Склад системи живлення бензинового ДВС. Призначення, будову та роботу системи живлення паливом. Зворотній зв'язок із датчиками

Система живлення автомобіля використовується для підготовки паливної суміші. Вона складається з двох елементів: палива та повітря. Система живлення двигуна виконує відразу кілька завдань: очищення елементів суміші, отримання суміші та її подання до елементів двигуна. Залежно від використовуваної системи живлення автомобіля різниться склад горючої суміші.

Типи систем живлення

Розрізняють такі види систем живлення двигуна, що відрізняються місцем утворення суміші:

  1. усередині рухових циліндрів;
  2. поза руховими циліндрами.

Паливна система автомобіля при утворенні суміші за межами циліндра поділяється на:

  • паливну систему з карбюратором
  • з використанням однієї форсунки (з моно упорскуванням)
  • інжекторну

Призначення та склад паливної суміші

Для безперебійної роботидвигуна автомобіля необхідна певна паливна суміш. Вона складається з повітря та палива, змішаних за певною пропорцією. Кожна із цих сумішей характеризується кількістю повітря, що припадає на одиницю палива (бензину).

Для збагаченої суміші характерна наявність 13-15 частин повітря, що припадають на частину палива. Така суміш подається за середніх навантажень.

Багата суміш містить менше 13 частин повітря. Застосовується при великих навантаженнях. Спостерігається збільшена витрата бензину.

У нормальній суміші характерна наявність 15 частин повітря на частину палива.
Збіднена суміш містить 15-17 частин повітря та застосовується при середніх навантаженнях. Забезпечується економна витратапалива. Бідна сумішмістить понад 17 частин повітря.

Загальний пристрій системи живлення

У системі живлення двигуна є такі основні частини:

  • бак для палива. Служить для зберігання палива, містить насос для закачування палива та інколи фільтр. Має компактні розміри
  • паливопровід. Цей пристрій забезпечує надходження палива в спеціальний утворюючий суміш. Складається з різних шлангів та трубок
  • пристрій сумішоутворення. Призначено для отримання паливної суміші та подачі в двигун. Такими пристроями можуть бути інжекторна система, моноуприскування, карбюратор
  • блок керування (для інжекторів). Складається з електронного блоку, що управляє роботою системи змішування і сигналізує про збої в роботі, що виникають.
  • паливний насос. Необхідний для надходження палива у паливопровід
  • фільтри для чищення. Необхідні для отримання чистих складових суміші

Карбюраторна система подачі палива

Ця система характерна тим, що суміш утворення відбувається в спеціальному пристрої - карбюраторі. З нього суміш потрапляє у потрібній концентрації у двигун. Пристрій системи живлення двигуна містить такі елементи: бак для палива, фільтри для палива, що очищають, насос, фільтр для повітря, два трубопроводи: впускний і випускний, карбюратор.

Схема системи живлення двигуна реалізується так. У баку знаходиться паливо, яке використовуватиметься для подачі в . Воно потрапляє до карбюратора через паливопровід. Процес подачі може бути реалізований за допомогою насоса або природним способом за допомогою самопливу.

Щоб паливна подача здійснювалася в камеру карбюратора самопливом, його (карбюратор) необхідно розміщувати нижче паливного бака. Таку схему не завжди можна реалізувати в автомобілі. А ось використання насоса дозволяє не залежати від положення бака щодо карбюратора.

Паливний фільтр очищує паливо. Завдяки йому з палива видаляються механічні частинки та вода. Повітря потрапляє в камеру карбюратора через спеціальний фільтр для повітря, що його очищає від частинок пилу. У камері відбувається змішання двох очищених складових суміші. Потрапляючи в карбюратор, паливо надходить у камеру поплавця. А потім прямує в камеру сумішоутворення, де з'єднується з повітрям. Через дросельну заслінку суміш надходить у впускний колектор. Звідси вона прямує до циліндрів.

Після відпрацювання суміші гази із циліндрів видаляються за допомогою випускного колектора. Далі з колектора вони прямують у глушник, який пригнічує їхній шум. З нього вони надходять до атмосфери.

Детально про інжекторну систему

Наприкінці минулого століття карбюраторні системи живлення стали інтенсивно замінюватись новими системами, що працюють на інжекторах. І не так просто. Такий пристрій системи живлення двигуна мав ряд переваг: менша залежність від властивостей довкілля, економна та надійна робота, вихлопи менш токсичні. Але вони мають недолік – це висока чутливість до якості бензину. Якщо цього не дотримуватися, то можуть виникнути проблеми в роботі деяких елементів системи.

