Устройство системы питания автомобиля

Система питания автомобиля -  предназначена для питания двигателя автомобиля топливом (бензином или дизельным топливом), а также для хранения топлива и его очистки. Устройство системы питания показано на схеме. Если вы хотите понять как изучить устройство системы питания следуйте по материалу. Приятного вам обучения. На современных автомобилях подачу топлива осуществляет система впрыска топлива, основным элементом, которой является форсунка.  

Основные задачи системы питания автомобиля:

Устройство системы питания двигателя

Схема устройства системы питания: 1 - передняя трубка топливопровода; 2 - фильтр тонкой очистки топлива; 3 - рычаг ручной подкачки топливного насоса; 4 - топливный насос; 5 - топливный шланг; 6 - шланг воздухозаборника теплого воздуха; 7 – заборник холодного воздуха;   9 - корпус воздушного фильтра; 10 - патрубок для отвода картерных газов к золотниковому устройству карбюратора; 11 – вытяжной коллектор картерных газов; 12 - карбюратор; 13 – фланец датчика указателя уровня и резерва топлива; 14 – топливозаборник; 15 - поплавок датчика; 16 - задняя трубка топливопровода; 17 - пробка топливного бака; 18 - шланг сообщения топливного бака Устройство системы питания инжекторного двигателяс атмосферой; 19 - топливный бак.

Устройство системы питания инжекторного двигателя. Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя.

 

 

Система питания включает в себя следующие основные элементы:

1. Топливный бак (располагается в нижней, наиболее безопасной части автомобиля и служит для хранения топлива). Топливный бак представляет собой емкость, где хранится топливо (бензин или дизельное топливо), которая крепится к кузову легкового автомобиля. Топливный бак автомобиля состоит из герметичного корпуса с заливной горловиной, которая закручивается запорной крышкой. На корпусе топливного бака имеется отверстие для введения датчиков контроля уровня топлива.

Ремонт топливного бака

Ремонт топливного бака

2. Топливопроводы (топливные шланги проходят под днищем автомобиля и служат для перетекания топлива по ним). Вместо шлангов могут быть стальные трубки, соединяющие все приборы топливной системы двигателя. Топливопроводы бывают высокого и низкого давления.

Топливопроводы в инжекторной топливной системе бывают двух типов: прямой и обратный. Первый служит для подачи топлива с топливного бака в рампу, а второй служит для обратной доставки лишнего топлива в бак.

Топливопроды системы питания

3. Топливный насос (служит для подачи топлива в двигатель). Топливные насосы служат для подачи бензина в цилиндры бензинового двигателя или дизельного топлива дизеля под определенным давлением и в определенный момент точно дозированных порций топлива, соответствующих нагрузке при данном режиме работы двигателя. Топливные насосы различаются по способу впрыска непосредственного действия и с аккумуляторным впрыском. В инжекторной топливной системе применяются электробензонасосы, которые размещаются в модуле топливного бака, вместе с датчиком указания уровня топлива, фильтром и завихрителем.

3.1 Топливный насос дизеля - в системах топливоподачи дизелей применяют поршневые насосы, которые служат для подачи топлива через фильтры к топливному насосу высокого давления (ТНВД).

3.2 Топливный насос высокого давления - (18—20 МПа) подает топливо через форсунки в камеру сгорания в строго определенные моменты и в определенном количестве в зависимости от режима работы двигателя. На автомобильных двигателях применяют ТНВД золотникового типа с постоянным ходом плунжера и регулировкой окончания подачи топлива.

3.3 ТНВД КАМАЗ - зарекомендовал себя, как насос высокого давления отличного качества. Продажа ТНВД КАМАЗ осуществляется профессионалами и представлена в широком ассортименте.

3.4 Топливный насос с электроприводом - служит для подачи топлива, поддерживает оптимальное давление в системе и обеспечивает правильный впрыск топлива при разных режимах работы.

4. Топливный фильтр (служит для очистки топлива).

4.1Фильтр тонкой очистки топлива ямз

5. Воздушный фильтр (очищает воздух, который используется для приготовления горючей смеси).

5.1Воздухоочиститель

6. Карбюратор (используется для приготовления горючей смеси).

