Система питания двигателя воздухом
Система питания двигателя воздухом предназначена для забора воздуха из атмосферы, очистки его от пыли и распределения по цилиндрам. Схема системы изображена на рис. 46. Атмосферный воздух засасывается: в цилиндры двигателя, проходя через воздухоочиститель 5. Очищенный воздух распределяется впускными коллекторами по цилиндрам двигателя и участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по выпускным коллекторам, приемным трубам глушителя и через глушитель выбрасываются в атмосферу. Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами, удаляются в атмосферу через патрубок и вытяжную трубку за счет избыточного давления.
Рис. 46. Схема системы питания двигателя воздухом и выпуска отработавших газов: 1 — трубка сапуна газоотводящая; 2 — сапун; 3 — трубка маслосливная сапуна; 4 — воздухопровод впускной двигателя; 5 — воздухоочиститель; 6 — коллектор выпускной; 7 — патрубок выпускной; 8 — глушитель; I — воздух из атмосферы; II — очищенный воздух; III — картерные газы; IV-отработавшие газы
На рис. 47 изображены системы забора воздуха, применяемые на различных моделях автомобилей КамАЗ. Забор воздуха в двигатель осуществляется через воздухозаборник. Между трубой воздухозаборника и воздухопроводами, закрепленными на двигателе, предусмотрен уплотнитель — гофрированный резиновый патрубок, внутрь которого вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при транспортном положении кабины.
Воздухоочиститель 4 (рис. 47, а) автомобилей КамАЗ-5320 и КамАЗ-55102 прикреплен к левому лонжерону рамы. На остальных автомобилях (рис. 47, b и с) воздухоочиститель закреплен на кронштейне 5. Воздухоочиститель сухого типа, двухступенчатый. Первая ступень центробежная — моноциклон со сбором отсепарированной пыли в бункер, вторая ступень — бумажный фильтрующий элемент.
Чистый воздух из воздухоочистителя поступает к впускным коллекторам двигателя.
Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель КамАЗ, и увеличения ресурса фильтрующего элемента предусмотрена установка в воздухоочиститель предочистителя (рис. 50). Предочиститель представляет собой оболочку из нетканого фильтрующего полотна, которая надевается на фильтроэлемент перед установкой его в корпус фильтра.
Воздухопроводы впускные закреплены на боковых поверхностях головок цилиндров со стороны развала болтами через уплотнительные паронитовые про кладки и соединены с впускными каналами головок цилиндров. Впускные воздухопроводы левой и правой половин блока соединены между собой соединительным патрубком. Патрубок закреплен на фланцах воздухопроводов болтами. Соединения патрубка с впускными воздухопроводами уплотнены резиновыми прокладками.
Рис. 50. Установка предочистителя: 1 — шнурки стягивающие; 2 — предочиститель; 3 — элемент фильтрующий
Система питания двигателя КамАЗ-7403 воздухом отличается от двигателя КамАЗ-740 установкой воздухоочистителя, конструкцией воздухопроводов, впускных коллекторов и патрубков.
Чистый воздух из воздухоочистителя через тройник поступает к двум центробежным компрессорам и под избыточным давлением 70 кПa (0,7 кгс/см2) в режиме максимальной мощности подается через впускные коллекторы в цилиндры.
Соединение тройника подвода воздуха с компрессорами и компрессоров с впускными коллекторами обеспечивается резиновыми патрубками и шлангами, которые стянуты хомутами.
Индикатор засоренности воздухоочистителя (рис. 51) установлен на панели приборов и резиновым шлангом соединяется с впускным коллектором двигателя. При достижении во впускных коллекторах двигателя предельного разрежения 6,86 кПa (0,07 кгс/см2) индикатор срабатывает — красный участок барабана закрывает окно индикатора и остается в таком положении после останова двигателя. Это свидетельствует о необходимости обслуживания воздухоочистителя.
Рис. 51. Индикатор засоренности воздухоочистителя: 1 — диск; 2 — барабан сигнальный
Устройства подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания
Главными элементами системы подачи воздуха считаются воздушный фильтр, приёмный резервуар и дроссельный патрубок в сборе, на котором зафиксированы приёмник расположения дроссельной заслонки (ДПДЗ) и стабилизатор холостого хода (РХХ). При поступлении в движок 1% воздуха в отвод фильтрующего вещества в 5-6 раз возрастает прыть износа мотора. Фильтры со сменными фильтрующими веществами имеют легкоразъемный выпуклый либо прямоугольный корпус.