«Інжектор» перекладається з англійської, як форсунка. Одноточкова (моновприскова) схема системи живлення двигуна виглядає так: паливо подається на форсунку. Електронний блок подає на неї сигнали, і форсунка відкривається в потрібний момент. Паливо прямує в камеру сумішоутворення. Далі все відбувається як у карбюраторної системи: утворюється суміш. Потім вона проходить впускний клапані потрапляє у циліндри двигуна.

Влаштування системи живлення двигуна, організоване за допомогою інжекторів, наступне. Ця система характеризується наявністю кількох форсунок. Дані пристрої одержують сигнали від спеціального електронного блоку та відкриваються. Усі ці форсунки з'єднані один з одним за допомогою паливопроводу. У ньому завжди є паливо. Зайве паливо видаляється зворотним паливопроводом назад у бак.

Електронасос подає паливо до рампи, де утворюється надлишковий тиск. Блок управління направляє сигнал на форсунки, і вони відкриваються. Паливо впорскується у впускний колектор. Повітря, проходячи дросельний вузол, потрапляє туди. Отримана суміш надходить у двигун. Кількість необхідної суміші регулюється за допомогою відкриття дросельної заслінки. Як тільки такт упорскування закінчується, форсунки знову закриваються, припиняється подача палива.

Електронний блок є своєрідним "мозковим" елементом системи. Цей складний механізм обробляє сигнали, що надходять на нього, від різних датчиків. Так відбувається керування всіма пристроями паливної системи. Така схема системи живлення двигуна дає можливість водію під час дізнатися про збої в роботі, оскільки блок керування сигналізує про них за допомогою спеціальної лампи та кодів помилки. Дані коди дозволяють фахівцям швидко виявити неполадки. Для цього їм достатньо підключити зовнішній діагностичний пристрій, який зможе розпізнати проблеми, що виникли, і назвати їх.

Система живлення паливом(СПТ) - призначена для подачі палива під великим тиском у камери згоряння циліндрів у певні моменти часу (характеризуються кутом випередження подачі палива) та у певній кількості залежно від навантаження двигуна.

Система живлення дизельного двигуна складається з:

Системи живлення паливом (рис. 1);

Системи живлення повітрям (рис. 2);

Системи виведення відпрацьованих газів (рис. 3).

Рис. 1. Система живлення паливом.

Рис. 2. Система живлення повітря Мал. 3. Системи виведення відпрацьованих газів.

Система живлення паливом(СПТ) - призначена для подачі палива під великим тиском у камери згоряння циліндрів у певні моменти часу (характеризуються кутом випередження подачі палива) та у певній кількості залежно від навантаження двигуна (рис. 4).

Склад СПТ:паливні баки; паливопідкачуючий насос; паливний насос низького тиску; фільтр грубого очищення(ФГВ); фільтр тонкого очищення(ФТО); паливний насос високого тиску(ТНВД); форсунки; трубопроводи низького тиску; трубопроводи високого тиску; зливні трубопроводи.

Рис. 4. Склад системи живлення паливом.

Принципова схема живлення.

Паливоз бака через фільтр грубого очищення засмоктується паливопідкачуючим насосом і через фільтр тонкого очищення по паливопроводах низького тиску подається до паливного насоса високого тиску, який відповідно до порядку роботи двигуна розподіляє паливо по паливопроводах високого тиску до форсунок . Форсунки розпорошують і впорскують паливо камери згоряння. Надмірне паливо, а разом з ним і повітря, що потрапило в систему через перепускний клапан паливного насосависокого тиску та клапан-жиклер фільтра тонкого очищення по дренажних паливопроводах відводяться в паливний бак. Паливо, що просочилося через зазор між корпусом розпилювача та голкою, зливається в бак через зливні паливопроводи.

Паливний насос високого тискупризначений для подачі в циліндри двигуна у певні моменти часу строго дозованих порцій палива під високим тиском.

У корпусі встановлені вісім секцій, кожна складається з корпусу, втулки плунжера, плунжера, поворотної втулки, клапана нагнітального, притисненого через ущільнювальну прокладку до втулки плунжера штуцером. Плунжер здійснює зворотно-поступальний рух під дією кулачка валу та пружини. Толкач від провертання в корпусі зафіксований сухарем. Кулачковий вал обертається у підшипниках, встановлених у кришках та прикріплених до корпусу насоса. Осьовий зазор кулачкового валу регулюється прокладками. Величина зазору має бути не більше 0,1 мм.