6.1 Простейший карбюратор

6.2 Вспомогательные устройства карбюратора

6.3 Управление карбюратором

6.4 Устройство карбюратора

6.5 Поплавковая камера карбюратора

6.6 Системы карбюратора

6.7 Карбюраторный двигатель

7. Инжектор

Устройство топливного насоса высокого давления

Устройство ТНВД  КАМАЗ

Устройство ТНВД КАМАЗ

Чем инжекторный двигатель лучше карбюраторного?

Инжектор

Инжектор KE-Jetronic

Состав горючей смеси

Состав горючей смеси

Процесс приготовления горючей смеси в дизелях

Происходит процесс смесеобразования в течение короткого промежутка времени внутри цилиндра, когда поршень находится вблизи ВМТ. К началу подачи топлива — в конце такта сжатия давление в цилиндре составляет примерно 3,5—4,5 МПа, а температура — 800—900 К. Приготовление горючей смеси представляет собой процесс испарения мелко распыленного топлива и перемешивание его паров с воздухом. Каждая частица топлива должна войти в соприкосновение с воздухом как можно скорее, чтобы выделение теплоты произошло в начале хода расширения. Для улучшения смесеобразования и повышения однородности смеси коэффициент избытка воздуха составляет от 1,4 до 1,7. Равномерное распределение топлива по объему камеры сгорания осуществляется за счет кинематических энергий распыленного топлива и движущегося воздуха, определяемых формой камеры сгорания и скоростью движения поршня. В современных дизелях находит применение объемное, объемно-пленочное, пленочное, вихрекамерное и предкамерное смесеобразование. Способ смесеобразования обусловлен формой камеры сгорания, которая в сочетании с топливо подающей аппаратурой определяет условия процессов смесеобразования и сгорания. Двигатель с непосредственным впрыском топлива обеспечивает наиболее экономичный рабочий цикл и хорошие пусковые свойства двигателя.

Распределение горючей смеси, подробнее.

Работа системы питания

Работа системы питания двигателя

Работа системы питания.

 

Топливо из бака через фильтр грубой очистки по топливопроводу поступает к топливоподкачивающему насосу, далее подается по топливопроводу к фильтру тонкой очистки, затем — к насосу высокого давления. Насос по топливопроводам высокого давления подает топливо в форсунки. При такте впуска в цилиндр поступает очищенный в воздухоочистителе воздух. В конце такта сжатия в цилиндр под высоким давлением через форсунку впрыска в мелко распыленном виде подается определенная порция топлива, которая самовоспламеняется вследствие высокой температуры. Отработавшие газы поступают в выпускной трубопровод и через приемные трубы и глушитель в окружающую среду.

Дизельное топливо.

Фракции продуктов переработки нефти, выкипающие до 390 °С, служат основой для производства дизельного топлива, получившего название от типа двигателя, в котором оно используется. Этот вид топлива предназначен для высокооборотных дизелей. Смесь дизельного топлива с остаточными продуктами (до 80 %) прямой перегонки или крекинга нефти называют тяжелым дизельным топливом. Тяжелое дизельное топливо предназначено для малооборотных и среднеоборотных дизелей. В зависимости от климатических условий и времени года применяется дизельное топливо различных марок: Л (летнее), 3 (зимнее), А (арктическое).
В дизеле воспламенение топлива происходит самопроизвольно без внешнего искрового устройства и с минимальной задержкой с момента его впрыска в горячую камеру сгорания. Важнейшим показателем дизельного топлива является воспламеняемость. Топливо, обладающее большей способностью к воспламенению, обеспечивает более мягкое протекание процесса сгорания без резкого повышения давления и стуков в цилиндре двигателя. Таким топливом является цетан, воспламеняемость которого принята за 100 единиц. Воспламеняемость альфаметилнафталина принята за 0. Воспламеняемость дизельных топлив оценивают цетановым числом, которое равно объемному содержанию цетана в такой его смеси с альфаметил-нафталином, которая при стандартных условиях испытания имеет одинаковую воспламеняемость с данным топливом. В современных дизелях применяют топливо с цетановым числом 40—55.

Система питания дизеля

Система питания дизеля

Система питания дизеля обеспечивает раздельную подачу в цилиндры двигателя воздуха и топлива и выпуск отработавших газов. По экономичности дизели значительно превосходят карбюраторные двигатели. Удельный расход топлива карбюраторного бензинового двигателя 154—182 г/(кВт ч), дизеля — 112—140 гДкВт ч).

Устройство системы питания дизельного двигателя:

Система питания дизеля  топливом состоит из топливного бака, фильтра грубой очистки топлива, топливоподкачивающего насоса, фильтра тонкой очистки, топливного насоса высокого давления, автоматической муфты опережения впрыска топлива, всережимного регулятора, форсунки, топливопроводов (высокого давления, низкого давления и сливного).

Система питания дизеля воздухом состоит из воздухоочистителя, впускного трубопровода, турбокомпрессора. Система выпуска отработавших газов включает в себя выпускной трубопровод, приемные трубы, глушитель.

Система питания, подробнее...

 

Газовое оборудование для автомобилей

Газовое оборудование для автомобилей

 Газобаллонная установка

для сжиженного газа

Газобалонная установка

Работа двигателя на газу

Баллоны газового оборудования служат резервуарами для сжатого или сжиженного газа. Для сжатого газа баллоны изготовляются из бесшовных труб легированной стали и подвергаются термической обработке для повышения прочности и обеспечения безосколочности при разрушении. На переднем днище баллона сжиженного газа расположены вентили и приборы. На баллоне указываются завод-изготовитель, масса, вместимость, дата изготовления, клеймо контролера ОТК завода.

Вентили.
Наполнительный вентиль газового оборудования служит для заправки баллона, контрольный — для контроля за его наполнением. Наполнительный вентиль мембранного типа состоит из корпуса, крышки, штока, соединенного с мембраной, клапаном и маховиком. В корпусе вентиля установлен обратный клапан с пружиной и ввернутой пробкой. Предохранительный клапан предотвращает повышение даачения газа выше 1,6 МПа и состоит из корпуса, клапана с резиновым уплотнителем, штока и пружины. Если в баллоне давление превысит 1,6 МПа, то газ, преодолевая усилие пружины, откроет клапан и выйдет в окружающую среду.
Расходный вентиль газового оборудования служит для подачи топлива в газообразном или жидком состоянии и состоит из корпуса, крышки, штока с уплотнителем, упорного винта с маховиком. В корпус вентиля ввернут корпус скоростного клапана с пружиной, который обеспечивает быстрое автоматическое прекращение подачи газа из баллона в случае резкого увеличения расхода газа, при обрыве или повреждении трубопровода магистрали.
Датчик уровня сжиженного газа устанавливается в баллоне для контроля.
Электромагнитные запорные клапаны, объединенные с фильтрующими элементами, выполняют функции магистральных вентилей в газовой и бензиновой системах подачи топлива. Клапан приводится в действие через выключатель зажигания и переключатель «Газ-Бензин».

Электромагнитный клапан с газовым фильтром имеет разборный фильтрующий элемент. В обойме установлены, чередуясь, две фетровые шайбы и три медные сетки. Обойма удерживается в поджатом положении пружиной.
Газ при открытом расходном вентиле через штуцер и полый болт поступает в отстойник и проходит фильтрующий элемент. Клапан подачи газа под действием пружины электромагнита прижат к седлу корпуса фильтра и закрывает выходное отверстие. При включении зажигания якорь втягивается в электромагнитную катушку и клапан открывает отверстие для поступления газа через испаритель в редуктор низкого давления.
Электромагнитный клапан с бензиновым фильтром состоит из алюминиевого каркаса с двумя слоями латунной сетки и пружины, поджимающей сетку к каркасу. Бензин, подаваемый насосом, поступает в полость стакана отстойника, где фильтруется. При включении зажигания якорь втягивает клапан, и бензин поступает через выходной штуцер в карбюратор-смеситель.

Чем опасна езда на пустом баке? 

Почему лучше заправлятся до полного

Как лучше заправлять автомобиль?

До полного или по чуть чуть.

