Система питания двигателя автомобиля

Топливный насос

Для принудительной подачи топлива к кар­бюратору служит топливный насос. На двигателях автомобилей ЗИЛ-431410 топливный насос приводится в действие от эксцент­рика распределительного вала через штангу, на карбюраторных двигателях автомобилей ГАЗ-3110 «Волга», ГАЗ-3307 и ИЖ-2126 «Ода» — непосредственно от эксцентрика, на двигателях ВАЗ — эксцентриком вала привода смазочного насоса и распределителя зажигания. Наибольшее распространение получили мембранные насосы, отличающиеся хорошей работоспособностью.

Насос Б-10 карбюраторных двигателей автомобилей ЗИЛ (рис. 5, асостоит из трех основных частей: корпуса 2, клапанной головки 7 и крышки 10. В корпусе насоса установлены коромыс­ло 17, нагнетательная пружина ивалик 14 рычага механизма ручной подкачки топлива. В клапанной головке 7 встроены три выпускных клапана 13 и три впускных клапана 8, над которыми расположен сетчатый фильтр 9. Крышка 10 имеет перегородку 11, разделяющую впускную А и нагнетательную Б полости насоса. Между клапанной головкой 7 и корпусом зажата многослойная лакотканевая мембрана 6, закрепленная на штоке 5, нижний ко­нец которого через шайбу соединен с внутренним вильчатым пле­чом коромысла 17, а его наружное плечо пружиной 15 постоянно прижимается к штанге 18 привода насоса.

Работает насос следующим образом

При набегании выступа эксцентрика 19 на штангу 18 коромысло 17, поворачиваясь на оси 16, своим вильчатым плечом опускает шток с мембраной вниз, преодолевая сопротивление пружины 4. При этом в полости над мембраной создается разрежение, под действием которого откры­ваются впускные клапаны 8, и топливо из бака поступает во впуск­ную полость А крышки 10, откуда, пройдя сетчатый фильтр 9, заполняет пространство над мембраной. При сбегании выступа эксцентрика 19 из-под штанги 18 под действием пружины шток 5 вместе с мембраной поднимается вверх, при этом под давлением топлива, находящегося над мембраной, впускные клапаны за­крываются, а выпускные 13 открываются, и топливо подается в нагнетательную полость Б, из которой оно через отверстие шту­цера 12 поступает по топливопроводу к карбюратору. 
Pис. 5 Мембранный топливный насос: а – разрез насоса; б – механизм ручной подкачки

В том случае, если расход топлива через дозирующие системы

карбюратора мал и запорный клапан поплавковой камеры закрыт, насос работает вхолостую. Это объясняется тем, что топливо, находящееся над мембраной, не позволяет ей перемещаться вверх, при этом пружина сжата, а шток находится в нижнем положении, что позволяет вильчатому плечу коромысла свободно качаться до тех пор, пока не откроется запорный клапан поплавковой камеры карбюратора. При ремонтно-регулировочных работах для заполнения поплавковой камеры топливом служит механизм ручной подкачки (рис. 5, б).

Валик 14 пазом, соединенным с коромыслом 17, действует на его вильчатый конец, обеспечивая перемещение штока и мембраны не под действием эксцентрика, а вручную — рычагом 1.Для контроля герметичности мембраны и вентиляции корпуса служит отверстие 5 (см. рис. 5 а). Воздушные фильтры.

Двигатели за один час работы потребляют от 200 до 350 м3 воздуха. В воздухе содержится большое количество пыли. Если эта пыль попадет вдвигатель, то в цилиндрах она смешается с маслом и превратится в абразивную смесь, которая вызовет интенсивный износ цилиндропоршневой группы, а также клапанного механиз­ма. Пыль, проникающая в карбюратор, может привести к засорению жиклеров изменению качества горючей смеси, падению мощности и экономичности двигателя.

Для очистки воздуха применяются воздушные фильтры. На двигателях легковых автомобилей в основном применяются воздуш­ные фильтры с сухим фильтрующим элементом, а на двигателях грузовых автомобилей чаще устанавливаются инерционно-масляные воздушные фильтры.