Для збільшення подачі палива плунжер повертають втулкою, з'єднаною через вісь повідця з рейкою насоса. Рейка переміщається у напрямних втулках. Кінець, що виступає, закритий пробкою. З протилежного бокунасоса знаходиться болт, що регулює подачу палива всіма секціями насоса. Цей болт закритий пробкою та запломбований.

Паливо до насоса підводиться через спеціальний штуцер, до якого кріпиться болтом трубка низького тиску. Далі каналами в корпусі воно надходить до впускних отворів втулок плунжерів.

На передньому торці корпусу на виході палива з насоса встановлено перепускний клапан, відкриття якого відбувається при тиску 0,6-0,8 кгс/см2. Тиск відкриття клапана регулюється підбором шайб регулювальних всередині пробки клапана.

Мастило насоса циркуляційне, пульсуюче, під тиском від загальної системизмащення двигуна.

Паливні баки(Рис. 5). Кожен бак складається з корпусу, заливної горловини та висувної труби із сітчастим фільтром. Заливна горловина закривається кришкою герметичної 6 з прокладкою. З метою збільшення жорсткості бака, а також зменшення збовтування палива та утворення піни в баку є перегородки.

Рис. 5. Паливний бак:

I-III - положення крана відповідно при відключених баках, включеному правому баку, включеному лівому баку; 1 - трубка зливу палива в бак; 2 – паливорозподільний кран на лінії зливу; 3 - паливорозподільний кран на лінії подачі палива; 4 – фланець; 5 - паливозабірна трубка з сітчастим фільтром; 6 – кришка; 7 - заливна горловина; 8 – корпус; 9 – перегородка; 10 – дно; 11 - пробка зливного крана

У нижній частині бака є корок зливного крана для зливу відстою. У верхній частині лівого бака встановлюється паливорозподільний кран, призначений для включення подачі палива з правого бака або лівого, а також для відключення баків, і паливорозподільний кран на лінії зливу, що забезпечує злив палива або правий або лівий бак. Паливорозподільні крани мають три положення. Для включення подачі палива з правого бака необхідно встановити крани в положення II, з лівого бака - в положення III для відключення баків паливорозподільний кран на лінії подачі палива встановити в положення I.

Ручний насос, що підкачує- для попереднього заповнення системи живлення паливом та видалення з неї повітря.

Фільтр грубої очистки палива КамАЗ-740- відстійник, що попередньо очищає паливо, що надходить у паливопідкачуючий насос низького тиску. Він встановлений з лівого боку автомобіля на рамі (рис. 6).

Рис. 6. Фільтр грубої очистки палива дизеля Камаз-740

Фільтр грубої очистки палива дизеля ЯМЗ-238 (рис. 7) складається з кришки, корпусу та фільтруючого елемента. Корпус та кришка з'єднуються чотирма болтами. Ущільнення між ними забезпечується гумовою прокладкою. На корпусі є пробка зливного отворуіз прокладкою. Фільтр складається з металевого каркаса з отворами, на який навитий бавовняний шнур.

Рис. 7. Фільтр грубої очистки палива дизеля ЯМЗ-238

Для центрування фільтруючого елемента є розетка, приварена до корпусу, та виступ на кришці. Фільтруючий елемент щільно затискається по торцях між кришкою та дном корпусу. Отвір у кришці, закритий пробкою з прокладкою, служить заповнення фільтра паливом.

Фільтр тонкого очищення палива(рис. 8, 9) остаточно очищає паливо перед надходженням у паливний насос високого тиску, встановлений у найвищій точці системи живлення для збору та видалення в бак прониклого в систему живлення повітря разом з частиною палива через клапан-жиклер.

Для підвищення якості очищення палива фільтр тонкого очищення забезпечений двома паралельно працюючими змінними фільтруючими елементами, виготовленими зі спеціального паперу та встановленими в одному здвоєному корпусі.

Фільтр тонкого очищення палива дизеля ЯМЗ-238 складається з корпусу з привареним до нього стрижнем, кришкою та фільтруючим елементом. Змінний елемент, що фільтрує, складається з перфорованого металевого каркаса, на якому сформована фільтруюча маса.