Газовый редуктор предназначен для уменьшения давления, автоматического изменения количества газа, поступающего к карбюратору-смесителю (в зависимости от режима работы двигателя), и быстрого выключения подачи газа при любой остановке двигателя.
Универсальный двухступенчатый газовый редуктор давления состоит из первой ступени редуцирования высокого давления с газовой полостью, разгрузочного устройства с газовой полостью и выходного патрубка с дозатором.
При открытом магистральном вентиле газ свободно поступает в первую ступень через сетчатый фильтр и шариковый клапан. Вследствие этого давление в полости первой ступени редуцирования повышается и мембрана, преодолевая сопротивление калиброванной пружины, прогибается вниз и действует через коленчатый рычаг на шариковый клапан. При повышении давления в полости первой ступени редуцирования до определенной величины клапан закрывается.
Если двигатель не работает, подача газа прекращается. Когда коленчатый вал двигателя начинает проворачиваться, то во впускном трубопроводе возникает разрежение, которое по каналу передается в полость разфузочного устройства. При давлении 800—900 Па кольцевая мембрана разгрузочного устройства, преодолевая сопротивление пружины, прогибается вниз. Упоры отводятся от мембраны и частично разгружают пластинчатый эластичный клапан, который под давлением газа открывается и газ поступает в полость низкого давления второй ступени. Далее через дозирующее отверстие и патрубок газ засасывается в смеситель. На режимах холостого хода и малых нагрузках в полости низкого давления второй ступени возникает избыточное давление (50—100 Па). Этого оказывается достаточно, чтобы в условиях резкого открытия дроссельной заслонки исключить переобеднение смеси. При полных нагрузках срабатывает пневматический диафрагменный привод клапана экономайзера, и поддиафрагменная полость экономайзера через канал сообщается с впускным трубопроводом. Через клапан экономайзера и канал газ поступает непосредственно в патрубок параллельно с подачей его дозатором, благодаря чему смесь обогащается.

Карбюратор-смеситель предназначен для приготовления газовоздушной горючей смеси. Газосмесительные устройства форсуночного типа с автономной системой холостого хода имеют отдельные корпуса. Карбюратор-смеситель дает возможность работать двигателю как на газовом топливе, так и на бензине. Подача газа на рабочем режиме двигателя производится через форсунки, расположенные в газосмесительном устройстве.

Втягивается в электромагнитную катушку и клапан открывает отверстие для поступления газа через испаритель в редуктор низкого давления.
Электромагнитный клапан с бензиновым фильтром состоит из алюминиевого каркаса с двумя слоями латунной сетки и пружины, поджимающей сетку к каркасу. Бензин, подаваемый насосом, поступает в полость стакана отстойника, где фильтруется. При включении зажигания якорь втягивает клапан, и бензин поступает через выходной штуцер в карбюратор-смеситель.

 

Газобалонная установка

Элементы газобаллонной установки:

a — двухступенчатый редуктор; б — газовый смеситель; 1 — дозатор; 2 — мембрана второй ступени; 3 — цилиндрическая пружина разгрузочного устройства; 4 — шток; 5 — коническая пружина разгрузочного устройства; 6 — мембрана разгрузочного устройства; 7— предохранительный клапан; 8 — клапан первой ступени; 9 — пружина первой ступени; 10 — рычаг клапана первой ступени; 11 — мембрана первой ступени; 12 — клапан второй ступени; 13 — клапан экономайзера; 14 — пружина мембраны; 15 — мембрана дозирующего экономайзерного устройства; 16и /9—каналы; 17— рычал клапана второй ступени; 18— упор; 20— выходной патрубок; 21 — ограничитель частоты вращения коленчатого вала; 22 — газовый смеситель; 23 — рычаг дроссельных заслонок; 24 — газо-подводящий патрубок; 25 — обратный клапан; 26 — корпус смесителя; 27 — дроссельная заслонка; 28 — регулировочный винт минимальной частоты вращения коленчатого вала на режиме холостого хода; 29 — регулировочный винт обшей подачи газа в систему холостого хода; 30— штуцер для подвода газа в систему холостого хода; 31 — диффузор; 32 — газовая форсунка; 33 — воздушная заслонка; А — полость разгрузочного устройства; Б — полость атмосферного давления; В — полость второй ступени (низкого давления газа); Г — полость первой ступени (высокого давления газа); Д — полость атмосферного давления первой ступени; Е — полость дозирующего  устройства экономайзера.

