Топливная система: схемы подачи питания бензиновых и дизельных двигателей автомобиля, а также устройство и принцип работы, что такое обратка

Ошибки и ремонт автомобилей

Обновлено 06.12.2023
Поделиться

Видео: Так работает модуль подачи топлива (трехмерная анимация) Скачать

Назначение топливной системы

Топливная система накапливает и подает топливо в камеры сгорания, так что процесс сгорания происходит эффективно. Кроме того, несмотря на то, что практически все топливные системы содержат множество общих агрегатов, они различаются: в одних для подачи топлива в двигатель используются форсунки, в других — карбюраторы. Это и есть бензиновые двигатели. В дизельных двигателях топливо подается через форсунки.

Видео: Топливная система автомобиля. Устройство, принцип работы и неисправности! Скачать

В целом, топливная система состоит из следующих элементов:

• топливный бак (хранит запас топлива — бензин или дизельное топливо)
• топливный насос (забирает топливо из бака и подает его к двигателю)
• датчик уровня топлива (сигнализирует о необходимости заправки)
• топливный фильтр или система фильтров (очистить топливо от механических примесей)
• воздушный фильтр (очищает воздух от пыли и других мелких частиц)
• топливопровод (система трубок и шлангов, по которым топливо подается в двигатель)
• система впрыска (устройство, через которое топливо поступает в камеру сгорания)

Топливный бак, или бензобак, представляет собой металлический или пластиковый контейнер, который обычно находится под багажником, хотя некоторые автомобили нашли довольно прохладные места. Если вы не можете найти бензобак, лучше всего узнать его местонахождение в инструкции или у механика.

Внутри бензобака находится небольшой поплавок, который плавает на поверхности топлива и отправляет сигналы на указатель уровня топлива на приборной панели, чтобы вы могли сказать, когда вам нужно заправиться. Несмотря на то, что некоторые автомобили работают на дизельном топливе, сейчас в большинстве случаев используется бензин, поэтому мы подразумеваем его под словом «топливо», хотя это не совсем правильно.

Топливный насос подает бензин (или дизельное топливо) по топливопроводу, который проходит под днищем автомобиля от бака к карбюратору или форсункам для бензиновых двигателей. В дизельных двигателях топливо подается в насос высокого давления (ТНВД), а затем в форсунки. В старых автомобилях с карбюраторами используется механический насос, приводимый в действие двигателем. В двигателях с впрыском топлива используется электронасос, который можно разместить внутри бака или где-то поблизости.

Топливный фильтр делает именно то, что следует из названия: он фильтрует топливо, то есть очищает его. По пути через газопровод к форсункам или карбюратору топливо проходит через топливный фильтр. Небольшая сетка внутри фильтра задерживает любую грязь и ржавчину, которые могут присутствовать в бензине. В некоторых машинах между баком и насосом устанавливаются дополнительные фильтры. Важно менять фильтры в соответствии с заводским графиком обслуживания.

Очиститель воздуха очищает воздух перед смешиванием с бензином. В карбюраторных двигателях воздухоочиститель обычно большой и круглый с выступающей сбоку трубкой для облегчения всасывания свежего воздуха. На инжекторные двигатели можно устанавливать воздушный фильтр круглой, а возможно и прямоугольной формы.

Чтобы найти прямоугольный воздухоочиститель, проследите за большим раструбом на воздухозаборнике, который находится как можно дальше от двигателя.

Внутри воздушного фильтра находится воздушный фильтр, который задерживает частицы грязи и пыли из всасываемого воздуха. Если вы часто ездите по пыльным или песчаным местам, вам следует периодически проверять воздушный фильтр и заменять его при загрязнении (чаще, чем требует инструкция по эксплуатации).

Видео: Топливная система дизельного двигателя Скачать

Система питания современного автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания (далее — ДВС) отнюдь не считается сердцем автомобиля. Создаваемый им крутящий момент является основным источником всех механических и электрических процессов, происходящих в транспортном средстве. Однако двигатель не может существовать изолированно от обслуживающих его систем: смазки, мощности, охлаждения и выпуска газа. Наиболее значительную роль в работе двигателя внутреннего сгорания играет топливная система двигателя (или топливная система).

Видео: Система питания дизельного двигателя. Скачать

Виды систем питания двигателя

В зависимости от используемой горючей жидкости двигатели и, следовательно, топливные системы можно разделить на три основных типа:

• газ;
• дизель;
• работающие на газообразном топливе.

Есть и другие виды, но их использование очень мало.

