Вы здесь

Системы питания и выпуска отработавших газов (Общее)

Как видно из самого названия, система питания как бы «питает» двигатель, т.е. снабжает его рабочей смесью и удаляет полученные после ее сгорания отработавшие газы.

Рабочая смесь — смесь бензина и воздуха. Сам бензин не горит, горит только смесь его паров с воздухом. Так вот, для нормального сгорания смеси она должна состоять из 15 частей воздуха и 1 части паров бензина, условно это будет 15:1

Если количество воздуха будет 15-17 частей, то мы имеем обедненную смесь.

При дальнейшем увеличении количества воздуха смесь будет называться бедной и при содержании воздуха более 21 части гореть не будет. Если же у нас, наоборот, будет уменьшаться содержание воздуха в смеси, то она будет обогащаться. При концентрации воздуха 15-13 частей смесь будет обогащенной, при 13-5 частях — богатой, а при содержании воздуха менее 5 частей — вообще не горит.

Рассмотрим внимательно общую схему системы питания карбюраторного бензинового двигателя, которая состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного насоса, фильтра очистки топлива, воздушного патрубка, фильтра очистки воздуха, карбюратора, впускного коллектора, выпускного коллектора и системы глушения шума выпуска отработанных газов.

Стрелками указаны направления движения компонентов рабочей смеси и отработанных газов. Так, бензин поступает из топливного бака через топливный насос и фильтр в карбюратор. Воздух из атмосферы через воздушный фильтр по патрубку также подается в карбюратор. Из карбюратора рабочая смесь через впускной коллектор и клапан подается в цилиндр двигателя, где и происходит сгорание. А продукты сгорания — отработанные газы через выпускной клапан, выпускной коллектор и систему глушения шума выбрасываются в атмосферу.

А теперь подробно рассмотрим назначение, принцип работы и устройство каждого из перечисленных узлов системы питания.

Топливный бак.

Начнем по порядку, с топливного бака. Топливный бак служит для хранения запаса топлива, необходимого для работы двигателя.

Это резервуар, изготовленный из тонколистового металла или пластмассы. Форма его самая разнообразная. Основное место расположения — под днищем автомобиля.

Емкость бака, т.е. количество заливаемого в него топлива, тоже разная. Ее выбирают при проектировании автомобиля в зависимости от многих параметров. В среднем емкость топливного бака должна обеспечивать пробег автомобиля 450-550 километров без дополнительных заправок. Рассмотрим подробнее конструкцию топливного бака.

Про стенки бака мы уже сказали несколько слов. В верхней боковой части бака имеется заливная горловина с пробкой, через которую на автозаправочных станциях, или сокращенно АЗС, в бак заливается топливо. Для слива топлива внизу расположено сливное отверстие, надежно закрытое резьбовой пробкой. Топливо через трубку с сетчатым фильтром поступает в топливную магистраль, питающую двигатель.

А следить, сколько осталось запаса топлива в баке, помогает нехитрый прибор—указатель топлива, датчик которого и находится в баке. Датчик представляет собой обычный поплавок, жестко закрепленный на длинном поводке. В зависимости от положения поплавка, а следовательно, и поводка изменяется электрический сигнал, поступающий от датчика к указателю, расположенному на щитке приборов, и водитель видит, сколько имеется топлива в баке.

Про топливный фильтр много не расскажешь. Он представляет собой маленький цилиндр, в котором находится пористый фильтрующий материал. Чистый бензин проходит через многочисленные поры, а различные примеси остаются.

Топливный насос

Топливо по топливопроводу само по себе не потечет. Чтобы придать ему движение, необходим насос. Он и имеется в системе питания.

Топливный насос выкачивает топливо из бака и создает необходимое давление в топливопроводе.

Насосы бывают механические, низкого давления, используются в карбюраторных двигателях и электрические, которые могут быть как низкого так и высокого давления. Высокого давления используются в двигателях с электроной системой впрыска.

Механический насос

Как видно из рисунка, главная рабочая деталь топливного насоса — диафрагма. Это как бы поршень, с помощью которого порции топлива перекачиваются из одной полости насоса в другую. Управляет движениями диафрагмы толкатель. Он ее то поднимает, то опускает. Когда диафрагма опускается, под ней создается разрежение, и топливо, открывая клапан, заполняет нижнюю полость насоса. Когда диафрагма поднимается — она выталкивает топливо из нижней полости в трубку, создавая в ней давление. Диафрагма приводится в действие специальным устройством двигателя. Так что при увеличении оборотов двигателя автоматически увеличивается скорость движения диафрагмы и, как следствие, количество топлива, подаваемого из бензобака в магистраль — так необходимого для поддержания этих повышенных оборотов. Имеется еще рычаг ручной подкачки топлива. Когда двигатель не работает, можно подкачать топливо вручную с помощью данного рычага. Рычаг ручной подкачки непосредственно связан со штоком диафрагмы. Поэтому, нажимая на рычаг, мы заставляем перемещаться диафрагму.

Электрический насос

Электрический насос устанавливается непосредственно в баке. Работа насоса начинается при включении питания автомобиля, еще до запуска двигателя, создавая в топливной магистрале нужное давление. В электрическом насосе так же имеется диафрагма, которая движется вверх и вниз. Результат аналагичен как и в механическом насосе - над диафрагмой при ходе вниз создается разрежение. Это позволяет открыться всасывающему клапану электронасоса. Через такой клапан бензин проходит через фильтр и оказывается в камере над диафрагмой.  Когда диафрагма движется вверх, тогда образующееся давление закрывает впускной клапан и открывает нагнетающий, что и проталкивает горючее дальше в систему. Разница между механическим насосом в том, что диафрагма приводится в движение от электродвигателя в самом насосе, а не от двигателя автомобиля.

Система выпуска отработавших газов

Рабочая смесь, сгорев в цилиндре двигателя, превращается в отработавшие газы и в такте выпуска удаляется из цилиндра двигателя. Отработавшие газы имеют очень высокую температуру, и их выход из цилиндра сопровождается оглушительным шумом. К тому же выхлопные газы содержат много вредных для человека примесей.

Чтобы снизить шум и токсичность (содержание вредных примесей), в автомобильном двигателе установлена система выпуска.

Сразу же после цилиндра выхлопные газы попадают в выпускной коллектор, а затем — в приемную трубу глушителя. Часто между ними устанавливается нейтрализатор, который, как фильтр, снижает вредные примеси. Далее выхлопные газы проходят несколько камер глушителя шума и выходят в атмосферу. Их температура уже ниже. Шум значительно снижается за счет того, что внутри камер глушителей есть несколько трубок с отверстиями. Поток газов, проходя через лабиринты отверстий, теряет свою энергию и, как следствие, шум.

Системы впрыска будут расмотренны отдельно.

Раздел: