы чаму бензін пачынае выпарацца, лепш змешваючыся з паветрам. Такі рэжым выкарыстоўваецца на малых абарачэннях і пры невялікіх нагрузках на ДВС.
2. Аднастайны (гамагенны) тып. Па сутнасці, гэта збедненая сумесь. У тэорыі ціск у цыліндры пры зачыненых клапанах напроста ўплывае на аддачу матора падчас згарання паветрана-паліўнай сумесі. З гэтага можна зрабіць заключэнне, што для павышэння крутоўнага моманту пры мінімальным расходзе паліва трэба павялічыць аб'ём паступае ў камеру паветра. Аднак у выпадку з размеркаваным упырскам назіраецца наступная праблема. Калі прапорцыя ВТС будзе зменена ў бок павелічэння колькасці паветра (збедненая сумесь), то такая сумесь дрэнна будзе запальвацца. Па гэтай прычыне на размеркаваных тыпах інжэктарных сістэм такі тып сумесеўтварэння не выкарыстоўваецца. Але што да непасрэднага ўпырску, гэта ажыццявіць рэальна. Узгаранне збедненай сумесі магчыма дзякуючы таму, што параўнальна малы аб'ём паліва распыляецца ў непасрэднай блізкасці да свечкі запальвання. У параўнанні з агульнай колькасцю сціснутага паветра паліва ў цыліндры мала, але дзякуючы таму, што поруч электродаў свечкі знаходзіцца ўзбагачанае воблака, матор не губляе сваёй эфектыўнасці нават пры значнай эканоміі паліва.

Вось невялікая анімацыя таго, як працуе схема з змяняным смесеобразованием:

Як працуе впускной калектар? (3D-анімацыя)

У залежнасці ад тыпу паліўнай сістэмы і канструкцыі выканаўчых прылад такіх рэжымаў можа быць яшчэ больш. Кожны з іх актывуецца электронікай, якая фіксуе абароты матора і нагрузку на яго. Для забеспячэння розных рэжымаў адукацыі сумесі кожны вытворца выкарыстоўвае свае механізмы.

Напрыклад, у некаторых маторах усталёўваюцца адмысловыя шматрэжымныя фарсункі, а ў іншых акрамя дросельнага клапана ўсталёўваюцца яшчэ і впускные засланкі. У залежнасці ад рэжыму яны могуць зачыняцца і адчыняцца незалежна ад дросельнай засланкі.

Калі паветрана-паліўная сумесь згарэла, адпрацаваныя газы выдаляюцца праз выпуск. Гэта ўжо іншая сістэма аўтамабіля. Апроч выдалення выхлапу яна кампенсуе пульсацыі газавага струменя і змяншае шум матора (падрабязней пра прыладу і прызначэнні выхлапной сістэмы чытайце тут).

Узмацняльнік тармазоў таксама часткова задзейнічае разрэджанне, якое ўтвараецца ва впускным калектары. Адначасна ён абсталяваны клапанам, які адсякае сістэму рэцыркуляцыі выхлапных газаў.

Схема сучаснай сістэмы ўпускаючы ўключае мноства розных датчыкаў і выканаўчых прылад, дзякуючы чаму яна за дзелі секунды падладжваецца пад рэжым працы матора ці зменлівых нагрузак на сілавы агрэгат. У некаторых сучасных мадэлях выкарыстоўваецца асаблівая тэхналогія, мэта якой - палепшыць эфектыўнасць ДВС пры дапамозе змены даўжыні і перасекі ўпускнога гасцінца.

Такая мадэрнізацыя дазваляе атрымаць максімальны крутоўны момант на паніжаных абарачэннях атмасфернага рухавіка. Падрабязна канструкцыя і прынцып працы калектара з змянянай даўжынёй і перасекам распавядаецца ў іншым артыкуле.