К воздушным фильтрам предъявляют следующие требования:

 эффективность очистки воздуха от пыли;

— малое гидравлическое сопротивление;

— необходимая пылеемкость;

— надежность в работе и удобство в обслуживании;

— технологичность конструкции.

Воздушные фильтры очищают воздух на 95…96%, благодаря чему в условиях значительной запыленности износ деталей сни­жается в 1,5 — 2 раза.

Рис. 6. Сухой воздушный фильтр:

Рис. 6. Сухой воздушный фильтр:

1 – кронштейн крепления корпуса фильтра; 2 — корпус фильтра; 3 — кронштейн крепления крышки; 4 — фильтрующий элемент; 5 — стрелка установки крышки; 6 — крыша; 7 — гайка крепления крышки;8 -шайба; 9 — верхний вытяжной шланг вентиляции картера; 10 — воздухозаборник; 11 — гофрированный шланг подогретого воздуха:12 – рычажок заслонки воздухозаборнтка; 13 – патрубок верхнего вытяжного шланга

Сухие воздушные фильтры.Сухие фильтры состоят из корпуса (рис. 6), который крепится на карбюраторе при помощи крон­штейна 1. Корпус закрывается крышкой 6, закрепляемой на крон­штейне 3. В корпусе установлен бумажный фильтрующий элемент 4. Крышка крепится через шайбу гайкой 7. Для вентиляции карте­ра двигателя на крышке имеется патрубок с закрепленным на нем шлангом 9. Воздух в корпус фильтра поступает через воздухоза­борник 10. Для забора подогретого воздуха имеется гофрирован­ный шланг 11 и рычажок заслонки воздухозаборника 12. Шланг соединяется с патрубком 13.

Воздух через воздухозаборник поступает внутрь корпуса и про­ходит через поры фильтрующего элемента; при этом механичес­кие частицы оседают на

поверхности фильтрующего элемента 4. Очищенный воздух поступает в смесительные камеры карбюрато­ра. В холодное время года для лучшего испарения бензина необхо­димо забирать уже нагретый воздух. Для этого рычажок 12 следует повернуть, перекрыв заслонкой доступ холодного воздуха, а через гофрированный шланг будет поступать прогретый воздух.

Инерционно-масляные воздушные фильтры.Эти фильтры (рис. 7) состоят из корпуса 16, крышки 12 и фильтрующего элемента 6, вокруг которого имеется кольцевая щель 14. В корпусе устроена масляная ванна 2, заполненная отработанным моторным маслом.

Рис. 7. Инерционно-масляные воздушные фильтры:

А – двигатели автомобиля ЗИЛ; б – дизеля; I. II – переходники; 2 – масляная ванна; 3 – отражатель; 4, 5, 10, 19, 20 – уплотнительные прокладки; 6 – фильтрующий элемент; 7 – стяжной винт; 8 – гайка-барашек; 9 – винт с барашком; 12 – крышка; 13 – патрубок отбора воздуха в компрессор; 14 – кольцевое окно; 16 – корпус фильтра; 17 – полость; 18 – корпус глушителя

Прежде чём поступить в патрубок карбюратора, воздух должен пройти через щель между корпусом и крышкой или через прием­ное окно по кольцевой щели 14 до нижнего края корпуса фильт­рующего элемента 6, в полости 17 повернуть на 180° и идти вверх через элемент 6. Пройдя сквозь фильтрующий элемент, воздух вновь поворачивает на 180° и направляется в смесительные камеры кар­бюратора. Когда воздух доходит до нижнего края фильтрующего элемента и резко изменяет направление своего движения, механи­ческие частицы из-за инерции не успевают развернуться, ударя­ются о поверхность масла и прилипают к нему. Поток воздуха, резко изменив направление движения, срывает с поверхности масла мельчайшие капельки и вместе с мелкой пылью поступает в фильтрующий элемент. Мелкие частицы пыли прилипают к нитям фильтрующего элемента, задерживаются так же и капельки масла.