Рис. 8. Фільтр тонкого очищення палива дизеля КамАЗ-740

1 – корпус; 2 – болт; 3 – ущільнювальна шайба; 4 – пробка; 5 та 6 - прокладки; 7 - фільтруючий елемент; 8 – ковпак; 9 - пружина фільтруючого елемента; 10 – пробка зливного отвору; 11 - стрижень

Рис. 9. Фільтр тонкого очищення палива дизеля ЯМЗ-238

1 – пробка зливного отвору; 2 – прокладка; 3 – пружина; 4 – шайба; 5 – прокладка; 6 - фільтруючий елемент; 7 – корпус; 8 – стрижень; 9 – прокладка: 10 – кришка: 11 – конічна пробка; 12 – прокладка: 13 – жиклер; 14 – болт; 15 – прокладка; 16 - прокладка

Паливопідкачуючий насос. Насос по конструкції однаковий для дизеля КамАЗ-740.11 та ЯМЗ-238, він призначений для подачі палива з паливного бака до насоса високого тиску. Насос поршневого типу, що паливо підкачує, приводиться в дію від ексцентрика кулачкового валу насоса високого тиску. Насос встановлений на корпусі ТНВС.

Рис. 10. Схеми паливопідкачувального та паливопрокачувального насосів: (СЛАЙД № 11)

А - порожнина нагнітання паливопідкачувального насоса; Б - порожнина всмоктування паливопідкачувального насоса; В - до фільтра тонкого очищення палива; Г - порожнина всмоктування паливопрокачувального насоса; Д - від фільтра грубої очистки палива; 1 – поршень; 2 - впускний клапан; 3, 7 – пружини клапанів; 4 – пружина поршня; 5 - насос паливопідкачуючий; 6 – нагнітальний клапан; 8 – пружина штовхача; 9 – ексцентрик; 10 – штовхач; 11 - нагнітальний клапан; 12 - впускний клапан; 13 – пружина; 14 - паливопрокачувальний насос; 15 - поршень

Паливопідкачуючий ручний насос служить для заповнення системи живлення паливом та видалення з неї повітря. Насос поршневого типу закріплений на фланці паливного насоса низького тиску болтом з ущільнювальною мідною шайбою або на фільтрі тонкого очищення палива. Насос складається з корпусу, поршня, циліндра, рукоятки у зборі зі штоком, опорної тарілки та ущільнення.

При русі поршня 15 вниз впускний клапан 12 закривається і відкривається нагнітальний клапан 11, паливо під тиском надходить у нагнітальну магістраль, забезпечуючи видалення повітря з паливної системи двигуна через клапан фільтра 2 тонкої очищення палива і перепускний клапан паливного насоса високого тиску.

Після прокачування системи необхідно опустити поршень15 і зафіксувати його поворотом за годинниковою стрілкою. При цьому поршень притискається до торця циліндра через гумову прокладку, ущільнивши порожнину всмоктування насоса передпускового прокачування палива.

Після прокачування рукоятку необхідно повернути на верхній різьбовий хвостовик циліндра. При цьому поршень притиснеться до гумової прокладки, ущільнивши всмоктувальну порожнину паливного насоса низького тиску. На багатьох модифікаціях автомобілів сімейства КамАЗ встановлено другий однотипний насос ручного підкачування палива. Він дозволяє підкачувати паливо без перекидання кабіни, оскільки закріплений через кронштейн на картері.

Сьогодні термін "дієта" у сфері здорового харчування один із найбільш уживаних, він перетворився на щось модне та популярне. Майже кожен з нас дотримується якоїсь дієти, але в більшості випадків роблячи це неправильно, що ще більше шкодить дорогоцінному здоров'ю. Адже дієта – це насамперед здоровий режим харчування, правила споживання корисної для організму їжі. Тому не треба плутати це поняття з обмеженням у їжі, адже правильна системахарчування – найбільш важливий і необхідний для нормальної роботи всього організму.

Розвантажувальні дні

Усім, хто дбає про своє здоров'я, просто необхідно знати про користь розвантажувальних днів. Багато хто помиляється, що такі профілактичні заходи призначені для позбавлення від набраних за тижні кілограмів. Розвантажувальні дні дійсно сприяють схуднення, але тільки за дотримання дієти або правильного раціону харчування. Лікарі-дієтологи рекомендують проводити розвантаження не більше 1-2 разів на тиждень, але при цьому в решту днів надавати організму необхідну порцію калорій. У жодному разі не можна перетворювати розвантажувальні дні на тривале голодування.

