Система впуска, как увеличить подачу воздуха в двигатель. Подача воздуха в двигатель.

Двигатель
Подача воздуха в двигатель - Что в итоге Ремонт и обслуживание впускных коллекторов Система выпуска Нарушения герметичности Подача воздуха в двигатель: устройство и схема работы

Холодный впуск позволяет холодному воздуху поступать во впускной коллектор, а значит, больше воздуха попадает в цилиндры — сгорание смеси будет более эффективным.

Содержание
  1. Впускная или система впуска двигателя внутреннего сгорания — для чего нужна и как работает
  2. Как увеличить подачу воздуха в двигатель: доступные способы
  3. Конструкция
  4. Конструкция впускной системы двигателя
  5. Обзор элементов системы впуска двигателя
  6. Резонатор
  7. Корпус воздушного фильтра
  8. Дроссельный патрубок
  9. Дроссельная заслонка
  10. Впускной коллектор
  11. Доступные методы увеличения подачи воздуха
  12. Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления
  13. Холодный впуск
  14. Установка впускного коллектора с иной геометрией
  15. Назначение воздухозаборника и особенности системы подачи воздуха в двигатель
  16. Система подачи воздуха на бензиновых двигателях
  17. Как увеличить подачу воздуха в двигатель
  18. Новые наработки
  19. Что такое система впуска автомобиля
  20. Для чего нужна
  21. Система подачи воздуха на бензиновых двигателях
  22. Система подачи воздуха в дизельный двигатель
  23. Как увеличить подачу воздуха в двигатель: доступные способы
  24. Виды впускных коллекторов
  25. Назначение составных частей. Принцип работы
  26. Впускная система

Впускная или система впуска двигателя внутреннего сгорания — для чего нужна и как работает

Автомобильные двигатели постоянно совершенствуются, что приводит не только к появлению более сложных узлов и механизмов, но и к появлению новых систем. Это касается, например, системы впуска, которая появилась с общим внедрением электроники в конструкцию систем силовых агрегатов. В карбюраторных двигателях отсутствовала система впуска как таковая, хотя некоторые ее компоненты использовались — воздухозаборник, элемент воздушного фильтра и коллектор. Их функция заключалась в подаче воздуха в двигатель и направлении топливно-воздушной смеси в цилиндры после прохождения воздушного потока через карбюратор. С появлением инжекторов с электронным управлением конструкция элементов, отвечающих за наполнение камер сгорания воздухом, усложнилась, были добавлены новые элементы и создана полная система впуска.

Система по-прежнему выполняет ту же задачу по наполнению баллонов воздухом. Однако электронное управление может обеспечить наполнение цилиндров оптимальным количеством воздуха при любых условиях работы двигателя. Это позволяет поддерживать правильное соотношение топливно-воздушной смеси для достижения максимальной мощности при минимальном расходе топлива. Оптимальное соотношение смеси составляет 14,7 частей воздуха к 1 части топлива. Именно к такому составу стремится система впуска практически во всех условиях работы двигателя.

Как увеличить подачу воздуха в двигатель: доступные способы

Как видно, количество и качество воздуха, поступающего в цилиндры, также напрямую влияет на производительность электростанции. Многие водители стремятся увеличить поток воздуха к силовому агрегату для достижения лучшей производительности двигателя. Обычно такая необходимость возникает при настройке двигателя, после модификаций и т.д.

Кроме того, мы рассмотрим некоторые возможности, не связанные с изменением сердца (например, обработка портов головки блока цилиндров, замена турбины на более мощную и т.д.).

Однако это не относится к гражданским автомобилям со «стандартным» двигателем. В этом случае вы приносите больше вреда, чем пользы, так как нестойкие фильтры быстрее загрязняются, а чистый воздух очищается хуже, что может повлиять на срок службы двигателя. В этом случае увеличения производительности фактически не происходит.

Сначала измеряется сопротивление воздуха на входе и выходе из корпуса фильтра, а затем выполняется работа по уменьшению сопротивления.

Устройство состоит из отверстия, в котором установлена крыльчатка. Во время работы крыльчатка вращается и создает спиральный воздушный вихрь. Производитель утверждает, что этот закрученный воздух более холодный и лучше проникает в камеры сгорания.

Это улучшает общий процесс смешивания, увеличивает мощность двигателя, повышает гибкость работы двигателя внутреннего сгорания в различных режимах и улучшает динамические характеристики автомобиля.

Однако на практике особых преимуществ от установки таких решений нет. Более того, высокая стоимость — около 300-400 к.е. — ставит под большое сомнение целесообразность таких экспериментов.

Имеются комплекты холодного впуска для конкретных моделей автомобилей, а также универсальные комплекты. Преимущества холодного впуска включают в себя увеличение мощности двигателя, снижение риска воспламенения, улучшение реакции дроссельной заслонки и незначительное снижение расхода топлива.

Однако риск попадания воды и забивания гораздо выше, а воздушный фильтр быстрее загрязняется. Дело в том, что воздухозаборник устанавливается в «окна», которые отдельно крепятся к бамперу, фарам и т.д.