В некоторых случаях классификация топливных систем производится не по типу топлива, а по способу приготовления и подачи горючей смеси в камеру сгорания. В этом случае выделяют следующие виды:

• карбюратор (эжектор);
• с принудительным впрыском (впрыском).

Видео: принцип работы тнвд Скачать

Состав и функции системы подачи топлива

Основная функция любой топливной системы — подавать необходимое количество топлива из бака в камеру сгорания в заданный момент времени. Функционально он разделен на две основные системы:

• транспортировка топлива, его фильтрация и создание давления в системе — осуществляется механическими и гидравлическими устройствами;
• расчет количества и момента впрыска топлива, а также его распределения по цилиндрам осуществляется электронными приборами.

Топливная система автомобиля

В систему электроснабжения входят следующие элементы:

• Бак — герметичная емкость для хранения топлива.
• Трубы (прямая и обратная) — трубы и шланги, по которым транспортируется топливо.
• Фильтры (грубая и тонкая) — чистые от механических примесей.
• Регулятор давления — нужен для поддержания определенного уровня давления.
• Насос обычно представляет собой погружной насос с приводом от электродвигателя.
• Топливный насос высокого давления — для систем непосредственного впрыска (дизельные двигатели).
• Топливные форсунки.

Читайте также: Блог Paculla Все о моторном масле для авто

Видео: Общее устройство бензиновых и дизельных двигателей внутреннего сгорания Скачать

Работа топливной системы автомобиля

Все рассмотренные элементы работают в следующей последовательности .. при запуске двигателя и на некоторых автомобилях при открытии водительской двери топливный насос начинает работать, создавая необходимое рабочее давление в силовой топливной системе, необходимое для подачи топлива в двигатель двигатель.

В момент прохождения топливного фильтра или фильтровальной системы по пути к двигателю топливо очищается от различных механических примесей. Воздух попадает в камеру сгорания или карбюратор через воздушный фильтр, где также очищается.

В зависимости от конструкции двигателя топливовоздушная смесь может быть приготовлена ​​либо непосредственно внутри камеры сгорания цилиндра двигателя, либо перед входом в цилиндр, например, в карбюратор. Возможен также комбинированный способ приготовления топливовоздушной смеси.

После того, как топливовоздушная смесь готова и попала в камеру сгорания, она воспламеняется. Продолжительная работа двигателя требует постоянной подачи все большего и большего количества топлива, за которое отвечает топливная система.

Видео: WP 12. Система подачи топлива Скачать

Функции, устройство и принцип функционирования

Для каждой машины характерно такое понятие, как «запас хода». Он определяется расстоянием, которое автомобиль может проехать с полным баком без дозаправки. На этот показатель влияет множество факторов: сезонные, погодные и естественные условия движения, характер дорожного покрытия, степень загруженности транспортного средства, индивидуальные особенности водителя во время движения и т.д. Однако основную роль в определении «аппетита» автомобиля играет топливная система и ее правильное функционирование.

Топливная система выполняет следующие функции:

1. заправка, очистка и хранение топлива;
2. очистка воздуха;
3. приготовление специальной горючей смеси;
4. подача смеси в цилиндры ДВС.

Классическая топливная система автомобиля состоит из следующих конструктивных элементов:

• бак для хранения топлива;
• топливный насос, выполняющий функции создания давления в системе и форсирования подачи топлива;
• топливопроводы — специальные металлические трубы и резиновые трубки для транспортировки топлива из топливного бака в двигатель внутреннего сгорания (и излишков топлива в обратном направлении);
• топливный фильтр (или фильтры;
• воздушный фильтр (для очистки воздуха от примесей);
• устройства для приготовления топливовоздушной смеси.

Топливная система имеет довольно простой принцип работы: под действием специального топливного насоса топливо из бака, предварительно пройдя процедуру очистки с помощью топливного фильтра, по топливопроводам подается на устройство, предназначенное для приготовления топлива. -воздушная смесь. И только после этого смесь подается в цилиндры двигателя.

Видео: Принцип работы дизельного двигателя Скачать

Варианты системы питания

Основными видами топлива для двигателей внутреннего сгорания являются бензин и дизельное топливо («дизельное топливо»). Газ (метан) тоже относится к современным видам топлива, но, несмотря на широкое распространение, актуальности пока не приобрел.
Тип топлива — один из критериев классификации топливных систем двигателей внутреннего сгорания.

В связи с этим различают силовые агрегаты:

1. газ;
2. дизель;
3. на основе газообразного топлива.