Харчування по групі крові

Розділяти групи крові почали лише на початку ХХ століття. Відмінності у властивостях крові окремих груп першими виявили австрійський учений Карл Ландштейнер та чеський лікар Ян Янський. Вивчати особливості різних типівкрові продовжують досі. В результаті спеціальних досліджень виявилося, що для кожної групи крові є окремі рекомендації щодо харчування та фізичних навантажень. Таку теорію висунув американський доктор Пітер Д'Адамо і навіть розробив методику харчування з кожної групи.

Лікувальне харчування

Не стикаючись із захворюваннями, ми не уважно ставимося до свого раціону. Однак, варто лише торкнутися цих проблем, ми шукаємо методи та шляхи відновлення організму. Простий шлях із споживанням таблеток або інших чудодійних засобів найчастіше виявляється тимчасовим і несе із собою масу негативних побічних наслідків. Одним із дієвих і не складних у застосуванні засобів можна вважати лікувальне харчування, тим більше що його ефект може нести профілактичну функцію. Одночасне застосування різноманітних засобів відновлення організму у поєднанні з лікувальним харчуванням підвищує ефективність лікування, адже переважна більшість хвороб – результат неправильного та не обмеженого харчування.

Вегетаріанство

Для кожного з нас це поняття має своє значення. Одні дотримуються вегетаріанського способу харчування виходячи з етичних та моральних поглядів, інші – за станом здоров'я, деякі таким чином прагнуть зберегти фігуру або просто дотримуються модної тенденції. Навіть фахівці не надають однозначного трактування. Тим не менш, досить вірно те, що вегетаріанство - це система харчування, при якій виключається або обмежується прийом м'яса та продуктів тваринного походження До такого способу життя потрібно ставитися з обережністю, відповідально, а також знати та дотримуватись основних правил, щоб вегетаріанська система харчування дійсно служила на благо здоров'я, а не знищувала його.

Сироїдіння

Сироїдіння – модна сьогодні тенденція щодо способу харчування, при якому використовуються виключно сирі продукти. Система харчування сирою їжею пропагує ідею здорового способу життя без шкоди навколишньому середовищу, очищення організму та боротьбу із зайвою вагою, лікування різних хронічних захворювань, продовження молодості та тривалості життя. Однак навколо популярної ідеології сироїдіння крутиться безліч гострих дискусій. Чи корисний такий спосіб харчування насправді, чи це лише шкодить здоров'ю?

Цілюще голодування

Практикувати голодування варто виключно заради здоров'я і, як вважає більшість лікарів-дієтологів, лише у цьому випадку тривала відмова від їжі виправдана. Голодування може сприяти лікуванню багатьох захворювань, зокрема гастриту, гіпертонії, артрозу, алергії, цукрового діабету, екземи та інших. складного процесуголодування.

Індивідуальне харчування

Насамперед, говорячи про індивідуальне харчування, йдеться про виключення з раціону певної людини конкретних продуктів харчування. З давніх-давен питання індивідуальності наших організмів з точки зору біохімічного функціонування хвилювали людей.

Харчування по порах року

Східний принцип поділу продуктів по порах року – це поділ їх на чоловічу та жіночу природу – інь та янь, допомагає максимально розібратися у властивості продуктів харчування та їх вплив на життя людини. У країнах сходу зазвичай рік ділили на пори, з однією поправкою: крім зими, весни, літа та осені, є ще міжсезоння. Йдеться про перехідний час між чільними роками року. Щосезону відповідає активність певних функцій нашого організму.

Дробне харчування

Спочатку система дробового харчування була придумана лікарями з метою сприяння лікуванню гастриту, виразки шлунка та інших захворювань шлунково-кишкового тракту, а також у заходах профілактики. Сьогодні ця система харчування застосовується і при боротьбі із зайвою вагою. Суть режиму дробового харчування полягає у вживанні їжі невеликими порціями, але часто кожні 3-4 години протягом дня.

Функціональне харчування

Поняття «функціональної їжі» має на увазі у своєму складі наявність цінних та рідкісних елементів, що позитивно впливають на імунітет організму, попередження захворювань та зміцнення загального фізичного та емоційного фону в організмі. Основний акцент у цій системі ставиться не так на склад і харчову цінність продуктів, скільки на їх біологічну цінність для нашого організму.