Конструкция

Эта функция системы впуска гарантируется использованием электронных систем. Это означает, что все компоненты, входящие в его состав, делятся на три основные категории:

  1. Детекторы (датчики)
  2. Датчики (сенсоры, детекторы, датчики, детекторы); Датчики (детекторы); Электронный блок управления (ЭБУ, или ESD).
  3. Электронный блок управления (ЭБУ), или электронный блок управления (ЭБУ), представляет собой электронный блок управления (ЭБУ), который является электронным блоком управления (ЭБУ), или электронным блоком управления (ЭБУ), представляет собой электронный блок управления (ЭБУ).

Первые контролируют ряд параметров, а ЭБУ на основе их показаний посылает сигналы исполнительным механизмам, которые затем регулируют поток воздуха.

Впускная система Audi RS4

Локационные устройства, используемые при проектировании системы впуска — несколько. Он включает в себя такие датчики, как:

Впускная система Audi RS4

  • RS RS4 RS RS4 Измеритель массового расхода воздуха или ДМРВ (измеритель массового расхода воздуха),
  • Температура воздуха в коллекторе,
  • Давление (атмосферное, в коллекторе),
  • Положение клапана рециркуляции отработавших газов.
  • Это общий список устройств мониторинга, которые могут быть интегрированы в систему впуска. В некоторых конструкциях двигателей некоторые из них могут отсутствовать. Например, на некоторых двигателях ДМРВ не устанавливается и управляется многоходовым датчиком давления.

Наиболее важными из этих устройств мониторинга являются ДМРВ и датчик температуры. Они предоставляют ЭБУ информацию о нагрузке на двигатель. Остальные датчики являются вспомогательными и предоставляют информацию, на основании которой ЭБУ принимает более точные решения.

Датчик температуры впускного коллектора

Поскольку впускной коллектор, как и все остальные, управляется ЭБУ, очевидно, что он взаимодействует со многими из них. Его функция «переплетена» с системами:

Инъекция,

  • рециркуляция отработавших газов,
  • улавливание паров топлива.
  • Он также взаимодействует с тормозной системой (вакуум).

Элементы системы всасывания

Конструкция привода включает в себя некоторые из вышеперечисленных элементов плюс несколько других. Она включает в себя:

Впускной коллектор,

  • фильтрующий элемент,
  • дроссельная заслонка,
  • коллектор,
  • соединительные линии,
  • резонансное тело.
  • В системах прямого впрыска приводной механизм также включает в себя впускные лопатки.

Коллекторы в системе прямого впрыска автомобилей VW.

Однако это не относится к гражданским автомобилям с «серийным двигателем». В этом случае вы приносите больше вреда, чем пользы, потому что фильтры без сопротивления загрязняют воздух быстрее и очищают его хуже, что может повлиять на срок службы двигателя. В то же время производительность практически не увеличивается.

Однако это не относится к гражданским автомобилям со «стандартным» двигателем. В этом случае вы приносите больше вреда, чем пользы, так как нестойкие фильтры быстрее загрязняются, а чистый воздух очищается хуже, что может повлиять на срок службы двигателя. В этом случае увеличения производительности фактически не происходит.

Конструкция впускной системы двигателя

Резонатор (воздухозаборник),

  • Корпус воздушного фильтра с фильтром,
  • резиновый шланг от корпуса фильтра к дроссельной заслонке,
  • Датчик давления воздуха или датчик абсолютного давления и датчик температуры воздуха,
  • Дроссельная заслонка с ограничителем холостого хода (IAC) и датчиком положения дроссельной заслонки (ДПДЗ),
  • Впускной коллектор (приемник).
  • Это пластиковый воздухозаборник, обычно расположенный под фарами рядом с радиаторами. Воздухозаборник расположен в направлении движения для захвата воздушного потока.

Обзор элементов системы впуска двигателя

Система впуска двигателя

Резонатор

Воздухозаборник сконструирован таким образом, чтобы предотвратить попадание воды в цилиндры.

Пластиковый корпус, в котором установлен фильтр. Корпус максимально герметичен и, как правило, оснащен ловушкой для запахов.

Корпус воздушного фильтра

Фильтр помещается поверх корпуса, который изготовлен из целлюлозной бумаги с прорезиненными краями. Фильтр предназначен для обеспечения необходимого сопротивления.

Обычно это гофрированный носик. В канавке имеется отдельное отверстие, через которое картерные газы могут поступать во впускной коллектор. Датчик воздуха подключается к отверстию и зажимается с обеих сторон для предотвращения неконтролируемой подачи воздуха.

Дроссельный патрубок

Датчик основан на платиновой проволоке и никелевой сетке в качестве чувствительного элемента. Датчик измеряет всасываемый воздух, а информация уже передается на электронный блок управления.

Получая данные от датчика массового расхода воздуха, ЭБУ уже знает, какое количество топлива подавать.

Дроссельная заслонка используется для измерения количества всасываемого воздуха, что напрямую влияет на количество впрыскиваемого топлива.