По мере накопления масло стекает обратно в масляную ванну, смывая на своем пути пыль с фильтрующего элемента и отражателя 3.

В летнее время воздух поступает в воздушный фильтр непо­средственно из атмосферы, а в холодное время года — подогретый из пространства под капотом двигателя. Для этого горловина воз­душного фильтра у двигателей автомобилей ЗИЛ имеет гофриро­ванный патрубок, прижатый к воздуховоду.

Регулируется поток воздуха к фильтру при помощи заслонки. Если заслонка опущена, то воздух забирается из атмосферы, а если при помощи ручки поднять заслонку, то воздух будет поступать в фильтр уже подогретый работающим двигателем. Заслонка удер­живается в нужном положении пружиной.

У двигателей с большим потреблением воздуха корпус фильтра помещается внутри корпуса глушителя системы впуска 18.

Режимы работы системы питания

В зависимости от целей и дорожных условий водитель может применять различные режимы движения. Им соответствуют и определенные режимы работы системы питания, каждому из которых присуща топливно-воздушная смесь особого качества.

  1. Состав смеси будет богатым при запуске холодного двигателя. При этом потребление воздуха минимально. В таком режиме категорически исключается возможность движения. В противном случае это приведет к повышенному потреблению горючего и износу деталей силового агрегата.
  2. Состав смеси будет обогащенным при использовании режима «холостого хода», который применяется при движении «накатом» или работе заведенного двигателя в прогретом состоянии.
  3. Состав смеси будет обедненным при движении с частичными нагрузками (например, по равнинной дороге со средней скоростью на повышенной передаче).
  4. Состав смеси будет обогащенным в режиме полных нагрузок при движении автомобиля на высокой скорости.
  5. Состав смеси будет обогащенным, приближенным к богатому, при движении в условиях резкого ускорения (например, при обгоне).

Выбор условий работы системы питания, таким образом, должен быть оправдан необходимостью движения в определенном режиме. » alt=»»>

Функции, устройство и принцип функционирования

Каждый автомобиль характеризуется таким понятием, как «запас хода». Он определяется расстоянием, которое автомобиль способен преодолеть на полном топливном баке без дополнительных заправок. На данный показатель оказывают влияние самые различные факторы: сезонные, погодные и природные условия движения, характер дорожного покрытия, степень загруженности автомобиля, индивидуальные особенности водителя при управлении транспортным средством и т.д.). Однако главенствующую роль в определении «аппетита» автомобиля играет система питания и ее правильная работа. 
Система питания выполняет функции:

  1. подачи топлива, его очистки и хранения;
  2. очистки воздуха;
  3. приготовления специальной горючей смеси;
  4. подачи смеси в цилиндры ДВС.

Классическая система питания автомобиля состоит из следующих структурных элементов:

  • топливного бака, предназначенного для хранения горючего;
  • топливного насоса, выполняющего функции создания давления в системе и принудительной подачи топлива;
  • топливопроводов – специальных металлических трубок и резиновых шлангов для транспортировки горючего из топливного бака к ДВС (а излишков топлива – в обратном направлении);
  • фильтра (или фильтров) очистки топлива;
  • воздушного фильтра (для очистки воздуха от примесей);
  • устройства приготовления топливно-воздушной смеси.

Система питания имеет достаточно простой принцип работы: под воздействием специального топливного насоса горючее из бака, предварительно пройдя процедуру очистки топливным фильтром, по топливопроводам подается к устройству, предназначенному для приготовления топливно-воздушной смеси. И уже затем смесь подается в цилиндры двигателя.

Работа системы питания двигателя

Если вкратце рассмотреть работу системы питания двигателя, то выглядит она сле­ду­ю­щим образом.

