ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Устройство топливной системы

 

Форсунка (инжектор), является основным элементом системы впрыска.

Назначение форсунки

Дозированная подача топлива, распыление его в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси. Форсунки нашли свое применение в системах впрыска бензиновых и дизельных двигателей. На современных автомобилях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

Виды форсунок

Форсунки различаются в зависимости от способа осуществления впрыска топлива. Давайте рассмотрим основные виды форсунок:

  • Электромагнитные форсунки;
  • Электрогидравлические форсунки;
  • Пьезоэлектрические форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

1 — сетчатый фильтр; 2 — электрический разъем; 3 – пружина; 4 — обмотка возбуждения; 5 — якорь электромагнита; 6 — корпус форсунки; 7 — игла форсунки; 8 – уплотнение; 9 — сопло форсунки.

Электромагнитная форсунка нашла свое применение на бензиновых двигателях, в том числе оборудованных системой непосредственного впрыска. Электромагнитной форсунка имеет простую конструкцию, которая включает электромагнитный клапан с иглой и соплом.

Как работает электромагнитная форсунка

Работа электромагнитной форсунки осуществляется в соответствии с заложенным алгоритмом в электронный блок управления. Электронный блок в определенный момент подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Вследствие этого создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло форсунки, после чего производится впрыск топлива. Когда напряжение исчезает, пружина возвращает иглу форсунки обратно на седло.

Устройство электрогидравлической форсунки

1 — сопло форсунки; 2 – пружина; 3 — камера управления; 4 — сливной дроссель; 5 — якорь электромагнита; 6 — сливной канал; 7 — электрический разъем; 8 — обмотка возбуждения; 9 — штуцер подвода топлива; 10 — впускной дроссель; 11 – поршень; 12 — игла форсунки.

Электрогидравлическая форсунка применяется на дизельных двигателях. Электрогидравлическая форсунка включает электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Как работает электрогидравлическая форсунка

Работа электрогидравлической форсунки основана на использовании давления топлива при впрыске. В обычном положении электромагнитный клапан закрыт и игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Давление топлива на иглу меньше давления на поршень, благодаря этому впрыск топлива не происходит.

Когда электронный блок управления дает команду на электромагнитный клапан, открывается сливной дроссель. Топливо вытекает из камеры управления через сливной дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали, вследствие чего давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу форсунки не изменяется.

Игла форсунки поднимается и происходит впрыск топлива.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

1 — игла форсунки; 2 – уплотнение; 3 — пружина иглы; 4 — блок дросселей; 5 — переключающий клапан; 6 — пружина клапана; 7 — поршень клапана; 8 — поршень толкателя; 9 – пьезоэлектрический элемент; 10 — сливной канал; 11 — сетчатый фильтр; 12 — электрический разъем; 13 — нагнетательный канал.

Пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка) является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в современных автомобилях. Форсунка применяется на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. Основные преимущества пьезоэлектрической форсунки в точности дозировки и быстроте срабатывания. Благодаря этому пьезофорсунка обеспечивает многократный впрыск на протяжении одного рабочего цикла.

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Работа пьезофорсунки основана на изменении длины пьезокристалла при подачи напряжения. Пьезоэлектрическая форсунка состоит из: корпуса, пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана и иглы.

Пьезофорсунка работает по гидравлическому принципу. В обычном положении игла прижата к седлу силой высокого давления топлива. Электронный блок подает электрический сигнал на пьезоэлемент и его длина увеличивается, воздействуя на поршень толкателя, открывает переключающий клапан и топливо поступает в сливную магистраль. Давление над иглой падает, и за счет давления в нижней части игла поднимается, что приводит к впрыску топлива. Количество впрыскиваемого топлива зависит от длительности воздействия на пьезоэлемент и давления топлива в топливной рампе.

Что такое топливная система инжектора. Принцип работы, особенности, строение и устройство

Сегодня мы узнаем, что представляет из себя инжекторная топливная система двигателя автомобиля, каково ее строение, устройство и принцип работы, а также чем отличается механизм от карбюраторных установок

ЧТО ТАКОЕ ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА ИНЖЕКТОРА. ПРИНЦИП РАБОТЫ, ОСОБЕННОСТИ, СТРОЕНИЕ И УСТРОЙСТВО


Добрый день, сегодня мы узнаем, что представляет из себя инжекторная топливная система двигателя автомобиля, каково ее строение, устройство и принцип работы, а также чем отличается механизм от карбюраторных установок. Кроме того, расскажем про то, из каких компонентов и узлов состоит топливная система инжекторного типа, насколько она эффективна в работе, а также каков уровень ремонтопригодности установка. В заключении поговорим о том, какие детали топливной системы играют ключевую роль в ее оптимальном функционировании и на что стоит обращать внимание при эксплуатации бензинового двигателя оснащенного инжекторным механизмом, чтобы устройства отработали весь свой срок службы без поломок.


Сама по себе топливная система автомобиля – это своего рода его “кровеносная“ система машины, срок службы которой зависит от большого количества факторов и условий эксплуатации. Эффективность работы инжекторной системы бензинового двигателя напрямую зависит от производственных свойств узлов, их конструкторских особенностей, строения компонентов, надежности деталей, которыми оснащен механизм, а также от своевременной замены расходных элементов (на примере топливного фильтра, свечей зажигания), качества заправляемого топлива и в положенный ли регламентом срок проводится техническое обслуживание транспортного средства.

Инжекторный двигатель: принцип работы инжектора, неисправности

Инжекторный двигатель – агрегат, укомплектованный системой электронного впрыска топлива, управляемый электронным блоком управления. Массовый переход на инжектор к концу 80-х годов вполне оправдан: впрысковые моторы более экологичны, экономичны, по ходу работы состав и количество смеси корректируется согласно нагрузкам двигателя ЭБУ.

Главные отличия карбюратора от электронного впрыска

Электронный инжекторный двигатель кардинально различается от карбюраторного. В карбюраторном моторе смесеобразование внешнее (готовится в карбюраторе), а инжекторные форсунки впрыскивают топливо, либо в коллектор перед впускным клапаном, либо в цилиндр непосредственно.

Карбюратор – на 80% механическое устройство, если не считать экономайзера принудительного холостого хода (когда двигатель отключается при отпущенной педали газа на ходу), и электронного подсоса (для запуска и прогрева двигателя, смесь подается обогащенной).

Инжектор является дозатором, который способен в разное время и в течение разного времени впрыскивать топливо.

Если взять два одинаковых двигателя, на одном из которых топливная система будет инжекторная, а на втором карбюраторная, у второго мощность будет выше на 15-20%.

Разновидности инжектора

На сегодняшний день используется электронный распределенный непосредственный впрыск. Переходным этапом инжектирования был моновпрыск (центральный) с одной форсункой. Моновпрыск использовался очень мало, так как недостатков было больше, чем достоинств. Скоро его заменил распределенный впрыск.

Распределенный электронный впрыск топлива предполагает наличие форсунок, по одной на каждый цилиндр. Воздух в цилиндры попадает через впускной коллектор и дозируется дроссельной заслонкой.

Непосредственный впрыск напоминает дизельную топливную систему, так как форсунки вмонтированы прямо в цилиндры, от чего и происходит название.

Устройство инжекторного двигателя

Простейший инжектор состоит из следующих компонентов:

  • ЭБУ (электронный блок управления),
  • электрический бензонасос,
  • топливная рампа и датчик давления топлива,
  • электронные форсунки,
  • впускной коллектор с дроссельной заслонкой,
  • датчики: температуры ОЖ, детонации, расхода воздуха, положения дросселя, положения коленчатого вала, наличия кислорода в выпускном коллекторе.

Как вышеуказанные компоненты взаимодействуют между собой, на примере запуска двигателя: при повороте ключа в замке зажигания включается бортовая сеть, электробензонасос начинает подкачку топлива.

После следующего поворота срабатывает датчик положения коленвала, чтобы поджечь своевременно смесь. Топливо через рампу попадает в форсунки. Отношение топлива к воздуху, угол зажигания и момент подачи топлива определяется блоком управления, который основывается на данных датчиков температуры ОЖ, ДМРВ и ДПДЗ.

Во время работы инжекторного двигателя все датчики фиксируют изменения в двигателе, о чем постоянно сообщают блоку управления.

В программе блока управления «зашита» целая сетка, называемая топливной картой. Топливная карта позволяет корректировать смесь по следующим параметрам:

  1. момент открытия форсунки;
  2. время, при котором игла форсунки открыта;
  3. количество топлива;
  4. угол зажигания.

Под каждый режим работы (запуск, холостой ход, слабые нагрузки, средний режим, и режим максимальных оборотов) запрограммированы свои параметры, указанные выше. Это одно из главных отличий от карбюратора, так как имеется возможность широкой настройки топливной системы программируемым способом.

Достоинства и недостатки двигателя с электронным впрыском

Из плюсов можно выделить:

  • широкие возможности настройки двигателя под свои потребности (максимальная мощность, или максимальная экономичность),
  • весь процесс работы двигателя управляется электроникой,
  • компьютерная диагностика,
  • экологичность.

Недостатки:

  • стоимость ремонта и обслуживания,
  • уязвимость электроники,
  • зависимость от стабильного напряжения бортовой сети.

Основные неисправности

Из-за того, что инжектор – это цепочка сложных электронных систем, некоторые из деталей имеют свойство изнашиваться, а именно:

Электронные датчики, такие как ДМРВ, лямбда-зонд (датчик выявления кислорода в выхлопной трубе), датчик температуры охлаждающей жидкости — часто выходят из строя в силу своей работ в агрессивной среде

Топливные форсунки, особенно непосредственного впрыска, уязвимы к загрязнению, вследствие чего мотор начинает троить. Но чистка форсунок требуется не так часто, как чистка карбюратора

Выход из строя форсунки из-за западания иглы, что приводит к гидроудару (несжимаемая жидкость в виде топлива не сгорает, из-за чего поршень давит на шатун, когда тот стремится вверх, результат — пробитие блока цилиндров).

Рекомендации по эксплуатации инжекторного двигателя

Инжекторная система питания долговечна, но требуется соблюдать следующие меры:

  • Раз в год производить чистку форсунок (добавкой моющей присадки в топливо),
  • Каждые 10 000 км менять топливный фильтр,
  • Сократить на 30-50% диапазон замены воздушного фильтра,
  • Обрабатывать средством для контактов провода датчиков двигателя,
  • Обеспечить герметизацию ЭБУ.

А также раз в 20 000 км надо чистить дроссельную заслонку, регулятор холостого хода и впускной коллектор.

Принцип инжектора. Механический инжектор: принцип работы

В данной статье будет рассмотрен принцип работы инжектора и все его основные компоненты.

Это довольно перспективная система, которая в настоящее время используется на всех автомобилях независимо от их ценовой группы. Но не забывайте, что впервые такие конструкции стали массово применяться в 70-80-х годах. И сначала форсунки были без использования электронных компонентов. Конечно, они могли присутствовать, но в минимальном количестве.Также стоит сравнить инжекторную и карбюраторную системы впрыска топлива.

Карбюратор против инжектора

Пожалуй, среди любителей карбюратора останутся только те, кто любит стартовать со светофора. Причина в том, что карбюратор позволяет развивать большой крутящий момент и мощность внизу. Система впрыска впрыска, даже идеально настроенная, не рядом. Простота карбюратора и стоимость обслуживания также дают небольшое преимущество. Но вот что касается мощности и крутящего момента на высоких оборотах, тут инжектор здесь выигрывает, причем с большим отрывом.Другими словами, если вы обгоните свою машину, она будет более первозданной, если будет установлен впрыск. Также возможно увеличить мощность, установив турбину — устройство, способное нагнетать избыточное давление воздуха в систему впрыска. За счет этого мощность двигателя увеличивается во много раз. Конечно, ресурс страдает, но чем не пожертвуете ради эффектной езды?