Дроссельная заслонка

Положением открытия дроссельной заслонки управляет электронный датчик дроссельной заслонки (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия дроссельной заслонки регулируется количество впрыскиваемого топлива.

Регулятор холостого хода (IAC), установленный либо на дроссельной заслонке, либо на коллекторе, отвечает за перекрытие закрытой дроссельной заслонки на холостом ходу.

Впускной коллектор обеспечивает равномерное распределение воздуха по цилиндрам, создает необходимую геометрию потока, а также играет роль в образовании смеси.

Впускной коллектор

Он может быть изготовлен из пластика или железа. Современные двигатели имеют ресивер с изменяемой геометрией воздушного потока и подвижные заслонки, которые отвечают за геометрию.

Мощность двигателя зависит от количества всасываемого воздуха. Установка турбины — это радикальный метод, но есть более простые и дешевые варианты:

Доступные методы увеличения подачи воздуха

К этому методу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Установка такого фильтра оправдана только в случае сложного тюнинга, но уже сейчас он приносит скромное увеличение мощности на 1-3 % за счет снижения сопротивления и, соответственно, увеличения объема воздуха в камере сгорания.

Система впуска воздуха

Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления

Имеются готовые комплекты для забора холодного воздуха. Не все автомобили оснащены воздухозаборником, который может всасывать холодный воздух, поскольку температура под капотом не позволяет этого сделать.

Холодный впуск

Холодный впуск позволяет холодному воздуху поступать во впускной коллектор, а значит, больше воздуха попадает в цилиндры — сгорание смеси будет более эффективным.

Холодный впуск позволяет холодному воздуху поступать во впускной коллектор, а значит, больше воздуха попадает в цилиндры — сгорание смеси будет более эффективным.

Установка впускного коллектора с иной геометрией

Принцип работы бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания основан на преобразовании энергии, выделяемой при сгорании топлива, в полезную механическую работу. В цилиндрах двигателя внутреннего сгорания сжигается не только топливо, газ или бензин, но и так называемая топливно-воздушная смесь.

Принцип работы двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую энергию. Для этого горючая смесь топлива и воздуха поступает в камеру сгорания и там воспламеняется. Оптимальное соотношение компонентов обеспечивает максимальную динамическую эффективность. Система питания отвечает за забор и нагнетание воздуха в цилиндры двигателя.

Назначение воздухозаборника и особенности системы подачи воздуха в двигатель

Независимо от конструкции, воздух поступает в двигатель из атмосферы. Это относится как к бензиновым, так и к дизельным автомобилям. В общем, схема включает в себя:

Назначение воздухозаборника и особенности системы подачи воздуха в двигатель

Забор воздуха,

  • фильтр,
  • впускной коллектор,
  • компрессор,
  • дроссельная заслонка (для бензиновых двигателей),
  • интеркулер,
  • впускной коллектор.
  • Дизельные двигатели оснащены турбокомпрессором (турбиной), но бензиновые двигатели также имеют турбокомпрессор с принудительной индукцией. Турбонаддув позволяет силовому агрегату развивать большую мощность, поскольку создается большее давление.

Конструкция систем воздухозаборников всех моделей принципиально не отличается. Первый элемент — это воздухозаборник, компонент двигателя, который взаимодействует с атмосферой. Он установлен под капотом, чтобы эффективно втягивать воздушные массы на всех скоростях. Воздухозаборник расположен с правой или левой стороны автомобиля, рядом с решеткой радиатора.

Система подачи воздуха на бензиновых двигателях

Назначение воздухозаборника и особенности системы подачи воздуха в двигатель

После того как воздух попадает в воздухозаборник, он направляется в фильтр. Он является обязательной частью воздушной системы двигателя, и его функция заключается в очистке воздушного потока от пыли. Если позволить более мелким частицам из атмосферы беспрепятственно попадать в двигатель, стенки цилиндров будут серьезно повреждены, и двигатель выйдет из строя. Фильтр впускного воздуха состоит из фильтрующего элемента и корпуса. Он устанавливается в нижней части капота недалеко от воздухозаборника и крепится к кузову с помощью резиновых демпферов.

После прохождения воздушного потока через фильтр он попадает во впускной коллектор. Это соединительная труба, предназначенная для демонтажа компонентов системы. В нижней части гидранта находится «водоотделитель». Это небольшая полость, через которую жидкость поступает во всасывающее устройство после преодоления глубоких луж.

В корпусе фильтра или во входной трубе размещается датчик для измерения скорости движения газовых масс.

Дроссельная заслонка управляет скоростью вращения коленчатого вала. Механизм напрямую связан с педалью дроссельной заслонки, которая при срабатывании увеличивает поток воздуха. В корпусе дроссельной заслонки находится регулятор холостого хода и датчик положения дроссельной заслонки. Первый отвечает за поддержание минимальной скорости вращения коленчатого вала, второй передает информацию в блок управления о степени открытия механизма.