Система впуска воздуха (рис. 2.24, а) охватывает лёгкий фильтр 14 с патрубками 15 и 16 подачи воздуха, расходомер воздуха 13, блок 6 дроссельной заслонки 9 с потенциометром 10, клапан рециркуляции моторного масла клапан регулировки системы холостого хода 5, угомонитель вибраций 8 и выхлопной патрубок.
Система подачи воздуха кара «Святогор» (рис. 2.24, б) состоит из легкого фильтра 14, шланга впускной трубы, дроссельного патрубка и ресивера. Лёгкий фильтр установлен в передней доли подкапотного места и прикреплен на резиновых опорах. Поступлением воздуха в движок заведует дроссельная заслонка, объединенная приводом с педалью управления.
Лёгкий фильтр 14 владеет плоскую форму, размещен на левом лонжероне 7 и крепится при поддержки 3-х креплений. Фильтр обеспечен сухим плоским картонным фильтрующим составляющей. Фильтрующий вещество владеет картонную штору прямоугольной формы, сообразно краям которой размещены полимерные уплотнения.
Глушитель гула 72 установлен на кронштейне 11, укрепленном на опоре 10 нижней поперечины у левого брызговика при поддержки ремня 9.
Воздух засасывается чрез патрубок глушителя 12 и, выходя из глушителя, угождает чрез эластичный рукав-шланг 13 и патрубок 8 в лёгкий фильтр 14. Чищенный воздух сообразно отводящему рукаву 4 поступает в дроссельный узел 2, а потом во впускную трубу. У входа в дроссельный узел на отводящем рукаве 4 размещен доказывающий шланг 1 регулятора холостого хода и приёмник температуры воздуха 3.
Техническое сервис легкого фильтра в процессе эксплуатации содержится в подмене фильтрующего вещества сообразно периодичности, указанной в сервисной книге. Лёгкий фильтр 14 никак не владеет терморегулятора для сезонной регулирования температуры воздуха. Он обустроен глушителем гула 12 впуска. Фильтрующий вещество нужно сменить. Для данного нужно отсоединить 4 замка 6 крепления крышки на корпусе легкого фильтра и сбросить ее с корпуса, оставив подвешенной на рукаве 4. Дальше нужно вытащить фильтрующий вещество и сменить его новоиспеченым, установив в том ведь расположении, т.е. определить крышку на пространство и застегнуть замки. Лёгкий приёмный резервуар гарантирует равномерное расположение воздуха меж цилиндрами.
Система подачи воздуха ВАЗ состоит из легкого фильтра, шланга впускной трубы, дроссельного патрубка и ресивера. Лёгкий фильтр производят в форме кольца и ставят в передней доли моторного отсека на резиновых фиксаторах. Фильтрующий вещество исполнен картонным с великий площадью фильтрующей плоскости. Фильтры имеют легкоразъемный выпуклый либо прямоугольный корпус. При подмене фильтрующего вещества его нужно ставить этак, чтоб гофры были размещены синхронно аксиальный полосы кара. Узел крепления охватывает стержень с размещенными на пластинке уплотнителем, шайбой и гайкой-барашком. При монтаже легкого фильтра во уклонение поступления в ВТ неочищенного воздуха совсем принципиально верно определить прокладки.
В верхней крышке легкого фильтра наличествует отверстие перед установку ДМРВ различного поперечника. Дроссельный патрубок системы подачи воздуха прикреплен на ресивере. Он дозирует численность воздуха, поступающего в ВТ. Поступлением воздуха в движок заведует дроссельная заслонка, объединенная приводом с педалью дросселя. Дроссельный патрубок в сборе владеет в собственном составе ДПДЗ и РХХ, поставленные на его корпусе.
Лёгкий приёмный резервуар дает собой вместимость конкретного размера. Лёгкий патрубок специализирован для подачи схожего численности воздуха в любой цилиндр мотора. Впускной трубопровод дает собой вместимость конкретного размера.
Лёгкий фильтр удерживает частички пыли и понижает грохот на впуске. Фильтрующий вещество состоит из хлопчатобумажного полотна либо войлока, время от времени пропитанного маслом, вставленного в обойму из 2-ух железных решеток.
Воздушный фильтр движков ЗМЗ сухого вида со сменным фильтрующим составляющей 2 из пористого картона (рис. 2.25) охватывает корпус верхней 3 и нижней 10 долей, верхнего 1 и нижнего 11 входных патрубков.