Этапы развития инжекторного впрыска

На знаменитых «сигарах» «Ауди 100» применялся механический инжектор.Принцип ее работы можно сравнить с системой подачи топлива в дизельных двигателях. С помощью механического насоса и того же привода форсунок топливно-воздушная смесь подавалась в камеры сгорания. Конечно, нельзя не упомянуть переходное звено — карбюраторы с электронным управлением. Они использовались на небольшом количестве автомобилей, причем исключительно японского производства. Жители Страны восходящего солнца и по сей день очень любят различные электронные гаджеты.Но электронные карбюраторы не пользовались большой популярностью, в конце 80-х началась их эпоха и сразу закончилась. Кстати, на автомобилях ВАЗ-2110, например, устанавливались карбюраторы без тросового «всасывания». Регулировка подачи воздуха производилась автоматически, с помощью специальной заслонки, меняющей свое положение по мере прогрева двигателя. Но сегодня большую популярность приобрели форсунки, конструкции которых уже стали классическими. Вот они и стоит рассмотреть подробнее, разобрать по частям.

Топливный насос

Это сердце всей топливной системы, так как он помогает циркулировать бензин. В его состав входят следующие элементы:

  1. Фильтр (в народе его называют «памперсы», так как имеет завидное сходство).
  2. Электродвигатель постоянного тока.
  3. Насос с приводом от двигателя.
  4. Датчик уровня (конструктивно интегрирован с топливным насосом).

Насос расположен непосредственно в резервуаре, закреплен гайками.Доступ к нему можно получить, подняв заднее сиденье. Во всех машинах, будь то старая «десятка» или новая «японка», прямо под сиденьем стоит бензонасос. Конечно, снятие и установка на всех машинах будет производиться по-разному. От насоса до аппарели проложен топливопровод. Она должна выдерживать большое давление, поэтому всегда следите за ее состоянием. Параллельно этой магистрали проложена труба, по которой излишки бензина возвращаются обратно в бак. Все очень просто принцип работы бензонасоса.Инжектор функционирует из-за избыточного давления, создаваемого насосом.

Топливная рампа

Устанавливается непосредственно на двигателе. Его задача — поддерживать определенное давление в смеси бензина и воздуха. Именно в нем происходит процесс соединения двух компонентов горючей смеси — бензина и воздуха. И пропорция всегда должна быть одинаковой — 14 частей воздуха на бензин. Только в этом случае двигатель будет работать максимально стабильно, стабильно, экономично.К пандусу подключены такие механизмы, как дроссельная заслонка, электромагнитные форсунки, предохранительный клапан. Кстати, именно в топливной рампе установлен датчик давления топлива. Но о нем и всех остальных электронных компонентах будет рассказано дальше. Следует отметить, что инжектор Вентури, принцип действия которого аналогичен системе, рассмотренной в статье, имеет очень широкое применение, причем не только в автомобилях.

Форсунки

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ — ТОПЛИВО.Уменьшить расход топлива на

Исходная молекула и теплота ее сгорания (Q, МДж / кг)

Продукты разрушения

Теплота сгорания

(Q, МДж / кг)

С 10 Н 22 Q = 44,602

2C 5 Н 10 + 2H

Q = 46 722; + 4,75%

5 Н 10 Q = 45,008

3 Н 6 + 2С 2 Н 4

Q = 46,35; + 3%

С 6 Н 14 Q = 44,769

2C 3 Н 6 + 2Н

3C 2 Н 4 +

Q = 48 654; + 8,68%

Q = 48 873; + 9,17%

С 4 Н 8 Q = 45,322

2 Н 4

Q = 47 180; + 4,1%

C 8 H 16 Q = 43,775

2C 4 Н 8

2 Н 4

Q = 45 322; + 3,5%

Q = 47 180; + 7,8%

С 9 Н 12 Q = 41,6

3 Н 4

Q = 46 164; + 11%

С 10 Н 14 Q = 41,76

3 Н 4 + 2С 2 Н 2 + 2Н

Q = 46 701; + 11,8%

С 11 Н 16 Q = 42,023

3 Н 4 + С 2 Н 4

Q = 46 674; + 11%

Двигатель внутреннего сгорания — структура двигателя внутреннего сгорания — цилиндр, топливо, коленчатый вал и поршень

Двигатели внутреннего сгорания обычно используют возвратно-поступательное движение, хотя газовая турбина , ракетные и роторные двигатели являются примерами других типов двигателей внутреннего сгорания.Однако поршневые двигатели внутреннего сгорания являются наиболее распространенными и используются в большинстве автомобилей, грузовиков, мотоциклов и других машин с приводом от двигателя.

Самыми основными компонентами двигателя внутреннего сгорания являются цилиндр, поршень и коленчатый вал. К ним прикреплены другие компоненты, которые увеличивают эффективность возвратно-поступательного движения и преобразуют это движение во вращательное движение коленчатого вала. Топливо должно поступать в цилиндр, а выхлоп, образованный взрывом топлива, должен обеспечивать выход из цилиндра.Также должно быть произведено зажигание или зажигание топлива. В поршневом двигателе внутреннего сгорания это делается одним из двух способов.