После дроссельной заслонки поток поступает во впускной коллектор. Это последняя часть контура на пути подачи воздуха в цилиндры. Он изготавливается из металла (алюминиевого сплава) или пластика. Коллектор отвечает за формирование топливной смеси, которая затем поступает в камеру сгорания. Топливо впрыскивается через форсунки, встроенные непосредственно в корпус компонента.

Количество и качество воздушной массы, подаваемой в двигатель, имеет решающее значение для его работы. Для получения большей мощности владельцы автомобилей стараются увеличить подачу воздуха. Для этого вносятся изменения в конструкцию системы привода. Установка улучшенной системы воздухозаборника может добавить несколько дополнительных лошадиных сил.

Как увеличить подачу воздуха в двигатель

Самый простой и экономичный метод — установить фильтр с нулевым сопротивлением вместо стандартного фильтра. Однако этот метод используется на спортивных и специально подготовленных автомобилях. В стандартных двигателях выигрыш в производительности минимален, а затраты на более частую замену фильтрующего элемента значительно возрастают.

Увеличение крутящего момента часто достигается путем модификации стандартной системы впуска воздуха. Метод предполагает комплексный подход к модернизации. Сначала измеряется местное сопротивление потоку, а затем изменяется конфигурация воздухозаборника, фильтрующего элемента и впускного коллектора таким образом, чтобы не препятствовать потоку воздуха.

Электрический нагнетатель может значительно увеличить «скорость» атмосферного двигателя. Турбина устанавливается во впускном коллекторе. Это улучшает общее перемешивание воздуха, увеличивает мощность двигателя, повышает эластичность при работе двигателя внутреннего сгорания в различных режимах и придает автомобилю лучшие динамические характеристики.

Воздухозаборник может быть вынесен за пределы капота для увеличения потока воздуха. Холодный впуск» обеспечивает снижение температуры во впускном коллекторе, а также небольшое повышение давления во время движения. Однако перемещение воздухозаборника сопряжено с риском попадания воды, что может привести к гидравлическим ударам и повреждению двигателя.

Система привода двигателя — это сложный компонент, который при правильном функционировании обеспечивает нормальную работу двигателя. Для повышения производительности отдельные компоненты, отвечающие за подачу воздуха в цилиндры, могут быть модифицированы.

Другими словами, для достижения желаемых характеристик двигатели дополнительно наддуваются. Дизельный агрегат с турбонаддувом называется турбодизелем. Давайте более подробно рассмотрим схемы воздушных потоков этих двигателей.

Конструкторы постоянно работают над усовершенствованием компонентов двигателя; это относится и к системе впуска.

Новые наработки

Они совершенствуют используемые датчики для повышения их точности и долговечности. В основном это связано с применением новых функциональных принципов.

Более интересными являются разработки в области конструкции компонентов привода, особенно коллектора.

Например, двигатели с непосредственным впрыском оснащаются коллекторами с дополнительными впускными лопатками (также называемыми вихревыми лопатками). Одновременно вносятся конструктивные изменения в головку блока. Такая система впуска требует наличия двух каналов подачи воздуха к впускным клапанам. Эти каналы разделяются в головке цилиндра. Для закрытия этих каналов используются впускные клапаны.

В этой системе впуска имеется три системы смешивания для обеспечения наиболее эффективной работы системы привода:

Типы смесеобразования топлива

Слой за слоем

  1. Гомогенизированный обедненный
  2. стехиометрически однородный
  3. Цель этой модификации заключается в том, что при определенных условиях работы впускные клапаны закрывают то один, то другой канал для достижения желаемого смесеобразования.

Еще одна разновидность системы многократного всасывания — переменная длина. Идея заключается в том, что когда двигатель работает на холостом ходу, воздух проходит длинный путь, но когда двигатель работает под нагрузкой, специальный клапан открывается, чтобы сократить путь воздуха, позволяя воздуху быстрее заполнить цилиндры.

Коллекция двигателей HEMI

коллектор двигателя

В будущем могут появиться еще более интересные решения для максимального повышения эффективности этой части системы привода.

Настройка топливной системы для атмосферных и турбированных двигателей. Производительность и энергопотребление топливных насосов, подбор форсунок, регуляторов давления.

Старые двигатели, до сих пор встречающиеся в автомобилях отечественного производства, не имели системы впуска в истинном смысле этого слова. Карбюраторный двигатель имеет впускной коллектор с трубой, ведущей от карбюратора к воздухозаборнику. Само устройство работает по следующему принципу.

Что такое система впуска автомобиля

Когда поршень в конкретном цилиндре совершает такт впуска, в полости создается вакуум. Механизм управления открывает впускной клапан. Поток воздуха начинает двигаться по каналу впускного коллектора. Через смесительную камеру карбюратора вводится определенное количество топлива (это количество регулируется форсунками, которые описаны отдельно). Воздух очищается воздушным фильтром, установленным перед карбюратором.

Система впуска автомобиля

Смесь поступает в цилиндр через открытый клапан. Каждый атмосферный двигатель имеет вакуумный принцип работы. Здесь воздушно-топливная смесь поступает во впускной коллектор естественным образом через вакуум. Примитивная система впуска пропускала воздух только в камеру карбюратора.