Но наиболее признанной среди специалистов является типология топливных систем двигателя по способу подачи топлива и приготовления топливовоздушной смеси. Следуя этому принципу классификации, во-первых, различают топливную систему карбюраторного двигателя и, во-вторых, топливную систему с впрыском топлива (или инжекторный двигатель).

Карбюратор

В основе карбюраторной системы лежит действие технически сложного устройства — карбюратора. Карбюратор — это устройство, которое готовит смесь топлива и воздуха в необходимых пропорциях. Несмотря на разнообразие типов, в автомобильной практике наиболее широко применяется поплавковый впускной карбюратор, принципиальная схема которого включает:

• плавучая и плавучая камера;
• распылитель, диффузор и смесительная камера;
• воздушные и дроссельные заслонки;
• топливные и воздуховоды со специальными жиклерами.

Приготовление топливовоздушной смеси в карбюраторе осуществляется по пассивной схеме. Движение поршня на такте впуска (первый ход) создает в цилиндре разреженное пространство, куда устремляется воздух, проходя через воздушный фильтр и карбюратор. Здесь и происходит образование горючей смеси: в смесительной камере, в диффузоре топливо, выходящее из распылителя, измельчается потоком воздуха и смешивается с ним. Наконец, через впускной коллектор и впускные клапаны горючая смесь поступает в специальный цилиндр двигателя, где в нужный момент воспламеняется искрой от свечи зажигания.

Таким образом, топливная система карбюраторного двигателя представляет собой преимущественно механический способ приготовления топливовоздушной смеси.

Впрыск топлива

На смену эпохе карбюраторов пришла эпоха двигателей с впрыском, топливная система которых основана на впрыске топлива. Его основные элементы: электрический топливный насос (обычно находится в топливном баке), форсунки (или форсунка), блок управления двигателем внутреннего сгорания (так называемые «мозги»).

Читайте также: KIA Rio черно-серебристый, бортовой журнал Как удалить с автомобиля битум, гудрон, гудрон

Принцип действия этой топливной системы сводится к распылению топлива через форсунки под давлением, создаваемые топливным насосом. Качество смеси меняется в зависимости от режима работы двигателя и контролируется блоком управления.
Важная составляющая такой системы — насадка. Тип двигателей с впрыском зависит именно от количества используемых форсунок и их положения.

Таким образом, специалисты выделяют следующие варианты инжекторов:

1. с распределенным впрыском;
2. с центральным впрыском.

Система распределенного впрыска предполагает использование форсунок в зависимости от количества цилиндров двигателя, где каждый цилиндр обслуживается собственной форсункой, которая участвует в приготовлении топливной смеси. Центральная система впрыска имеет единственную форсунку для всех цилиндров, расположенную в коллекторе.

Особенности дизельного двигателя

Принцип действия, на котором основана топливная система дизельного двигателя, как бы обособлен. Здесь топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры в распыленной форме, где происходит процесс смесеобразования (смешивание с воздухом) с последующим воспламенением путем сжатия горючей смеси поршнем.
В зависимости от способа впрыска топлива дизельный силовой агрегат представлен в трех основных вариантах:

• прямой впрыск;
• с впрыском вихревой камеры;
• с форкамерным впрыском.

Варианты с вихревой камерой и форкамерой предусматривают впрыск топлива в специальную предварительную камеру цилиндра, где оно частично воспламеняется, а затем попадает в основную камеру или в собственно цилиндр. Здесь топливо, смешиваясь с воздухом, наконец заканчивается. Прямой впрыск подразумевает немедленный впрыск топлива в камеру сгорания с последующим его смешиванием с воздухом и т.д.

Еще одна характеристика, отличающая топливную систему дизельного двигателя, — принцип воспламенения горючей смеси. Это происходит не от свечи зажигания (как в бензиновом двигателе), а от давления, создаваемого поршнем цилиндра, то есть от самовоспламенения. Другими словами, в этом случае нет необходимости использовать свечи.

Однако холодный двигатель не сможет обеспечить должный уровень температуры, необходимый для воспламенения смеси. А использование свечей накаливания позволит осуществить необходимый прогрев камер сгорания.

Видео: Инжекторная система питания устройство принцип работы основные неисправности Скачать

Неисправности и сервисное обслуживание

Во время работы топливная система автомобиля находится под нагрузкой, что приводит к нестабильной работе или отказу. Следующие ошибки считаются наиболее частыми.