Дизельные двигатели также называют двигателями с компрессором, потому что они используют сжатие для самовоспламенения топлива. Воздух сжимается, то есть выталкивается в небольшое пространство цилиндра. Сжатие вызывает нагревание воздуха; когда топливо попадает в горячий сжатый воздух, топливо взрывается. Давление , создаваемое сжатием, требует, чтобы дизельные двигатели были более прочными и, следовательно, тяжелее, чем бензиновые двигатели, но они более мощные и требуют менее дорогостоящего топлива.Дизельные двигатели обычно используются в больших транспортных средствах, таких как грузовики и тяжелая строительная техника, или в стационарных машинах.

Бензиновые двигатели также называют двигателями с искровым зажиганием, потому что они зависят от искры электричества, которая вызывает взрыв топлива в цилиндре. Этот газовый двигатель легче дизельного двигателя и требует более очищенного топлива.

В двигателе цилиндр расположен внутри блока цилиндров, достаточно прочного, чтобы сдерживать взрывы топлива.Внутри цилиндра находится поршень, который точно соответствует цилиндру. Поршни обычно имеют куполообразную форму сверху и полую внизу. Поршень прикреплен через шатун, установленный в полой нижней части, к коленчатому валу, который преобразует движение поршня вверх и вниз в круговое движение. Это возможно, потому что коленчатый вал не прямой, а имеет изогнутую часть (по одной на каждый цилиндр), называемую кривошипом.

Аналогичная конструкция приводит в движение велосипед. При езде на велосипеде верхняя часть ноги человека похожа на поршень.От колена до ступни нога действует как шатун, который прикрепляется к коленчатому валу с помощью кривошипа или педального узла велосипеда. Когда сила прикладывается к верхней части ноги, эти части начинают двигаться. Возвратно-поступательное движение голени преобразуется во вращательное или вращательное движение коленчатого вала.

Обратите внимание, что при езде на велосипеде нога делает два движения, одно вниз и одно вверх, чтобы завершить цикл вращения педалей. Это так называемые удары. Поскольку двигатель также должен всасывать топливо и снова выпускать топливо, большинство двигателей используют четыре хода для каждого цикла, который совершает поршень.Первый ход начинается, когда поршень оказывается в верхней части цилиндра, называемой головкой цилиндра. Когда он опускается, в цилиндре создается разрежение

. Это потому, что поршень и цилиндр образуют герметичное пространство. Когда поршень опускается, пространство между ним и головкой блока цилиндров увеличивается, а количество воздуха остается прежним. Этот вакуум помогает подавать топливо в цилиндр, подобно действию легких. Поэтому этот ход называется тактом впуска.

Следующий ход, называемый тактом сжатия, происходит, когда поршень снова подталкивается вверх внутри цилиндра, сжимая или сжимая топливо в более тесное и тесное пространство. Сжатие топлива в верхней части цилиндра вызывает нагревание воздуха, что также нагревает топливо. Сжатие топлива также облегчает воспламенение и делает взрыв более мощным. У расширяющихся газов взрыва меньше места, а это значит, что они будут сильнее давить на поршень, чтобы уйти.

В верхней части такта сжатия топливо воспламеняется, вызывая взрыв, который толкает поршень вниз. Этот ход называется рабочим ходом, и это ход, при котором вращается коленчатый вал. Последний ход, такт выпуска, снова поднимает поршень вверх, который вытесняет выхлопные газы, образовавшиеся в результате взрыва, из цилиндра через выпускной клапан. Эти четыре удара также обычно называют «сосание, сжатие, удар и удар». Двухтактные двигатели исключают такты впуска и выпуска, комбинируя их с тактами сжатия и увеличения мощности.Это позволяет создать более легкий и мощный двигатель — по сравнению с размером двигателя — требующий менее сложной конструкции. Но двухтактный цикл — менее эффективный метод сжигания топлива. Остаток несгоревшего топлива остается внутри цилиндра, что препятствует сгоранию. Двухтактный двигатель также воспламеняет топливо в два раза чаще, чем четырехтактный, что увеличивает износ деталей двигателя. Поэтому двухтактные двигатели используются в основном там, где требуется двигатель меньшего размера, например, на некоторых мотоциклах, и с небольшими инструментами.

Для горения требуется присутствие кислорода, поэтому топливо должно быть смешано с воздухом, чтобы он воспламенился. В дизельных двигателях топливо подается непосредственно для реакции с горячим воздухом внутри цилиндра. Однако двигатели с искровым зажиганием сначала смешивают топливо с воздухом вне цилиндра. Это делается либо через карбюратор, либо через систему впрыска топлива. Оба устройства испаряют бензин и смешивают его с воздухом в соотношении , что составляет примерно 14 частей воздуха на каждую часть бензина.Дроссельная заслонка в карбюраторе регулирует количество воздуха, смешиваемого с топливом; на другом конце дроссельная заслонка контролирует, сколько топливной смеси будет отправлено в цилиндр.

Вакуум, создаваемый при движении поршня вниз по цилиндру, втягивает топливо в цилиндр. Поршень должен точно входить в цилиндр, чтобы создать этот вакуум. Резиновые компрессионные кольца, вставленные в канавки поршня, обеспечивают герметичность посадки. Бензин поступает в цилиндр через впускной клапан.Затем бензин сжимается в цилиндр следующим движением поршня в ожидании воспламенения.

Двигатель внутреннего сгорания может иметь от одного до двенадцати или более цилиндров, которые действуют вместе в точно рассчитанной по времени последовательности для приведения в движение коленчатого вала. Велосипедиста на велосипеде можно описать как двухцилиндровый двигатель, в котором каждая нога помогает другой создавать мощность для управления велосипедом и подтягивать друг друга в цикле движений. Автомобили обычно имеют четырех-, шести- или восьмицилиндровые двигатели, хотя также доступны двух- и двенадцатицилиндровые двигатели.Количество цилиндров влияет на рабочий объем двигателя, то есть на общий объем топлива, прошедшего через цилиндры. Больший рабочий объем позволяет сжигать больше топлива, создавая больше энергии для привода коленчатого вала.