Система имеет тот существенный недостаток, что ее качество напрямую зависит от конструкции секции, соединенной с головкой цилиндра. Кроме того, при прохождении VTS через коллектор часть топлива может попасть на стенки коллектора, что отрицательно сказывается на экономичности автомобиля.

Когда появилась топливная форсунка (что это такое и как она работает, объясняется отдельно), возникла необходимость в полноценной системе впуска, выполняющей ту же функцию, т.е. всасывающей воздух и смешивающей его с топливом, но управляемой электроникой.

Электронные системы более эффективно рассчитывают оптимальную смесь воздуха и топлива и поддерживают этот баланс во время различных процессов сгорания. Он также обеспечивает лучшее наполнение цилиндров при более низких оборотах двигателя. Это улучшение всасывания повышает производительность устройства без увеличения расхода топлива. Оптимальное соотношение воздух/топливо составляет 14,7/1. Механическая система впуска не способна поддерживать это соотношение при различных условиях работы двигателя.

Если раньше в автомобиле был только один воздуховод, через который воздух проходил естественным путем (объем определялся физическими свойствами воздуховода и исполнительных механизмов), то в современном автомобиле есть целая система, состоящая из нескольких электрически управляемых механизмов. Они управляются ЭБУ, что обеспечивает лучшее качество VTS.

Стоит отметить, что бензиновые двигатели, включая двигатели с искровым зажиганием (с нестандартным или заводским ГБО), и дизельные двигатели получают аналогичную систему впуска. Однако в зависимости от типа инъекции она может быть сконструирована несколько иначе. Еще один обзор показывает различные типы систем впрыска.

Система впуска автомобиля

Современная система впуска также работает синхронно с другими системами автомобиля. В этот список входят, например, рециркуляция отработавших газов и впрыск топлива. Для обеспечения наполнения цилиндров свежей топливно-воздушной смесью в системе впуска часто устанавливается турбокомпрессор. Есть отдельный обзор о том, что такое турбокомпрессор в автомобиле.

Система впуска включает следующие компоненты:

Воздухозаборник. Этот элемент разработан по-разному для каждой модели автомобиля. Основным элементом этого устройства является воздушный фильтр. Он находится в корпусе (часто в лотке, который герметично закрыт со всех сторон, но есть и открытые фильтры, которые устанавливаются непосредственно на воздухозаборник), который имеет открытое отверстие с одной стороны. Через это отверстие воздух поступает в фильтрующий элемент, очищается и выходит в воздуховод системы впуска. Для получения дополнительной информации о воздушных фильтрах нажмите здесь.

  • Дроссельный клапан. Современная версия представляет собой клапан с электроприводом, установленный на трубе, ведущей от воздухозаборника к коллектору. В зависимости от потребности и нагрузки на двигатель электронный блок управления дает соответствующую команду на открытие/закрытие заслонки. Это управляет внутренним воздушным потоком.
  • Впускной коллектор: Впускной коллектор расположен между дроссельной заслонкой и головкой блока цилиндров. Это труба со сложной конструкцией. Он имеет один порт с одной стороны и несколько портов с другой (количество которых зависит от количества цилиндров в блоке), задача которых — распределять внутренний воздушный поток по цилиндрам. В распределенной топливной системе в каждой форсунке просверливается отверстие, в которое вставляется инжектор. В этом случае система впуска принимает непосредственное участие в формировании топливно-воздушной смеси. Если двигатель имеет прямой впрыск (форсунки расположены рядом со свечами зажигания или свечами накаливания в дизельных двигателях), впуск регулирует только подачу воздуха.
  • Впускные клапаны. Это дополнительные клапаны, размещенные в портах коллектора для регулирования типа образования смеси. Эти элементы используются в двигателях с непосредственным впрыском.
  • Датчики воздуха. Они определяют интенсивность воздушного потока перед и за регулятором, а также его температуру. Сигналы от этих датчиков передаются в ЭБУ.
  • ЭБУ отвечает за синхронизированную работу всех исполнительных механизмов системы впуска. На основании сигналов, полученных от педали акселератора, датчика массового расхода воздуха и других датчиков, которыми оборудован автомобиль, ЭБУ активирует определенный алгоритм. В зависимости от программы мозга все устройства получают соответствующие сигналы одновременно.

Поэтому очевидно, что без высококачественной входной системы, состоящей из множества датчиков и исполнительных механизмов, невозможно реализовать экономичный, но при этом достаточно динамичный и экологичный автомобиль.

Для чего нужна

Единственным недостатком современных систем впуска является то, что они дороги и сложны в обслуживании. Если карбюраторный двигатель может диагностировать и отремонтировать опытный механик, то электронику можно проверить только с помощью специального оборудования. Для его ремонта необходимо обратиться в квалифицированную мастерскую.

В качестве дополнения мы рекомендуем видеолекцию по системе впуска автомобиля:

Как и раньше, всасываемый воздух генерируется за счет вакуума, создаваемого в цилиндрах во время такта впуска (поршень опускается, а впускные клапаны открыты).