Недостаточное поступление (или отсутствие поступления) горючего в цилиндры двигателя

Некачественное топливо, длительный срок эксплуатации, воздействие на окружающую среду приводят к загрязнению и засорению топливных магистралей, бака, фильтров (воздушных и топливных) и технологических отверстий устройства подготовки топливной смеси, а также выходу из строя топливного насоса. Система потребует ремонта, который будет состоять из своевременной замены фильтрующих элементов, периодической очистки (каждые два-три года) топливного бака, форсунок карбюратора или форсунок, а также замены или ремонта насоса.

Потеря мощности ДВС

Неисправность топливной системы в этом случае определяется нарушением регулирования качества и количества горючей смеси, поступающей в цилиндры. Устранение неисправности связано с необходимостью диагностики устройства для приготовления горючей смеси.

Утечка горючего

Утечка топлива — очень опасное и категорически недопустимое явление. Данная неисправность занесена в «Перечень неисправностей…», при которой движение автомобиля запрещено. Причины проблем кроются в негерметичности узлов и агрегатов системы питания. Устранение неисправности заключается в замене поврежденных элементов системы или затяжке элементов крепления топливопроводов.

Поэтому топливная система является важным элементом двигателя внутреннего сгорания современного автомобиля и отвечает за своевременную и бесперебойную подачу топлива в силовой агрегат.

Мне нравится 3 мне не нравится

Что еще стоит почитать

Устройство генератора ваз 2109

Устройство рамной ваз 2109
Устройство впускного коллектора
Бензонасос

Видео: Что такое Common Rail? Принцип работы, строение и особенности Скачать

Режимы работы системы питания

В зависимости от целей и дорожных условий водитель может использовать разные режимы движения. Также они соответствуют определенным режимам работы топливной системы, каждый из которых характеризуется воздушно-топливной смесью особого качества.

1. Смесь будет богатой при запуске холодного двигателя. При этом расход воздуха минимален. В этом режиме категорически исключена возможность передвижения. В противном случае это приведет к повышенному расходу топлива и износу деталей силового агрегата.
2. Состав смеси будет улучшен при использовании режима «холостого хода», который используется при «трепетании» или при работающем горячем двигателе.
3. Смесь будет обедненной при движении с частичной нагрузкой (например, по ровной дороге на средней скорости с перегрузкой).
4. Смесь будет обогащаться при полной загрузке, когда автомобиль движется с высокой скоростью.
5. Состав смеси будет богатым, близким к богатому, при движении в условиях сильного разгона (например, при обгонах).

Поэтому выбор условий работы энергосистемы должен быть обоснован необходимостью движения в определенном режиме.

Видео: СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ Скачать

Виды питания бензиновых двигателей

В зависимости от типа бензинового двигателя различают топливные системы:

Читайте также: Блог FrostY85 Отключение иммобилайзера и других средств уважаемого George-R

Они различаются конструктивными и эксплуатационными параметрами.

Карбюраторные

Карбюраторная система работает по следующему принципу:

1. Насос всасывает топливо из бака. В то же время он обеспечивает низкое давление, которого хватает только на подачу топлива.
2. Двигаясь по трубопроводу, топливо фильтруется.
3. В специальной камере (карбюраторе) топливо смешивается с воздухом.
4. Готовая смесь поступает прямо в цилиндры двигателя, где сжигается.

Инжекторные

Топливная система двигателя с впрыском отличается тем, что имеет систему впрыска, которая принудительно нагнетает топливо в камеру сгорания. Какое давление в топливной системе инжекторного двигателя создает насос, зависит от типа впрыска:

• С индивидуальными форсунками для каждого цилиндра (многоточечный впрыск). Давление, создаваемое насосом в топливной рампе, составляет от 2,5 до 4 бар.
• С инжектором (однократный впрыск), который подает топливо во все цилиндры двигателя. Простая схема, которая практически не применяется в современном автомобилестроении из-за невысокого КПД.
• Прямой впрыск. Форсунки установлены в головке блока цилиндров, что позволяет осуществлять непосредственный впрыск топлива в цилиндры. В этом случае рабочее давление составляет около 155 бар.

Схема работы топливной системы инжекторного бензинового двигателя:

1. Насос подает бензин через фильтры в топливную рампу.
2. Регулятор магистрали обеспечивает заданный уровень давления топлива.
3. Форсунки на рейке впрыскивают топливо в цилиндры.
4. При подаче бензина в цилиндры также подается воздух, образуется топливовоздушная смесь.

Видео: Система питания двигателя. Общее устройство. Скачать

Схема, устройство и принцип работы для дизельного двигателя

Схема топливной системы Common Rail

Дизельные топливные системы имеют свои особенности. Есть три типа конструкций:

• Common rail (или аккумулятор);
• С блоком инжектора;
• Разделенный.