Фильтрующий вещество (кара «Святогор») дает собой неразборную систему. Периодичность подмены – любые 10 тыс. км, а при сильном загрязнении (грунтовые пути, большие городка) и ранее. Лёгкий фильтр установлен в передней доли подкапотного места и прикреплен на резиновых опорах. Внешний воздух поступает чрез патрубок забора воздуха, готовый внизу перед корпусом легкого фильтра. Потом воздух проходит чрез фильтрующий вещество легкого фильтра, приёмник глобального расхода воздуха, шланг впускной трубы и дроссельный патрубок.
При подмене фильтрующего вещества нужно отвернуть болты крепления и поднять крышку легкого фильтра имеете с измерителем глобального расхода воздуха и шлангом ВТ. Потом надлежит сменить фильтрующий вещество новоиспеченым, ставя его этак, чтоб его гофры были размещены синхронно аксиальный полосы кара, определить и зафиксировать крышку легкого фильтра.
Дата публикации: 31.05.2017
О системе подачи воздуха
Впускная система (другое наименование – система подачи воздуха) предназначена для впуска в двигатель необходимого количества воздуха и образования топливно-воздушной смеси. Термин «впускная система» появился с развитием конструкции двигателей внутреннего сгорания, особенно с появлением системы непосредственного впрыска топлива. Оборудование для питания двигателя воздухом перестало быть просто воздуховодом, а превратилось в отдельную систему. В своей работе система впуска взаимодействует со многими системами двигателя, в том числе с системой впрыска, системой рециркуляции отработавших газов, системой улавливания паров бензина, вакуумным усилителем тормозов. Взаимодействие перечисленных систем и еще ряда других систем обеспечивает система управления двигателем. Для улучшения наполнения цилиндров воздухом, повышения мощности в конструкции системы впуска современных бензиновых и дизелных двигателей используется турбонаддув. Конструкция впускной системы включает воздухозаборник, воздушный фильтр, дроссельную заслонку, впускной коллектор. на отдельных конструкциях двигателей используются впускные заслонки. Все элементы впускной системы соединены патрубками. Схема впускной системы: 1-воздушный фильтр,2-расходомер воздуха,3-адсорбер,4-запорный клапан системы улавливания паров бензина,5-блок управления дроссельной заслонкой,6-датчик давления во впускном коллекторе,7-клапан управления впускными заслонками,8-вакуумный привод впускных заслонок,9-датчик положения впускной заслонки,10-датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов,11-клапан системы рециркуляции отработавших газов,12-блок управления системы управления двигателем.
Воздухозаборник обеспечивает забор воздуха из атмосферы и представляет собой патрубок определенной формы. Воздушный фильтр служит для очистки воздуха от механических частиц. Фильтрующий элемент изготавливается из специальной бумаги и размещается в отдельном корпусе. Фильтрующий элемент воздушного фильтра является расходным материалом, т.е. имеет ограниченный срок службы. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля срок службы фильтрующего элемента может изменяться. Дроссельная заслонка регулирует величину поступающего воздуха в соответствии с величиной впрыскиваемого топлива. На современных двигателях дроссельная заслонка приводится в действие с помощью электродвигателя и не имеет механической связи с педалью газа. Впускной коллектор распределяет поток воздуха по цилиндрам двигателя и придает ему необходимое движение. Разряжение, возникаемое во впускном коллекторе используется в работе вакуумного усилителя тормозов, а также для привода впускных заслонок. На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке устанавливаются впускные заслонки. Они обеспечивают процесс смесеобразования за счет разделения воздуха на два впускных канала. Один канал перекрывает заслонка, через другой – воздух проходит безпрепятственно. Впускные заслонки установлены на общем валу, который поворачивается с помощью вакуумного или электрического привода. Работу впускной системы обеспечивает система управления двигателем. Конструктивные элементы системы управления двигателем, которые используются в работе системы впуска, можно разделить на три группы: входные датчики, блок управления иисполнительные устройства. К примеру, впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива имеет следующие входные датчики: расходомер воздуха, температуры воздуха на впуске, положения дроссельной заслонки, давления во впускном коллекторе, положения впускной заслонки, положения клапана рециркуляции, давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов. Расходомер воздуха и датчик температуры воздуха на впуске служат для определения нагрузки на двигатель. На некоторых моделях двигателей расходомер воздуха не устанавливается. Его функции выполняет датчик давления во впускном коллекторе. При совместной установке расходомер воздуха и датчик давления во впускном коллекторе дублируют друг друга. Датчик давления во впускном коллекторе также используется в работе системы рециркуляции отработавших газов для расчета количества перепускаемых газов. Величина нагрузки двигателя определяется с помощью датчика температуры воздуха на впуске и дополнительного датчика атмосферного давления. Остальные датчики обеспечивают работу соответствующих систем. Работой впускной системы управляют следующие исполнительные устройства:
- блок управления дроссельной заслонкой;
- электродвигатель привода впускных заслонок или клапан управления вакуумным приводом заслонок (на двигателе с непосредственным впрыском топлива);
- запорный клапан системы улавливания паров бензина;
- электромагнитный клапан системы рециркуляции отработавших газов.