Искра подается через свечу зажигания, расположенную в головке блока цилиндров. Искра вызывает взрыв бензина. Свечи зажигания содержат два металлических конца , называемых электродами, которые проходят вниз в цилиндр. У каждого цилиндра своя свеча зажигания.Когда через свечу зажигания проходит электрический ток , ток перескакивает с одного электрода на другой, создавая искру.

Этот электрический ток исходит от батареи . Однако ток батареи недостаточно силен, чтобы вызвать искру, необходимую для воспламенения топлива. Поэтому он проходит через трансформатор , который значительно увеличивает его напряжение или силу. Затем ток может быть направлен на свечу зажигания.

Однако в случае двигателя с двумя или более цилиндрами искра должна направляться в каждый цилиндр по очереди.Последовательность срабатывания цилиндров должна быть рассчитана так, чтобы, пока один поршень находился в рабочем такте, другой поршень находился в такте сжатия. Таким образом, сила, действующая на коленчатый вал, может поддерживаться постоянной, что позволяет двигателю работать плавно. Количество цилиндров влияет на плавность работы двигателя; чем больше цилиндров, тем постояннее усилие на коленчатом валу и тем более плавно будет работать двигатель.

Время срабатывания цилиндров контролируется распределителем.Когда ток поступает в распределитель, он направляется к свечам зажигания через провода, по одному на каждую свечу зажигания. Механические распределители — это, по сути, вращающиеся роторы, которые по очереди подают ток в каждый провод. Электронные системы зажигания используют компьютерные компоненты для выполнения этой задачи.

В самых маленьких двигателях используется аккумулятор, который при разрядке просто заменяется. Однако в большинстве двигателей предусмотрена возможность перезарядки аккумулятора, используя движение вращающегося коленчатого вала для выработки тока обратно в аккумулятор.

Поршень или поршни толкают коленчатый вал вниз и вверх, вызывая его вращение. Это преобразование возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала возможно, потому что для каждого поршня коленчатый вал имеет кривошип, то есть секцию, установленную под углом к движению вверх и вниз положения . На коленчатом валу с двумя или более цилиндрами эти кривошипы также установлены под углом друг к другу, что позволяет им работать согласованно. Когда один поршень толкает кривошип вниз, второй кривошип толкает поршень вверх.

Большое металлическое колесо, похожее на маховик, прикреплено к одному концу коленчатого вала. Он предназначен для поддержания постоянного движения коленчатого вала. Это необходимо для четырехтактного двигателя, потому что поршни совершают рабочий ход только один раз на каждые четыре хода. Маховик обеспечивает импульс для переноса коленчатого вала во время его движения, пока он не получит следующий рабочий ход. Он делает это с помощью инерции, то есть принципа, согласно которому движущийся объект стремится оставаться в движении.Как только маховик приводится в движение поворотом коленчатого вала, он продолжает двигаться и вращать коленчатый вал. Однако чем больше цилиндров в двигателе, тем меньше ему придется полагаться на движение маховика, потому что большее количество поршней будет удерживать коленчатый вал.

Индукционная система

Индукционная система Меню
  • Система впуска всасывает воздух снаружи, смешивает его с топливом и подает топливно-воздушную смесь в цилиндр, где происходит сгорание.
    • Это сгорание создает тягу или мощность от силовой установки
  • Наружный воздух попадает в систему впуска через впускное отверстие в передней части кожуха двигателя
  • Этот порт обычно содержит воздушный фильтр, препятствующий попаданию пыли и других посторонних предметов.
    • Альтернативный воздух поступает изнутри капота двигателя в обход потенциально забитого воздушного фильтра
    • Некоторые альтернативные источники воздуха работают автоматически, другие — вручную
  • В двигателях малых самолетов обычно используются два типа индукционных систем:
    1. Карбюраторная система
    2. Система впрыска топлива
  • Карбюратор смешивает топливо и воздух перед тем, как эта смесь поступает во впускной коллектор для сгорания
  • Карбюраторы откалиброваны на уровне моря, что означает, что по мере увеличения высоты давление воздуха будет падать, а топливо останется постоянным, что приведет к обогащению смеси, если не исправить
    • Это может привести к загрязнению свечей зажигания
  • Распределение топлива не такое точное, как впрыск топлива
  • Сравнительно простой, мало подвижных частей
  • Большие топливопроводы, трудно засоряемые
  • дешевые
    1. Тип поплавка
    2. Тип давления
    • Самый распространенный тип карбюратора [Рисунок 1]
    • При работе поплавковой карбюраторной системы наружный воздух сначала проходит через воздушный фильтр, обычно расположенный у воздухозаборника в передней части капота двигателя
    • Этот отфильтрованный воздух поступает в карбюратор и через трубку Вентури, узкое горло в карбюраторе
    • Когда воздух проходит через трубку Вентури, создается область низкого давления, которая заставляет топливо течь через главный топливный жиклер, расположенный в горловине
    • Затем топливно-воздушная смесь втягивается через впускной коллектор в камеры сгорания, где она воспламеняется
    • Карбюратор поплавкового типа получил свое название от поплавка, который опирается на топливо в поплавковой камере
    • Игла, прикрепленная к поплавку, открывает и закрывает отверстие в нижней части чаши карбюратора
    • Дозирует правильное количество топлива в карбюратор в зависимости от положения поплавка, которое контролируется уровнем топлива в поплавковой камере.
    • Когда уровень топлива заставляет поплавок подниматься, игольчатый клапан закрывает топливное отверстие и перекрывает поток топлива в карбюратор
    • Игольчатый клапан снова открывается, когда двигателю требуется дополнительное топливо
    • Подача топливовоздушной смеси в камеры сгорания регулируется дроссельной заслонкой, которая управляется дроссельной заслонкой в ​​кабине экипажа
    • Недостатки:
      • Резкие маневры нарушают плавучесть
      • Топливо должно выгружаться при низком давлении, что приводит к неполному испарению и затруднению выгрузки топлива в некоторые системы наддува
      • Что наиболее важно, он имеет тенденцию к обледенению, о которой говорится ниже.
    • Справочник по пилотированию самолета, поплавковый карбюратор
    • Давления типа карбюратор разряжает топлива в воздушный поток при давлении выше атмосферного и с помощью топливного насоса
    • Это приводит к лучшему испарению и позволяет сливать топливо в воздушный поток на стороне двигателя от дроссельной заслонки
    • Когда выпускное сопло расположено в этой точке, падение температуры из-за испарения топлива происходит после того, как воздух прошел через дроссельную заслонку, и в точке, где тепло двигателя стремится ее компенсировать.
    • Опасность обледенения от паров топлива практически устранена
    • Последствие быстрых маневров и шероховатого воздуха на карбюраторах давления типа пренебрежимо мало, так как их топливные камеры остаются заполненными при любых условиях эксплуатации
  • Карбюраторы обычно калибруются при давлении на уровне моря, когда правильное соотношение топливовоздушной смеси устанавливается с помощью регулятора смеси, установленного в положение ПОЛНЫЙ НАБОР.
  • Однако с увеличением высоты плотность воздуха, поступающего в карбюратор, уменьшается, а плотность топлива остается прежней
  • Это создает более богатую смесь, что может привести к неровности двигателя и заметной потере мощности.
  • Шероховатость обычно возникает из-за загрязнения свечей зажигания из-за чрезмерного накопления углерода на свечах
  • Накопление углерода происходит из-за того, что богатая смесь снижает температуру внутри цилиндра, препятствуя полному сгоранию топлива
  • Это состояние может возникать во время предварительного взлета в высокогорных аэропортах и ​​во время набора высоты или крейсерского полета на больших высотах.
  • Чтобы поддерживать правильную топливно-воздушную смесь, смесь должна быть обеднена с помощью регулятора смеси
  • Обогащение смеси уменьшает расход топлива, что компенсирует снижение плотности воздуха на большой высоте