Common rail

Самая популярная топливная система для дизелей — аккумуляторная (или common rail). Отвечает самым высоким экологическим стандартам. Это обеспечивается независимостью процессов впрыска дизельного топлива от режимов работы двигателя.

Конструктивно дизельная топливная система common rail имеет два основных контура:

1. Секция низкого давления — состоит из топливного бака, насоса низкого давления, трубопроводов и фильтра.
2. Секция высокого давления: состоит из ТНВД (ТНВД), трубопровода, рейки (гидроаккумулятора) и форсунок.

Принцип работы дизельной топливной системы заключается в следующей последовательности:

1. Насос низкого давления перекачивает дизельное топливо из топливного бака в магистраль.
2. Проходя по трубопроводу через фильтры грубой и тонкой очистки, дизельное топливо поступает в насос высокого давления.
3. ТНВД подает топливо к форсункам, с помощью которых происходит впрыск в цилиндры.
4. Одновременно с впрыском топлива подается воздух.

Разделенная и насос-форсунка

Отдельная топливная система состоит из топливного бака, трубопроводов, топливного насоса высокого давления и форсунок. В этом случае насос и форсунки соединяются длинными трубками, рассчитанными на высокое давление. Сплит-схема активно применяется в отечественном автомобилестроении, так как отличается невысокой стоимостью и простотой конструкции.

В свою очередь, насос-форсунка — это устройство, одновременно создающее необходимый уровень давления и впрыскивающее топливо. Он расположен в головке блока цилиндров и приводится в действие кулачковым механизмом. В этом случае прямая и обратная линии выполнены в виде каналов, расположенных непосредственно в головке блока.

Рабочее давление для этого устройства составляет до 2200 бар.

У этого метода есть важный недостаток — для него характерна зависимость давления от режима работы двигателя.

Видео: принцип работы рампы коммон рейл Скачать

Линия возврата топлива (“обратка”)

Как правило, топливный насос имеет постоянный рабочий объем, то есть качает топливо из бака в рейку с постоянным давлением. Двигатель же работает в разных режимах, потребляя разное количество топлива в зависимости от своей нагрузки. Следовательно, возникает необходимость проверить давление и количество топлива в топливной рампе.

Это осуществляется регулятором давления топлива, который сливает излишки топлива в бак по возвратной топливной магистрали, так называемой «обратной». В настоящее время существует два типа топливных систем, которые различаются наличием или отсутствием возвратной топливной магистрали (возвратной магистрали).

1. Топливная система с обратной магистралью. Топливо, которое не было впрыснуто форсункой, является избыточным и возвращается в бак через регулятор, расположенный на топливной рампе и возвратной магистрали. Это поддерживает постоянное давление в топливной рампе.
2. Система кормления без обратной линии. Регулятор давления топлива для этих систем обычно устанавливается в модуле погружного топливного насоса. Избыточное топливо, подаваемое насосом, возвращается в бак через короткий возвратный трубопровод. В этом случае в топливную рампу подается только то количество топлива, которое впрыскивается форсунками. Эта система имеет следующие преимущества: меньшая стоимость и меньший нагрев топлива в баке.

• https://autodromo.ru/articles/toplivnaya-sistema-avtomobilya-sistema-podachi-topliva-ustroystvo-naznachenie-princip
• https://ZnanieAvto.ru/toplivo/sistema-pitaniya-dvigatelya-avtomobilya.html
• https://topdetal.ru/stati/kakie_byvayut_vidy_sistem_pitaniya_dvigatelya/
• https://TechAutoPort.ru/dvigatel/toplivnaya-sistema/toplivnye-sistemy-benzinovyh-i-dizelnyh-dvigateley.html

Видео

Форсунка (инжектор). Устройство электромагнитной форсунки Скачать

Устройство и принцип работы дизельного двигателя Основные неисправности Скачать

Система питания дизельных двигателей Скачать

принцип работы тнвд коммон рейл Скачать

Система питания дизельного двигателя Скачать

Как работает регулятор давления топлива и обратный клапан в топливной системе. Скачать

Какие бывают виды впрыска в бензиновом и дизельном двигателе, чем отличаются и какой впрыск лучше Скачать

https://mazdawiki.ru/articles/toplivnaya-sistema-shemy-podachi-pitaniya-benzinovyh-i-dizel-nyh-dvigateley-avtomobilya-a-takzhe-ustroystvo-i-princip-raboty-chto-takoe-obratka/