Сразу отметим, что мы не будем останавливаться на двигателях с устаревшей карбюраторной системой. Мы поговорим о двигателе внутреннего сгорания с топливной форсункой. В качестве примера рассмотрим общее устройство системы подачи воздуха в модели автомобиля с двигателем с впрыском топлива.

Система подачи воздуха на бензиновых двигателях

Система подачи воздуха в мотор бензиновый

Мы хотели бы добавить, что хотя система применения может несколько отличаться в различных отечественных и зарубежных моделях, общий принцип и структура остаются неизменными.

Система подачи воздуха состоит из следующих основных элементов:

Забор воздуха,

  • фильтр,
  • впускной патрубок (соединение впускного трубопровода),
  • дроссельная заслонка,
  • воздушный ресивер,
  • Воздухозаборник в различных автомобилях представляет собой пластиковый компонент, через который воздух «всасывается» из атмосферы в двигатель. Этот компонент обычно устанавливается под капотом таким образом, чтобы он втягивал воздух в направлении движения автомобиля, в зоне непосредственно под фарами, возле радиаторной решетки, справа или слева. Такое расположение позволяет эффективно всасывать необходимое количество воздуха при различных условиях работы двигателя.

Исключение составляют высокопроизводительные внедорожники и автомобили, специально подготовленные для бездорожья, где воздухозаборник обычно располагается отдельно и направлен наружу. В этом случае предполагается, что автомобиль будет переезжать через глубокие водные преграды, а удаление воздухозаборника предотвращает попадание воды в цилиндры двигателя.

Следующий элемент — корпус воздушного фильтра и сам фильтр, который установлен внутри. Корпус фильтра устанавливается в передней части моторного отсека на большинстве автомобилей, под корпусом имеются дополнительные резиновые уплотнения. Что касается фильтра, то фильтрующий элемент обычно изготавливается из бумаги, а площадь фильтрации максимально увеличена.

В корпусе воздушного фильтра многих автомобилей также находится важный электронный датчик — ДМРВ (датчик массового расхода воздуха). Этот датчик может быть расположен и в других частях системы перед корпусом дроссельной заслонки.

Корпус дроссельной заслонки прикреплен к воздушному коллектору и измеряет количество воздуха, подаваемого во впускной коллектор. Дроссельная заслонка, которая связана с педалью акселератора через специальный привод, отвечает за количество воздуха, поступающего в двигатель. Во многих современных автомобилях педаль акселератора также может быть электронной, т.е. не связанной напрямую с дроссельным узлом. В этом случае при нажатии на педаль акселератора сигнал поступает на электромотор, который управляет педалью акселератора.

Мы хотели бы добавить, что дроссельная заслонка также содержит датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и систему управления холостым ходом (IAC). Датчик положения дроссельной заслонки подает на электронный блок управления двигателем (ЭБУ) сигнал, который позволяет ЭБУ определить угол открытия дроссельной заслонки. ЭБУ регулирует количество топлива, подаваемого в цилиндры через форсунки, в зависимости от режима работы двигателя на основании сигналов от TDCV, TDCV и ряда других датчиков.

Что касается VVC, то этот регулятор прикреплен к дроссельной заслонке. Этот контроллер представляет собой шаговый двигатель, к которому прикреплен шток клапана в форме конуса. Проще говоря, шток дроссельной заслонки выдвигается или втягивается под действием шагового двигателя. Управляющий сигнал для шагового двигателя генерируется ЭБУ.

Хорошо известно, что современный дизельный двигатель в различных автомобилях и спецтехнике обычно оснащается турбокомпрессором. Это решение также активно используется в бензиновых двигателях с турбокомпрессорами.

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Подача воздуха в дизельный двигатель

Другими словами, для достижения необходимой мощности двигателя силовой агрегат дополнительно турбируется. Дизельный агрегат с турбонаддувом называется турбодизелем. Рассмотрим подробнее схему воздушного потока в таких двигателях.

Конструкторы постоянно работают над усовершенствованием компонентов двигателя; это относится и к системе впуска.

Если взять в качестве примера турбодизель, то стоит упомянуть следующие элементы системы подачи воздуха.

Забор воздуха,

  • фильтр,
  • турбокомпрессор,
  • дроссельная заслонка (для бензиновых двигателей),
  • воздухозаборный коллектор,
  • Мы уже знаем, как работают воздухозаборник и воздушный фильтр атмосферного бензинового двигателя. Для двигателей с турбонаддувом специальных автомобилей, работающих в условиях сильной запыленности и общего загрязнения воздуха, используется многоступенчатая система очистки (двух- или даже трехступенчатая). В конструкцию может быть включен инерционный предварительный очиститель воздуха и другие подобные решения.

После того как воздух проходит через фильтры, он поступает в турбокомпрессор. После турбины воздух уже проходит по трубам под давлением и через так называемый воздухоохладитель. Дело в том, что после сжатия в турбине воздух нагревается. Если воздух охлаждается перед поступлением в цилиндры, общая масса воздуха увеличивается.