  • При спуске с большой высоты смесь должна быть обогащена, иначе она может стать слишком бедной
  • Слишком бедная смесь вызывает детонацию, которая может привести к плохой работе двигателя, перегреву и потере мощности
  • Лучший способ поддерживать правильную смесь — это следить за температурой двигателя и при необходимости обогащать смесь
  • Правильный контроль смеси и лучшая экономия топлива для двигателей с впрыском топлива может быть достигнута с помощью датчика температуры выхлопных газов (EGT)
  • Поскольку процесс регулировки смеси может варьироваться от одного самолета к другому, важно обратиться к руководству по летной эксплуатации самолета (AFM) или руководству по эксплуатации пилота (POH), чтобы определить конкретные процедуры для данного самолета
  • Справочник по полету самолета, карбюратор Ice
  • Справочник по полету самолета, риск обледенения карбюратора
  • Как упоминалось ранее, обледенение карбюратора является самым большим недостатком карбюраторной системы [Рис. 2].
  • Обледенение карбюратора возникает из-за резкого перепада температуры внутри карбюратора и испарения топлива
    • Это происходит из-за эффекта испарения топлива и снижения давления воздуха в трубке Вентури
    • В частности, это проблема в системе карбюратора поплавкового типа.
  • Карбюраторный лед может образовываться даже при температуре до 100 ° F (38 ° C) и влажности до 50% [Рис. 3]
    • Обледенение карбюратора наиболее вероятно при температурах ниже 70 ° по Фаренгейту (° F) или 21 ° по Цельсию (° C) и относительной влажности выше 80%
    • Это падение температуры может достигать от 60 до 70 ° F (от 15 до 21 ° C)
    • Следовательно, при температуре наружного воздуха 100 ° F (37 ° C) падение температуры на 70 ° F (21 ° C) приводит к температуре воздуха в карбюраторе на уровне 30 ° F (-1 ° C).
  • Обледенение карбюратора вызовет потерю оборотов в минуту (гребной винт фиксированного шага) или сдвиги давления в коллекторе (гребные винты постоянной скорости)
  • По мере того, как в трубке Вентури образуется лед, число оборотов уменьшается, и поэтому для поддержания числа оборотов карбюратор увеличивает расход топлива, что ничего не делает, потому что поток воздуха является проблемой
    • Следовательно, неожиданное увеличение расхода топлива — лучший показатель обледенения карбюратора
    • Кроме того, если достаточно плохо, первым признаком может быть внезапное падение оборотов, за которым следует остановка двигателя.
  • Если водяной пар в воздухе конденсируется, когда температура карбюратора равна или ниже точки замерзания, на внутренних поверхностях карбюратора, включая дроссельную заслонку
  • , может образоваться лед.
  • Пониженное давление воздуха, а также испарение топлива способствует снижению температуры в карбюраторе
  • Лед обычно образуется вблизи дроссельной заслонки и в горловине Вентури
  • Это ограничивает поток топливовоздушной смеси и снижает мощность
  • Если нарастает достаточно льда, двигатель может перестать работать
  • Первым признаком обледенения карбюратора в самолете с винтом фиксированного шага является снижение оборотов двигателя, за которым может следовать шероховатость двигателя.
  • В самолете с винтом постоянной скорости обледенение карбюратора обычно проявляется в уменьшении давления в коллекторе, но без снижения оборотов в минуту.
  • Шаг винта автоматически регулируется для компенсации потери мощности
  • Таким образом поддерживается постоянная частота вращения
  • Хотя обледенение карбюратора может возникнуть на любом этапе полета, это особенно опасно при использовании пониженной мощности во время снижения.
  • При определенных условиях лед в карбюраторе может образовываться незамеченным, пока не будет добавлена ​​мощность.
  • Система подогрева карбюратора используется для снижения риска обледенения поплавковых карбюраторов.
  • Важно отметить, что обледенение карбюратора не имеет абсолютно никакого отношения к структурному обледенению и не является признаком другого.
  • Справочник по полетам на самолете, Карбюратор Ice
  • Справочник по полету самолета, риск обледенения карбюратора
  • Нагреватель карбюратора — это система защиты от обледенения, которая предварительно нагревает воздух до того, как он достигнет карбюратора, и предназначена для поддержания температуры топливно-воздушной смеси выше температуры замерзания, чтобы предотвратить образование льда в карбюраторе.
    • Обратите внимание, что более теплый воздух менее плотный и приведет к снижению производительности двигателя.
  • Нагрев карбюратора можно использовать для таяния льда, который уже образовался в карбюраторе, если накопление не слишком велико, но лучше всего использовать подогрев карбюратора в качестве превентивной меры.
  • Кроме того, можно использовать нагрев карбюратора в качестве альтернативного источника воздуха, если всасывающий фильтр засоряется, например, в условиях внезапного или неожиданного обледенения планера.
  • Нагрев карбюратора следует проверять при прогоне двигателя
    • Как упоминалось выше, этот менее плотный воздух вызывает потерю мощности, которая наблюдается во время проверки в виде падения числа оборотов.