Исполнительные устройства активирует блок управления двигателем.
Принцип работы впускной системы
Работа впускной системы основана на разности давлений в цилиндре двигателя и атмосфере, возникающей на такте впуска. Объем поступающего воздуха при этом пропорционален объему цилиндра. Величина поступающего воздуха регулируется положением дроссельной заслонки в зависмости от режима работы двигателя.
На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке работают впускные заслонки. Совместная работа дроссельной и впускных заслонок обеспечивает несколько видов смесеобразования:
- послойное смесеобразование;
- бедное гомогенное смесеобразование;
- стехиометрическое гомогенное смесеобразование.
Послойное смесеобразование используется при работе двигателя на малых и средних оборотах и нагрузках. При послойном смесеобразовании дроссельная заслонка большую часть времени открыта полностью. Заслонка прикрывается только для обеспечения разряжения, необходимого в работе системы улавливания паров бензина (продувка адсорбера), системы рециркуляции отработавших газов (перепуск отработавших газов во впускной коллектор) и вакуумного усилителя тормозов (создание необходимого разрежения). Впускные заслонки закрыты.
Стехиометрическое (легковоспламеняемое) гомогенное (однородное) смесеобразование применяется при высоких оборотах двигателя и больших нагрузках. Дроссельная заслонка открывается в соответствии с требуемым крутящим моментом. Впускные заслонки открыты.
На бедной гомогенной смеси двигатель работает в промежуточных режимах. Дроссельная заслонка открывается также в соответствии с требуемым крутящим моментом. Впускные заслонки закрыты.
Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.
Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!
Для тех кто желает получить личную консультацию Владимира Николаевича
Назначение воздухозаборника и особенности системы подачи воздуха в двигатель
Принцип действия двигателя внутреннего сгорания заключается в преобразовании тепловой энергии сгоревшего топлива в механическую. Для этого в камеру сгорания поступает горючая смесь, состоящая из топлива и воздуха, а затем воспламеняется. Оптимальное соотношение компонентов обеспечивает получение максимальных динамических характеристик. За забор и впуск воздуха в цилиндры двигателя отвечает соответствующая система питания.
Основные системы наддува
Независимо от конструкции, воздух в двигатель попадает из атмосферы. Это актуально как для бензиновых, так и дизельных модификаций. В общем случае в схему входят:
- воздухозаборник;
- фильтр;
- впускной патрубок;
- турбокомпрессор;
- дроссельная заслонка (для бензиновых двигателей);
- промежуточный радиатор;
- впускной коллектор.
Турбокомпрессором (турбиной) оснащают дизельные моторы, но принудительным наддувом оборудуют также и работающие на бензине. Наддув позволяет силовому агрегату развить более высокую мощность за счёт генерации большего давления.
Система подачи воздуха на бензиновых двигателях
Конструкция систем питания воздухом моторов любых моделей принципиальных отличий не имеет. Первый элемент — воздухозаборник, компонент двигателя, который отвечает за сообщение с атмосферой. Его устанавливают под капотом так, чтобы эффективно забирать воздушные массы на всех скоростных режимах. Раструб воздухозаборника закреплён корпусом головной оптики с правой или с левой стороны авто, около радиаторной решётки.
После попадания в заборник поток движется в фильтр. Это обязательный компонент воздушной системы двигателя, отвечающий за очистку потока от пыли. Если мельчайшие частицы из атмосферы будут беспрепятственно поступать в ДВС, начнётся интенсивный износ стенок цилиндров, что приведёт к поломке мотора. Фильтр очистки поступающего воздуха включает фильтрующий элемент и корпус. Устанавливают его в подкапотном пространстве недалеко от воздухозаборника, к корпусу авто крепят через резиновые демпферы.
Миновав фильтр, воздушный поток попадает во впускной патрубок. Это соединительная труба, предназначенная для дистанцирования элементов системы. В нижней части патрубка делают «ловушку» для воды. Это небольшое углубление, куда стекает жидкость, попавшая в устройство для подачи воздуха после преодоления глубоких луж.