Такое снижение температуры позволяет большему количеству воздуха поступать в камеру сгорания, что приводит к более эффективному сгоранию топлива, повышению мощности, снижению расхода топлива и уменьшению выбросов отработавших газов.

Сжатый и охлажденный воздух поступает во впускной коллектор, а затем в цилиндры дизельного двигателя. Турбокомпрессор использует энергию выхлопных газов. Проще говоря, газы под давлением вращают турбинное колесо; это вращение также запускает компрессорное колесо, которое соединено с тем же валом, что и турбинное колесо. Выхлопные газы после турбины попадают в выхлопную систему автомобиля и выбрасываются в атмосферу.

Обратите внимание, что существует множество различных типов ветряных турбин, отличающихся по размеру, мощности и, возможно, форме. Кроме того, долгое время дизельный двигатель вообще не имел дроссельной заслонки по сравнению с бензиновым. Короче говоря, мощность дизельного двигателя регулируется не количеством воздуха, поступающего в цилиндры, а количеством впрыскиваемого топлива.

Кстати, дроссельная заслонка существует и в современных дизельных двигателях, но она выполняет другие задачи. В частности, он снижает токсичность выхлопных газов в соответствии со строгими экологическими стандартами.

Дроссельная заслонка активируется, когда нагрузка на двигатель минимальна, т.е. когда двигатель не требует большого потока свежего воздуха. В это время дроссельная заслонка частично закрывает подачу воздуха, и параллельно активируется клапан EGR.

Как видите, производительность двигателя напрямую зависит от количества и качества воздуха, поступающего в цилиндры. Для достижения лучшей производительности двигателя многие водители стремятся увеличить поток воздуха к силовому агрегату. Обычно такая необходимость возникает при настройке двигателя, после модификаций и т.д.

Как увеличить подачу воздуха в двигатель: доступные способы

Как увеличить подачу воздуха в мотор способы

Как видно, количество и качество воздуха, поступающего в цилиндры, также напрямую влияет на производительность электростанции. Многие водители стремятся увеличить поток воздуха к силовому агрегату для достижения лучшей производительности двигателя. Обычно такая необходимость возникает при настройке двигателя, после модификаций и т.д.

Кроме того, мы рассмотрим некоторые возможности, не связанные с изменением сердца (например, обработка портов головки блока цилиндров, замена турбины на более мощную и т.д.).

  • Однако это не относится к гражданским автомобилям с «обычным» двигателем внутреннего сгорания. В этом случае больше вреда, чем пользы, так как фильтры без сопротивления быстрее загрязняют и ухудшают чистоту воздуха, что может повлиять на срок службы двигателя. При этом увеличение мощности практически не происходит.

Однако это не относится к гражданским автомобилям со «стандартным» двигателем. В этом случае вы приносите больше вреда, чем пользы, так как нестойкие фильтры быстрее загрязняются, а чистый воздух очищается хуже, что может повлиять на срок службы двигателя. В этом случае увеличения производительности фактически не происходит.

  • Сначала необходимо измерить сопротивление воздуха на входе и выходе из корпуса фильтра, а затем выполнить работу по уменьшению этого сопротивления.

Сначала измеряется сопротивление воздуха на входе и выходе из корпуса фильтра, а затем выполняется работа по уменьшению сопротивления.

  • Одним словом, так называемая электрическая турбина впуска позволяет подавать холодный воздух во впускной коллектор без значительных модификаций, что особенно важно для атмосферных двигателей. В результате в двигатель поступает более холодный воздух вместо горячего, увеличивается объем воздуха и т.д.

Устройство состоит из отверстия, в котором установлена крыльчатка. Во время работы крыльчатка вращается и создает спиральный вихрь воздуха. Производитель утверждает, что это создает более холодный воздух, который лучше проникает в камеры сгорания.

Устройство состоит из отверстия, в котором установлена крыльчатка. Во время работы крыльчатка вращается и создает спиральный воздушный вихрь. Производитель утверждает, что этот закрученный воздух более холодный и лучше проникает в камеры сгорания.

Это улучшает общий процесс смешивания, увеличивает мощность двигателя, повышает гибкость работы двигателя внутреннего сгорания в различных режимах и улучшает динамические характеристики автомобиля.

Однако на практике особых преимуществ от установки таких решений нет. Более того, высокая стоимость — около 300-400 к.е. — ставит под большое сомнение целесообразность таких экспериментов.

  • Мы также рекомендуем прочитать эту статью о том, что такое турбокомпрессор. В этой статье вы узнаете больше о строении турбины, о том, как работает турбокомпрессор, о характеристиках этой системы, о преимуществах и недостатках этого решения и т.д.

Как правило, это гофрированная трубка. В камере имеется отдельный патрубок, через который газы из картера поступают во впускной коллектор. Впускной коллектор соединен с впускным коллектором и закреплен с обеих сторон хомутами для предотвращения неконтролируемого забора воздуха.

Датчик основан на платиновой проволоке и никелевой сетке в качестве чувствительного элемента. Датчик измеряет всасываемый воздух, а информация уже передается на электронный блок управления.