  • Когда условия способствуют обледенению карбюратора во время полета, следует проводить периодические проверки для обнаружения его присутствия
  • Если обнаружено, следует немедленно нагреть карбюратор на полную мощность и оставить его в положении ВКЛ, пока пилот не убедится, что весь лед удален.
  • Если присутствует лед, частичное нагревание или оставление тепла включенным на недостаточное время может усугубить ситуацию
  • В крайних случаях обледенения карбюратора, даже после удаления льда, необходимо использовать полный нагрев карбюратора, чтобы предотвратить дальнейшее образование льда.
  • Датчик температуры карбюратора, если он установлен, помогает определить, когда использовать нагрев карбюратора.

  • Всякий раз, когда дроссельная заслонка закрывается во время полета, двигатель быстро охлаждается, и испарение топлива менее полное, чем если бы двигатель был теплым
  • Также, в этом состоянии двигатель более подвержен обледенению карбюратора.
  • Если подозреваются условия обледенения карбюратора и ожидается работа с закрытой дроссельной заслонкой, отрегулируйте нагрев карбюратора до положения полного включения перед закрытием дроссельной заслонки и оставьте его включенным во время работы с закрытой дроссельной заслонкой.
  • Тепло способствует испарению топлива и помогает предотвратить образование льда в карбюраторе
  • Периодически плавно открывайте дроссельную заслонку на несколько секунд, чтобы двигатель оставался теплым; в противном случае нагреватель карбюратора может не обеспечивать достаточно тепла для предотвращения обледенения

  • Использование тепла карбюратора вызывает снижение мощности двигателя, иногда до 15%, потому что нагретый воздух менее плотен, чем внешний воздух, который поступал в двигатель
  • Использование нагрева карбюратора увеличит плотность на высоте, что приведет к чрезмерному обогащению карбюратора, соответственно увеличивая расход топлива
  • Когда лед присутствует в самолете с винтом фиксированного шага и используется тепло карбюратора, происходит снижение оборотов в минуту с последующим постепенным увеличением оборотов по мере таяния льда
  • Двигатель также должен работать более плавно после удаления льда
  • Если льда нет, частота вращения уменьшится, а затем останется постоянной
  • Когда нагревается карбюратор на самолете с винтом постоянной скорости и присутствует лед, будет замечено уменьшение давления в коллекторе с последующим постепенным увеличением
  • Если обледенение карбюратора отсутствует, постепенное увеличение давления в коллекторе не будет заметно до тех пор, пока не будет отключен обогрев карбюратора.
  • Пилоту необходимо обязательно распознать лед в карбюраторе, когда он образуется во время полета, потому что произойдет потеря мощности, высоты и / или скорости полета
  • Эти симптомы могут иногда сопровождаться вибрацией или шероховатостью двигателя
  • При обнаружении потери мощности необходимо немедленно принять меры для удаления льда, уже образовавшегося в карбюраторе, и предотвращения дальнейшего образования льда.
  • Это достигается за счет полного нагрева карбюратора, что вызовет дальнейшее снижение мощности и, возможно, неровности двигателя, поскольку растаявший лед проходит через двигатель.
  • Эти симптомы могут длиться от 30 секунд до нескольких минут, в зависимости от степени обледенения.В течение этого периода пилот должен сопротивляться искушению уменьшить потребление тепла карбюратором
  • Нагрев карбюратора должен оставаться в полностью разогретом положении до восстановления нормальной мощности.

  • Поскольку использование тепла карбюратора приводит к снижению мощности двигателя и повышению рабочей температуры, нагрев карбюратора не следует использовать, когда требуется полная мощность (как при взлете) или во время нормальной работы двигателя, за исключением проверки наличие или для удаления льда карбюратора
  • Нагрев карбюратора используется для расплавления или предотвращения обледенения карбюратора
  • Для нагрева карбюратора используется нефильтрованный воздух
  • Воздух проходит через выхлопной кожух для нагрева и затем проходит через карбюратор
  • Можно использовать для преодоления засорения воздухозаборников в обход их
  • Некоторые самолеты оснащены датчиком температуры воздуха в карбюраторе, который полезен для обнаружения возможных условий обледенения.
  • Обычно лицевая сторона манометра калибруется в градусах Цельсия, с желтой дугой, указывающей температуру воздуха карбюратора, при которой может образоваться обледенение
  • Эта желтая дуга обычно находится в диапазоне от -15 ° C до + 5 ° C (от 5 ° F до 41 ° F)
  • Если температура и влажность воздуха таковы, что обледенение карбюратора маловероятно, двигатель может работать с индикатором в желтом диапазоне без каких-либо неблагоприятных последствий.
  • Если атмосферные условия способствуют обледенению карбюратора, индикатор необходимо удерживать за пределами желтой дуги за счет нагрева карбюратора.
  • Некоторые датчики температуры воздуха в карбюраторе имеют красный радиальный знак, который указывает максимально допустимую температуру воздуха на впуске в карбюратор, рекомендованную производителем двигателя.
  • Если присутствует, зеленая дуга указывает на нормальный рабочий диапазон
  • Большинство самолетов также оснащены датчиком температуры наружного воздуха (OAT), откалиброванным как по градусам Цельсия, так и по Фаренгейту
  • Он обеспечивает температуру наружного или окружающего воздуха для расчета истинной воздушной скорости, а также полезен при обнаружении условий обледенения.
  • Чтобы обеспечить готовую подачу топлива, карбюратор имеет «поплавковую камеру» (или «чашу»), которая содержит некоторое количество топлива под давлением, близким к атмосферному, готовое к использованию.
  • Этот резервуар постоянно пополняется топливом, подаваемым топливным насосом
  • Правильный уровень топлива в баке поддерживается с помощью поплавка, управляющего впускным клапаном
  • По мере того, как топливо израсходовано, поплавок опускается, открывая впускной клапан и впуская топливо.При повышении уровня топлива поплавок поднимается и закрывает впускной клапан
  • .
  • Топливо вытесняется из нагнетательного сопла в трубку Вентури из-за низкого давления
  • Уровень топлива, поддерживаемый в поплавковой чаше, обычно можно отрегулировать с помощью установочного винта или чего-то грубого, например, сгибая рычаг, к которому подсоединен поплавок.
  • Поплавки могут быть изготовлены из различных материалов, например, из листовой латуни, впаянной в полую форму, или из пластика.
  • Полые поплавки могут создавать небольшие утечки, а пластиковые поплавки со временем могут стать пористыми и потерять плавучесть; поплавок не будет плавать, уровень топлива будет слишком высоким, и двигатель не будет нормально работать, если поплавок не будет заменен
  • Специальные вентиляционные трубки позволяют воздуху выходить из камеры при заполнении или поступать при опорожнении, поддерживая атмосферное давление внутри поплавковой камеры; они обычно доходят до горловины карбюратора
  • Должен быть установлен вертикально
  • Мембранные карбюраторы используют гибкую диафрагму, как и поплавок
  • По мере добавления топлива диафрагма выдвигается из-за давления топлива и небольшой пружины, закрывая игольчатый клапан
  • Достигнуто сбалансированное состояние, которое создает постоянный уровень топлива в резервуаре, который остается постоянным при любом положении
  • Топливные форсунки смешивают топливо и воздух непосредственно перед входом в каждый цилиндр или впрыскивают топливо непосредственно в каждый цилиндр [Рис. 4]
  • В системе впрыска топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры или сразу перед впускным клапаном
  • Воздухозаборник для системы впрыска топлива аналогичен воздухозаборнику в карбюраторной системе, с альтернативным источником воздуха, расположенным внутри капота двигателя
  • Этот источник используется, если внешний источник воздуха заблокирован
  • Альтернативный источник воздуха обычно работает автоматически, с резервной ручной системой, которую можно использовать в случае неисправности автоматической функции
  • Система впрыска топлива обычно включает шесть основных компонентов: топливный насос с приводом от двигателя, блок управления топливом / воздухом, топливный коллектор (распределитель топлива), выпускные форсунки, вспомогательный топливный насос и указатели давления / расхода топлива

  • Вспомогательный топливный насос под давлением подает топливо в блок управления топливом / воздухом для запуска двигателя и / или аварийного использования
  • После запуска топливный насос с приводом от двигателя подает топливо под давлением из топливного бака в блок управления топливом / воздухом
  • Этот блок управления, который, по сути, заменяет карбюратор, измеряет топливо в соответствии с настройкой управления смесью и отправляет его на клапан топливного коллектора со скоростью, контролируемой дроссельной заслонкой
  • После достижения клапана топливного коллектора топливо распределяется по отдельным форсункам для слива топлива
  • Выпускные форсунки, которые расположены в каждой головке блока цилиндров, впрыскивают топливно-воздушную смесь непосредственно во впускное отверстие каждого цилиндра.

  • Система впрыска топлива считается менее восприимчивой к обледенению, чем карбюраторная система, но ударное обледенение воздухозаборника возможно в любой системе
  • Обледенение при ударе возникает, когда лед образуется на внешней стороне самолета и блокирует отверстия, такие как воздухозаборник для системы впрыска.
    • Уменьшение испарительного обледенения
    • Лучше расход топлива
    • Более быстрый отклик дроссельной заслонки
    • Точный контроль смеси
    • Лучшее распределение топлива
    • Начало холода легче
    • Затруднение при запуске горячего двигателя
    • Паровые пробки при наземных операциях в жаркие дни
    • Проблемы, связанные с перезапуском двигателя, который останавливается из-за нехватки топлива
  • Справочник по полету самолета, впрыск топлива
  • Справочник по полету самолета, впрыск топлива
  • Воздух необходим для впуска и охлаждения
  • Многие самолеты авиации общего назначения получают этот воздух через большие отверстия в передней части двигателя.
  • Другой способ — воздуховоды, такие как воздуховод NACA [Рис. 5].
  • Карбюраторы — редкость для новых самолетов, но чрезвычайно распространены на среднем маршруте полета
    • Обратите внимание, что добавление тепла карбюратора действительно влияет на двигатель, поскольку более горячий и менее плотный воздух затем объединяется с топливом
    • Отказ от обедненной смеси приведет к более богатой смеси, чем предыдущая
  • Все еще что-то ищете? Продолжить поиск:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.