Газобаллонная установка для сжиженного газа

Газобаллонная установка для сжиженного газа

Система питания двигателя автомобиля, работающего на альтернативном топливе

 Устройство газораспределительного механизма

Устройство газораспределительного механизма

Механизм газораспределения ГРМ

Газовое топливо по сравнению с жидким имеет следующие преимущества:


• высокое октановое число позволяет значительно повысить степень сжатия, следовательно, увеличится экономичность двигателя;
• в результате более полного сгорания газового топлива в отработавших газах содержится меньше токсичных веществ;
• возрастает срок службы двигателя, так как отсутствует конденсация топлива и смыв масла со стенок цилиндров;
• увеличивается срок службы свечей зажигания и глушителя вследствие незначительного нагарообразования.
Автомобили, работающие на альтернативном топливе, имеют следующие недостатки:
• уменьшается мощность двигателя из-за более низкой теплоты сгорания топлива;
• снижается грузоподъемность автомобиля из-за наличия баллонов;
• более трудоемкое техническое обслуживание.


Автомобили могут работать на сжатом или сжиженном газе. В качестве сжатых газов применяют природный газ, метан (давление в баллоне 20 МПа), в качестве сжиженных газов (давление в баллонах 1,6 МПа) — этан, пропан, бутан и др. Газобаллонная установка грузового автомобиля для сжатого газа включает в себя: восемь газовых баллонов, соединенных трубками; двухступенчатый газовый редуктор высокого давления; электромагнитный клапан с газовым фильтром; газопроводы; манометры высокого и низкого давления; подогреватель газа; газовые вентили — наполнительный, баллонный и магистральный; карбюратор-смеситель, приборы резервного топлива.

Газовое оборудование для автомобилей

Газобалонная установкаЭлементы газобаллонной установки

При работе двигателя подача газа из баллонов в систему подачи топлива происходит через два запорных устройства — расходный вентиль и электромагнитный клапан с газовым фильтром. Перед пуском двигателя открывают расходный вентиль. Манометр должен показать наличие газа в баллонах. Газ по трубопроводу поступает в редуктор, где давление автоматически снижается до 0,1 МПа. По пути к редуктору газ подогревается. Затем газ по шлангу поступает в карбюратор-смеситель для образования газовоздушной смеси и далее в цилиндры двигателя.
Для работы на резервном топливе (бензине) автомобиль имеет топливный бак, фильтр-отстойник, топливный насос, топливопроводы.
Газобаллонная установка, работающая на сжиженном газе , состоит из газовых баллонов, испарителя газа, двухступенчатого газового редуктора, манометров высокого и низкого давления, электромагнитного клапана с газовым фильтром, карбюратора-смесителя, приборов резервного топлива. Газовый баллон снабжен контрольным вентилем уровня жидкости, предохранительным клапаном, указателем уровня жидкости, вентилем расхода газа.

 

Газобалонная установка

 

Газобаллонная установка для сжиженного газа: 1 — магистральный вентиль; 2 — манометр баллона; 3 — паровой вентиль; 4 — предохранительный клапан; 5 — баллон для сжиженного газа; 6 — контрольный вентиль; 7 — накопительный вентиль баллона; 8 — указатель уровня сжиженного газа; 9 — жидкостной вентиль; 10 — манометр редуктора;11 — двигатель; 12 — карбюратор; 13 — смеситель газа; 14 — бак для бензина; 15 — газовый редуктор; 16 — испаритель сжиженного газа; 17— штуцер для подвода горячей воды; 18 — штуцер для отвода воды; 19 — кран для слива воды.

 

Сжиженный газ перед использованием переводят в газообразное состояние. Из баллона жидкий газ при открытом магистральном вентиле поступает через электромагнитный клапан с газовым фильтром к испарителю, где подогревается охлаждающей жидкостью системы охлаждения двигателя. Жидкость испаряется, и в парообразном состоянии газ поступает в фильтр, а затем в двухступенчатый газовый редуктор, где давление газа снижается до 0,1 МПа. Далее газ проходит через дозирующее устройство в карбюратор и при такте впуска поступает в цилиндры двигателя. Газовый манометр показывает давление газа в редукторе.