Топливо (в данном случае бензин) за счет разрежения воздуха, создаваемого в системе при движении поршня от ВМТ к НМТ, а также с помощью топливного насоса, поступает в карбюратор автомобиля, проходя через фильтры. Топливный насос подает бензин из бака. Топливные насосы подразделяются на электрические и механические. Механические топ­лив­ные насосы устанавливаются на автомобилях с карбюраторными силовыми агрегатами. Автомобили, оборудованные электронным впрыском, оснащены электрическим насосом. В карбюраторе пары бензина смешиваюется с поступающим воздухом, образуя топливно-воздушную смесь, которая и направляется в цилиндр. После совершения рабочего цикла (сгорания смеси), поршень, двигаясь вверх, выдавливает отработавшие газы через выпускной клапан, которые в конечном итоге выпускаются в атмосферу.

Работа системы питания двигателя с системой впрыска (инжекторной) происходит аналогичным образом.

Рабочие режимы системы питания двигателя

В зависимости от дорожных условий и целей водитель может использовать разные режимы езды. Им соответствуют и определенные рабочие режимы системы питания двигателя, каждому из которых принадлежит топливно-воздушная смесь особого состава. Для каждого режима работа системы питания двигателя будет иметь свои особенности.

  1. Качество смеси будет богатым при запуске холодного мотора. Потребление воздуха при этом минимальное. В данном режиме возможность движения категорически ис­клю­ча­ет­ся. В противном случае это вызовет повышенное потребление топлива и износ деталей двигателя.
  2. Состав смеси будет достаточно обогащенным при использовании «холостого хода», который применяется во время движения «накатом» или работе включенного мотора в прогретом состоянии.
  3. Состав смеси будет обедненным при передвижении с частичными нагрузками.
  4. Состав смеси также будет обогащенным в режиме полных нагрузок при езде на вы­со­кой скорости.
  5. Состав смести будет обогащенным, максимально приближенным к богатому, при езде в условиях резкого ускорения.

Выбор рабочих условий системы питания двигателя должен быть оправдан пот­реб­ностью движения в определенном режиме.

Карбюраторная система

Такая система используется для бензиновых двигателей. Она основана на образовании воздушно-топливной смеси за счёт разрежения, создаваемого движением поршня. Воздух всасывается пассивно, перемешивается в диффузоре с распылённым топливом и поступает в цилиндр, где воспламеняется с помощью свечи зажигания. Такой механический способ имеет ряд недостатков, например — большой расход топлива и сложность конструкции.

Неисправности и сервисное обслуживание

В процессе эксплуатации транспортного средства топливная система автомобиля испытывает нагрузки, приводящие к ее нестабильному функционированию или выходу из строя. Наиболее распространенными считаются следующие неисправности.

Недостаточное поступление (или отсутствие поступления) горючего в цилиндры двигателя

Некачественное топливо, длительный срок службы, воздействие окружающей среды приводят к загрязнению и засорению топливопроводов, бака, фильтров (воздушного и топливного) и технологических отверстий устройства приготовления горючей смеси, а также поломке топливного насоса. Система потребует ремонта, который будет заключаться в своевременной замене фильтрующих элементов, периодической (раз в два-три года) прочистке топливного бака, карбюратора или форсунок инжектора и замене или ремонте насоса.

Потеря мощности ДВС

Неисправность топливной системы в данном случае определяется нарушением регулировки качества и количества горючей смеси, поступающей в цилиндры. Ликвидация неисправности связана с необходимостью проведения диагностики устройства приготовления горючей смеси.

Утечка горючего

Утечка горючего – явление весьма опасное и категорически не допустимое. Данная неисправность включена в «Перечень неисправностей…», с которыми запрещается движение автомобиля. Причины проблем кроются в потере герметичности узлами и агрегатами топливной системы. Ликвидация неисправности заключается либо в замене поврежденных элементов системы, либо в подтягивании креплений топливопроводов.

Таким образом, система питания является важным элементом ДВС современного автомобиля и отвечает за своевременную и бесперебойную подачу топлива к силовому агрегату.

Система питания автомобиля используется для подготовки топливной смеси. Она состоит из двух элементов: топлива и воздуха. Система питания двигателя выполняет сразу несколько задач: очищение элементов смеси, получение смеси и ее подача к элементам двигателя. В зависимости от используемой системы питания автомобиля различается состав горючей смеси.