Збалансоване харчування

Одна з небагатьох систем, яка не потребує значних зусиль та обмежень. Головний принцип– створити чіткий графік прийому їжі та вживати виключно енергійно цінні та поживні продукти. Під поняттям "енергетична цінність їжі" маються на увазі корисні калорії (білки, жири, вуглеводи, вітаміни, мінерали та інші важливі ферменти), які після засвоєння надають організму необхідної енергії для нормального функціонування. Система збалансованого харчування покликана не просто покращити стан здоров'я в цілому, а й значно сприяти схудненню або підтримці нормальної ваги.



Загальні відомості

Система живлення призначена для зберігання палива, подачі в циліндри палива та повітря окремо, або приготування паливно-повітряної (паливної) суміші з подальшою подачею її в циліндри двигуна, відведення з циліндрів продуктів згоряння, а також для зниження рівня шуму через вихлоп відпрацьованих газів під час роботи двигуна.

Важливою функцією сучасних системхарчування є зниження токсичності вихлопних газівмістять шкідливі для живої природи речовини. Дотримання цієї функції потребує відчутних витрат потужності двигуна і призводить до подорожчання автомобілів, проте вимоги до екологічності автотранспорту з кожним роком зростають, і конструкторам автомобілів доводиться враховувати ці вимоги під час проектування систем живлення.

Залежно від виконуваних функцій елементи живлення поділяються на три складові групи:

  • прилади, що забезпечують підготовку та подачу повітря (повітряна група);
  • прилади, що забезпечують підготовку та подачу палива (паливна група);
  • прилади, що забезпечують відведення відпрацьованих газів у навколишнє середовище (група відведення та глушення відпрацьованих газів).

Виходячи з призначення, система живлення має забезпечити:

  • точне дозування палива (подання необхідної кількості);
  • подачу в циліндри чистого повітря у необхідній кількості;
  • якісне приготування горючої суміші;
  • своєчасне подання палива або горючої суміші в циліндри двигуна;
  • видалення продуктів згоряння та їх глушіння при вихлопі у навколишнє середовище;
  • нейтралізацію шкідливих речовин, що містяться у газах, що відпрацювали.

Потужність, економічність двигуна і токсичність газів, що відпрацювали, залежать від повного і швидкого згоряння палива. Певною мірою це визначається роботою системи харчування.

Класифікація систем живлення


У дизельних двигунахсистеми харчування поділяють за такими ознаками:

  • за способом руху палива- тупикові та з циркуляцією;
  • за типом механізму подачі– з об'єднаним насосом та форсункою (цей механізм називають насос-форсунка, див. рис. 1) і з розділеними насосом та форсунками;
  • акумуляторні(типу Common Rail).

У двигунах з іскровим (примусовим) запаленням застосовують системи живлення карбюраторні та з упорскуванням бензину, а також газові системихарчування.




Склад суміші

Для повного згоряння 1 кгпалива необхідно приблизно 15 кгповітря (точніше, для бензину – 14,8 кг, для дизельного палива14,4 кг), або для 1 грамапалива приблизно 15 грамповітря.
У циліндр двигуна за один цикл при повному навантаженні (залежно від об'єму циліндра та режиму роботи) подається 40...80 мгпалива. Цю кількість називають цикловою подачею палива.
Отже, для згоряння циклової подачі потрібна точна кількість повітря, приблизно рівна 600 ... 1200 мг. Цю кількість називають цикловою подачею повітря.

Склад суміші оцінюють за коефіцієнтом надлишку повітря ?

α = Gдв/Gвт.

Теоретично необхідна кількістьповітря – це кількість повітря, необхідне повного згоряння палива, що надійшов циліндр двигуна.
Більш повно процеси горіння палива описані у розділі сайту «Термодинаміка».


За складом розрізняють суміш нормальну ( α = 1), бідну ( α > 1) і багату (α< 1). Применяют также понятия обедненная смесь (α = 1,1…1,15), збагачена суміш ( α = 0,8…0,9) та межі займання суміші.
У бензинових двигунахпри α < 0,4 і α > 1,6суміш не запалюється. Дизелі працюють на бідних сумішах α = 1,4…2,0.

Розрізняють п'ять режимів роботи двигуна: основний, перевантаження, холостого ходу, пуску та прискорення (наприклад, при рушанні з місця, обгоні та розгоні). Для роботи на кожному з цих режимів двигуну потрібна різна потужність і, відповідно, горюча суміш різного складу.