К сведению!
В корпусе фильтра или во впускном патрубке устанавливают датчик, измеряющий скорость движения воздушных масс.
Регулирует обороты коленвала дроссельная заслонка. Механизм напрямую связан с педалью акселератора, при нажатии на которую увеличивается воздушный поток. В корпусе дросселя расположен регулятор холостых оборотов и датчик положения заслонки. Первый отвечает за поддержание минимального вращения коленвала, второй — передаёт информацию блоку управления о степени открытия механизма.
После дроссельной заслонки поток попадает во впускной коллектор. Это последняя деталь в схеме на пути подачи воздуха в цилиндры. Делают его из металла (сплава на основе алюминия) или пластика. Коллектор отвечает за формирование горючей смеси, которая в дальнейшем попадает в камеру сгорания. Впрыск горючего осуществляют инжекторы, установленные непосредственно в корпусе детали.
Система подачи воздуха в дизельный двигатель
Компоновка мотора, работающего на солярке, от бензинового практически не отличается. В схеме питания отсутствует дроссельная заслонка, установлен турбокомпрессор и реализован более сложный принцип формирования топливной смеси. В двигатель с дизельной аппаратурой и турбиной воздушный поток попадает через заборник, который представляет собой полный аналог элемента бензинового мотора. Очистка воздушной массы также происходит в фильтре. Однако для силовых агрегатов, устанавливаемых на спецтехнику, предусмотрена многоступенчатая фильтрация. В условиях сильной запылённости используют инерционный предварительный очиститель и другие подобные решения.
После фильтра воздушные массы попадают в центробежный нагнетатель. Турбина работает за счёт энергии отработанных газов и предназначена для генерации большего крутящего момента. Поток, проходя через нагнетатель, нагревается. Для его охлаждения предусмотрен промежуточный теплообменник — интеркулер. Элемент позволяет незначительно повысить мощность ДВС по сравнению с базовыми характеристиками.
Последний элемент системы — коллектор. В отличие от бензинового, в дизельном нет дроссельного узла, а воздух беспрепятственно попадает в цилиндры. Генерация крутящего момента регулируется количеством впрыскиваемого топлива. Однако в современных моторах заслонка всё же есть, но выполняет она другую функцию. Совместно с клапаном EGR она способна улучшить экологические показатели мотора на переходных режимах работы. Снижение токсичности выхлопных газов происходит за счёт повторного их использования при формировании горючей смеси.
К сведению!
Система регенерации выхлопных газов позволяет снизить их токсичность, но в то же время существенно сокращает ресурс силового агрегата. Моторы, оснащённые этой технологией, работают в 4-5 раз меньше до капитального ремонта.
Как увеличить подачу воздуха в двигатель
От количества и качества поступающих в мотор воздушных масс зависят его эксплуатационные характеристики. Для генерации большей мощности владельцы авто пытаются увеличить подачу воздуха. Для этого в конструкцию силового агрегата вносят изменения. Установка модернизированной системы питания позволяет получить несколько дополнительных лошадиных сил.
Наиболее простой и бюджетный способ — установка фильтра нулевого сопротивления взамен штатного. Однако этот метод используют на спортивных и специально подготовленных авто. Для стоковых двигателей прирост мощности будет минимален, а расходы на более частую замену фильтрующего элемента существенно возрастут.
Часто повышают крутящий момент за счёт доработки штатной системы подачи воздуха. Способ подразумевает комплексный подход к модернизации. В первую очередь измеряют местные сопротивления движению потока, затем меняют конфигурацию воздухозаборника, корпуса фильтра, впускного патрубка так, чтобы движению воздуха ничего не мешало.
Существенно повысить «резвость» атмосферного мотора позволяет электрический нагнетатель. Монтаж турбины осуществляют во впускной патрубок. В результате улучшается общий процесс смесеобразования, мощность двигателя растет, повышается эластичность во время работы ДВС на разных режимах, автомобиль демонстрирует улучшенные динамические характеристики.
Увеличить поступление воздушных масс позволяет вынос воздухозаборника из подкапотного пространства. «Холодный впуск» обеспечивает снижение температуры в коллекторе, а также незначительное повышение давления во время движения. Однако вынос воздухозаборника сопряжён с риском попадания в него воды, что может привести к гидроудару и поломке двигателя.
Система питания двигателя — сложный компонент, исправность которого обеспечивает нормальное функционирование силового агрегата. Для улучшения динамических характеристик возможен тюнинг отдельных элементов, отвечающих за подачу воздуха в цилиндры.