Топливные фильтры

В топливе могут содержаться различные механические примеси и вода. Количество их в бензине зависит от условий транспорти­ровки, хранения и заправки. Наличие механических примесей в бензине недопустимо, так как их

частицы загрязняют жиклеры карбюратора, что приводит к ухудшению качества приготовляе­мой горючей смеси, уменьшению мощности двигателя и сниже­нию экономичности. Накопление воды в поплавковой камере кар­бюратора может привести к тому, что вместо бензина в смеситель­ные камеры карбюратора начнет поступать вода, и двигатель оста­новится (заглохнет).

Топливный фильтр-отстойник.Для грубой первоначальной очистки бензина от механических примесей и воды служат топливные фильтры-отстойники

(рис. 8, а).

Фильтр-отстойник состоит из корпуса, в котором имеется стержень для соединения корпуса с крышкой при помощи стяжного болта. На стержень надет фильтрующий элемент 5, прижимаемый к крышке пружиной. Для слива отстоя в стержне выполнены радиальные и выходные отверстия, закрываемые пробкой 7. Фильтрующий элемент состоит из фильтрующих пластин 9, сверху закрытых корпусом элемента, а снизу — опорной шайбой. Собирается фильтрующий элемент на две стойки. Фильтрующие пластины и корпус элемента имеют отверстия, образующие каналы прохода отфильтрованного топлива 8. Снизу эти каналы закрыты опорной шайбой.

Рис. 8. Топливные фильтры;

а – грубой очистки; б и в – тонкой очистки: I, II — корпус; 2, 4, 10, 12 — каналы;3 – крьппки; 5, 13 — фильтрующие элементы; 6 — выступы; 7 – пробка; 8 — каналы; .9 — фильтрующие пластины; 14 — отстойник; 15 — держатель; 16 — гайка-барашек.

На фильтрующих пластинах имеются, выступы 6, предотвращающие плотное прилегание пластин друг к другу. Топливо поступает внутрь фильтра через отверстие 4, к которому подсоединен штуцер трубки подачи топлива из топ­ливного бака. Отфильтрованное топливо отводится через отвер­стие 2.

Работает фильтр-отстойник следующим образом. Топливо по­ступает в фильтр под действием разрежения, создаваемого топ­ливным насосом. Если в топливе присутствует вода, то она опус­кается на дно, так как имеет больший удельный вес, чем бензин. Бензин проходит в щели между фильтрующими пластинами сна­ружи и изнутри элемента. Механические частицы, более крупные, чем щели, задерживаются, а очищенный бензин поступает в бензиновый насос. Для выпуска отстоя служит пробка 7 сливного от­верстия. Зазор между фильтрующими пластинами составляет 0,05 мм.

Фильтр тонкой очистки топлива.Мелкие механические части­цы могут пройти через фильтрующий элемент фильтра-отстойни­ка и через сетчатый фильтр впускного канала насоса. Для очистки топлива от мельчайших механических примесей служит фильтр тонкой очистки.

Фильтр состоит из корпуса 11 (рис. 8, б и в)и стакана-от­стойника 14, соединенных друг с другом при помощи коромысла, держателя 15 и гайки-барашка 16. Между корпусом и отстойни­ком помещена прокладка для предотвращения вытекания топли­ва. Фильтрующий элемент 13 может изготавливаться в виде стака­на из пористой керамики. Применяются также сетчатые фильтру­ющие элементы, в которых на перфорированный алюминиевый стакан наматывается латунная сетка и закрепляется пружиной. В последнее время применяют фильтрующие элементы из пористой бумаги.

Система питания двигателя (топливная система)

   _______________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________

Главным предназначением топливной системы автомобиля являются подача топлива из бака, фильтрация, образование горючей смеси и подача ее в цилиндры. Существует несколько типов топливных систем для автомобильных двигателей. Самая распространенная в 20-ом веке была карбюраторная система подачи смеси топлива.