канструкцыя

У прыладу сістэмы ўпускаючы ўваходзяць наступныя элементы:

• Паветразаборнік. У кожнай мадэлі аўта гэты элемент мае сваю канструкцыю. Ключавы элемент у гэтым вузле - паветраны фільтр. Ён змешчаны ў корпус (часта гэта герметычна зачынены са ўсіх бакоў латок, але сустракаюцца і адчыненыя фільтры, усталяваныя непасрэдна на паветразаборнік), які з аднаго боку мае адчынены патрубак. Праз гэтую адтуліну паветра пападае на які фільтруе элемент, чысціцца і паступае ў трубу впускной сістэмы. Падрабязна пра паветраныя фільтры распавядаецца тут.
• Дросель. У сучасным выкананні гэта клапан з электрапрывадам, які ўсталёўваецца на трубу, якая ідзе ад паветразаборніка да калектара. У залежнасці ад запатрабаванняў і нагрузак матора электронны блок кіравання падае адпаведную каманду на адкрыццё/зачыненне засланкі. Дзякуючы гэтаму кантралюецца ўнутраны струмень паветра.
• Рэсівер (або калектар). Паміж дроселем і галоўкай блока цыліндраў усталёўваецца впускной калектар. Гэта труба складанай канструкцыі. З аднаго боку яна мае адзін, а з іншай некалькі патрубкаў (іх колькасць залежыць ад ліку цыліндраў у блоку). Прызначэнне гэтай дэталі ў тым, каб размяркоўваць унутраны струмень паветра па цыліндрах. Калі паліўная сістэма размеркаванага тыпу, то на кожным патрубку будзе зроблена адтуліна, у якім будзе замацавана паліўная фарсунка. У такім выпадку впускная сістэма прымае непасрэдны ўдзел у адукацыі паветрана-паліўнай сумесі. Калі матор мае непасрэдны ўпырск (фарсункі каштуюць поруч свечак запальвання ці свечак напалу ў дызельных матораў), тады ўпуск проста рэгулюе падачу паветра.
• Впускныя засланкі. Гэта дадатковыя клапаны, якія ўстанаўліваюцца ўнутры патрубкаў калектара, каб рэгуляваць тып смесеобразования. Дадзеныя элементы выкарыстоўваюцца ў ДВС з непасрэдным упырскам.
• Датчыкі паветра. Яны фіксуюць сілу патоку паветра перад засланкай і за ёй, а таксама яго тэмпературу. Сігналы ад гэтых сэнсараў паступаюць на блок кіравання.

За сінхронную працу ўсіх выканаўчых механізмаў ўпускной сістэмы адказвае ЭБУ. На падставе сігналаў, атрыманых ад педалі газу, датчыка масавага выдатку і іншых сэнсараў, якімі абсталяваны транспарт, электроніка актывуе пэўны алгарытм. У адпаведнасці з праграмай "мазгоў" усе прылады адначасова атрымліваюць адпаведныя сігналы.

Для чаго патрэбна

Такім чынам, як відаць, без якаснай впускной сістэмы, якая складаецца з рознай колькасці датчыкаў і выканаўчых механізмаў, немагчыма стварыць эканамічны, але разам з тым дастаткова дынамічны і экалагічны аўтамабіль.

Адзіны недахоп сучасных сістэм упускаючы складаецца ў дарагоўлі і складанасці абслугоўвання. Калі карбюратарны матор можна дыягнаставаць і адрамантаваць высілкамі хаджалага аўтамеханіка, то электроніка правяраецца толькі на адмысловым абсталяванні. Для яе рамонту трэба наведаць спецыялізаваны сервісны цэнтр.

У якасці дадатку прапануем паглядзець відэалекцыю пра ўпускную сістэму аўтамабіля:

Тэорыя ДВС: Сістэмы Упускаючы

Пытанні і адказы:

Што такое ўпуск у рухавіку? Іншая назва - впускная сістэма. Гэта паветразаборнік, злучаны з трубой, якая разгалінуецца на некалькі труб (па адной на цыліндр). Сістэма патрэбна для падачы свежага паветра і фармаванні ВТС.

Што будзе калі павялічыць впускной калектар? Падаўжэнне калектара ў атмасферніку прывядзе да большага супраціву на ўваходзе, што прывядзе да горшага згарання ВТС. Гэта прывядзе да памяншэння крутоўнага моманту і магутнасці.