Виды впускных коллекторов

Сталь,

  • алюминий,
  • сталь, алюминий, алюминий, алюминий, алюминий, алюминий, алюминий, алюминий, алюминий, пластик,
  • с изменяемой геометрией,
  • с клапанами управления отработавшими газами (EGR),
  • с турбонаддувом,
  • с точечным впрыском топлива и т.д.
  • Коллекторы с точечным впрыском довольно часто встречаются в современных двигателях. В такой модификации топливо впрыскивается через электромагнитные форсунки, установленные в каждом из каналов трубы.

Схематическое изображение многократной инъекции с точечной инъекцией.

Принцип работы впускного коллектора

Впускной коллектор, как и весь двигатель, работает продуктивно только в определенном диапазоне оборотов. Конструкция и тип впускного коллектора зависят от расположения блоков цилиндров, предназначения двигателя и конструкции всего двигателя.

Все вышеупомянутые дистрибьюторы делятся на две группы:

Одноступенчатый коллектор пропускает топливно-воздушную смесь через общий канал, а многоступенчатый коллектор сначала разделяет поток смеси на два потока.

Одноступенчатый коллектор

Принцип работы впускного коллектора

Двигатели с двухступенчатым коллектором обычно обеспечивают большую мощность на низких и средних оборотах в диапазоне от 2 000 до 4 000 об/мин. Однако на более высоких скоростях мощность будет несколько ниже из-за образования вихрей.

Интересно: Разборка блока зажигания современного инжектора

Пример современной системы зажигания современного двигателя с зажиганием

Принцип работы впускного коллектора

Обычный камерный коллектор без дефлекторов раскрывает свой потенциал только при скорости 5000 и выше.

Установка нескольких впусков с различными модификациями не является гарантией улучшения характеристик двигателя. Как правило, такие компоненты разрабатываются вместе с устройством.

Как и раньше, впуск воздуха обеспечивается за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах во время такта впуска (поршень опускается, впускные клапаны открываются).

Назначение составных частей. Принцип работы

Сразу отметим, что мы не будем останавливаться на двигателях с устаревшей карбюраторной системой. Мы поговорим о двигателе внутреннего сгорания с топливной форсункой. В качестве примера рассмотрим общее устройство системы подачи воздуха в модели автомобиля с двигателем с впрыском топлива.

Резонатор расположен во впускном тракте перед воздушным фильтром; также может быть небольшой резонатор после фильтра и перед дроссельной заслонкой. Его основная функция — гасить шум двигателя во время сгорания и разделять воздушные потоки. Он также сглаживает пульсации воздуха и защищает двигатель от гидроударов.

Дроссель является самым важным дозирующим элементом. Дроссельная заслонка регулирует количество воздуха, подаваемого на распределитель. Дроссельная заслонка была установлена и в карбюраторном двигателе. Там, однако, открывание контролировалось водителем, поскольку оно было механически связано с педалью акселератора. Однако с современными топливными форсунками дроссельная заслонка все чаще управляется ЭБУ электрически. Это позволяет ЭБУ определить угол открытия дроссельной заслонки на основании показаний датчиков, а также положения педали акселератора для обеспечения нужного количества воздуха.

Система впуска для двигателей с непосредственным впрыском топлива

схема впуска двигателя с непосредственным впрыском

В дизельных двигателях и двигателях с непосредственным впрыском коллектор обеспечивает распределение поступающего воздуха по цилиндрам. В случае распределенных топливных форсунок он дополнительно используется для управления смесью (форсунки устанавливаются в коллекторе для впрыска бензина в поток). Вакуум, создаваемый в коллекторе, также используется для приведения в действие усилителя тормозов, который также содержит клапан рециркуляции отработавших газов.

Система впуска работает довольно просто: во время такта впуска в цилиндрах создается разрежение, которое втягивает воздух из атмосферы. В то же время датчики получают необходимые параметры — скорость, температуру перед и за дроссельной заслонкой и так далее. На основании этих данных, положения педали акселератора и информации от датчиков системы впрыска ЭБУ посылает сигнал на привод дроссельной заслонки, и ее клапан открывается на угол, обеспечивающий подачу необходимого количества воздуха во впускной коллектор.

Поскольку ЭБУ постоянно собирает информацию от всех контрольных устройств, реакция на изменения в работе двигателя очень высока, поэтому система впуска быстро подстраивается под новые условия, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Система впуска (также известная как индукционная система) используется для подачи в двигатель нужного количества воздуха и правильной топливно-воздушной смеси. Термин «система впуска» появился с развитием двигателей внутреннего сгорания, особенно с появлением непосредственного впрыска топлива. Система, подающая воздух в двигатель, была уже не просто воздуховодом, а отдельной системой.

Впускная система

Система впуска взаимодействовала со многими системами двигателя, такими как система впрыска топлива, рециркуляция отработавших газов, рекуперация паров бензина и вакуумные тормоза. Система управления двигателем взаимодействует с этими и другими системами.

Впускные системы современных бензиновых и дизельных двигателей оснащены наддувом для лучшего наполнения цилиндров воздухом и увеличения мощности.

Оцените статью