Найбільш економічна робота двигуна досягається на збідненій суміші ( 1,05 ≤ α ≤ 1,15), а найбільшу потужність він розвиває на збагачених складах ( 0,8 ≤ α ≤ 0,95). Чим бідніший склад горючої суміші, тим ймовірність повного згоряння палива більша, і навпаки. Тому режими роботи двигуна, що вимагають збагаченої горючої суміші, а тим паче багатої, є неекономічними. Вони ж спричиняють найбільше забруднення навколишнього середовища продуктами неповного згоряння палива, серед яких є отруйні та канцерогенні речовини.

Будь-який із складів горючої суміші повинен відповідати вимогам, що забезпечують якість суміші:

  • дрібне розпилення палива у шарах повітря;
  • ретельне перемішування частинок палива з повітрям (якісне сумішоутворення);
  • однорідність, тобто рівномірний розподіл палива в повітрі по всьому об'єму суміші.

Змінюючи кількість палива при незмінній подачі повітря (у дизелях) або кількість повітря, і кількість палива (у бензинових і газових двигунах), можна отримати суміш різного складу – це якісне регулювання горючої суміші.
Зміну кількості суміші одного складу (у бензинових та газових двигунах) називають кількісним регулюванням горючої суміші.

Дозування палива

Потужність двигуна залежить від кількості палива (циклової подачі), що згорає в циліндрах у робочому циклі, та частоти обертання колінчастого валу. Так як для виконання конкретної роботи двигуну автомобіля потрібна різна потужність, виникає необхідність зміни циклової подачі в часі. Кожному режиму навантаження має відповідати точне циклове подання палива.
Це означає, що система живлення повинна забезпечити її регулювання у процесі роботи машини, а також рівномірність подачі палива циліндрами.


Велике значення для підвищення динамічних характеристикдвигуна має наповнюваність циліндрів повітрям. Чим більше повітря в процесі впуску встигне зайти в циліндри, тим більшу порцію палива можна впорснути за інших рівних умов. Наповнюваність безпосередньо залежить від аеродинамічного опору впускного та випускного трактів системи живлення.
Як приклад: значна частина потенціалу потужності губиться в дифузорах карбюратора і в глушнику, оскільки ці елементи системи живлення мають істотний опір повітряним та газовим потокам. У двигунах, обладнаних системами живлення із упорскуванням палива аеродинамічний опір впускного трактуменше, ніж у карбюраторних двигунах. Для покращення наповнюваності циліндрів повітрям на багатьох потужних двигунахвстановлюють спеціальні компресори.

Момент запалювання (впорскування) палива

У карбюраторних (бензинових) двигунах паливо подається в циліндр у процесі впуску, в дизелях воно впорскується через форсунку наприкінці процесу стиснення. Від моменту початку впорскування палива залежать динамічні та економічні показники роботи дизеля, як і від моменту запалювання суміші – показники роботи бензинового двигуна.
Кут повороту колінчастого валу до ВМТ, при якому подається іскра (або починається упорскування палива – у дизеля), називають кутом випередження запаленняУОЗ(кутом випередження впорскування – УВВ) і позначають буквою θ.

Випробування двигунів показують, що кожен двигун на конкретному режимі роботи має оптимальний кут випередження запалення (впорскування) опт , при якому потужність максимальна, а питома витратапалива мінімальний. Тому в системі харчування мають бути передбачені спеціальні пристроїдля регулювання кута випередження запалення (впорскування).



У карбюраторному двигуніяк паливо застосовується бензин. Бензин є легкозаймистою рідиною, яка виходить з нафти шляхом прямої перегонки, або крекінгу. Бензин є одним із головних компонентів горючої суміші. За нормальних умов згоряння робочої суміші відбувається поступове збільшення тиску в циліндрах двигуна. При застосуванні палива більше низької якостічим цього вимагають технічні характеристики автомобільного двигунашвидкість згоряння робочої суміші може збільшитися в 100 разів і становити 2000 м/с, таке швидке згоряння суміші називають детонацією. Схильність бензину до детонації умовно характеризується октановим числом, Чим вище октанове число бензину, тим менше він схильний до детонації. Бензин з вищим октановим числом застосовують в автомобільних двигунах з вищим ступенем стиснення. Для зниження детонації бензин додають етилову рідину.

У циліндрах автомобільного двигуна робочий процес протікає досить швидко. Наприклад, якщо колінчастий валобертається зі швидкістю 2000 об./хв., кожен такт відбувається за 0,015 с. Для цього необхідно щоб швидкість згоряння палива становила 25-30 м/с. Однак горіння палива в камері згоряння відбувається повільніше. Для того, щоб підвищити швидкість згоряння, паливо подрібнюється на дрібні частки і змішується з повітрям. Встановлено, що для нормального згоряння 1 кг палива необхідно 15 кг повітря, суміш із таким співвідношенням (1:15) називається нормальною. Однак при такому співвідношенні немає повного згоряння палива. Для повного згоряння палива необхідно більше повітря та співвідношення палива до повітря має бути 1:18. Така суміш називається збідненою. У разі збільшення співвідношення швидкість згоряння різко знижується, і за співвідношенні 1:20 займання взагалі. Але найбільша потужністьдвигуна досягається при співвідношенні 1:13, у цьому випадку швидкість згоряння близька до оптимальної. Така суміш називається збагаченою. При такому складі суміші немає повного згоряння палива, тому зі збільшенням потужності збільшується витрата палива.

При роботі двигуна виділяють такі режими:
1) запуск холодного двигуна;
2) робота на малій частоті обертання колінчастого валу (режим холостого ходу);
3) робота при часткових (середніх) навантаженнях;
4) робота при повних навантаженнях;
5) робота при різкому збільшенні навантаження чи частоти обертання колінчастого валу (розгін).

При кожному окремому режимі склад горючої суміші має бути різним.
Система живлення двигуна призначена Для приготування та подачі в камери згоряння горючої суміші, крім цього, система живлення регулює кількість і склад робочої суміші.

Система харчування карбюраторного двигуна включає наступні елементи:
1) паливний бак;
2) паливопроводи;
3) паливні фільтри;
4) паливний насос;
5) карбюратор;
6) повітряний фільтр;
7) випускний колектор:
8) впускний колектор;
9) глушник шуму випуску відпрацьованих газів.

на сучасних автомобіляхзамість карбюраторних систем живлення все частіше застосовують інжекторні системи упорскування палива. На двигунах легкових автомобілівможе бути встановлена ​​система розподільного упорскування палива або система центрального одноточкового впорскування палива.

Інжекторні системи упорскування паливамають ряд переваг перед карбюраторними системами живлення:
1) відсутність додаткового опору потоку повітря у вигляді дифузора карбюратора, що сприяє кращому наповненню камер згоряння циліндрів та отримання більш високої потужності;
2) поліпшення продування циліндрів за рахунок використання можливості більш тривалого періоду перекриття клапанів (при одночасно відкритих впускних та випускних клапанах);
3) покращення якості приготування робочої суміші за рахунок продування камер згоряння чистим повітрям без домішки парів палива;
4) точніший розподіл палива по циліндрах, що дає можливість використання бензину з нижчим октановим числом;
5) більше точний підбірскладу робочої суміші всіх стадіях роботи двигуна з урахуванням його технічного стану.

Крім переваг інжекторна система має один істотний недолік. Інжекторна системаупорскування палива має більш високий ступінь складності виготовлення деталей, а також ця система включає безліч електронних компонентів, що призводить до подорожчання автомобіля і до складності його обслуговування.

Система розподільного упорскування паливає найбільш сучасною та досконалою. Основним функціональним елементом цієї системи є електронний блокуправління (ЕБУ). ЕБУ по суті є бортовий комп'ютеравтомобіля. ЕБУ здійснює оптимальне управління механізмами та системами двигуна, забезпечує найбільш економічну та ефективну роботудвигуна з максимальним захистомдовкілля усім режимах.

Система розподільного упорскування палива складається з:
1) підсистеми подачі повітря з дросельною заслінкою;
2) підсистеми подачі палива з форсунками по одній на кожний циліндр;
3) системи допалювання допрацьованих газів;
4) системи уловлювання та зрідження парів бензину.

Крім керуючих функцій ЕБУ має функції самонавчання, функції діагностики та самодіагностики, а також він закладає на згадку попередні параметри та характеристики роботи двигуна, зміну його технічного стану.

Система центрального одноточкового впорскування паливавідрізняється від системи розподільного упорскування тим, що в ній відсутній окремий для кожного циліндра (розподільний) упорскування бензину. Подача палива у цій системі здійснюється за допомогою центрального модуля упорскування з однією електромагнітною форсункою. Регулювання подачі паливоповітряної сумішіздійснюється дросельною заслінкою. Розподіл робочої суміші по циліндрах здійснюється, як і в карбюраторній системі живлення. Інші елементи та функції даної системи живлення такі ж, як і в системі розподільного упорскування.