מערכת צריכת רכב

פעולתו של כל מנוע בעירה פנימית מבוססת על בעירה של תערובת אוויר ודלק בצילינדרים של היחידה. בנוסף לעובדה שיש לספק אוויר וכל חומר דליק (בנזין, סולר או גז) לכל צילינדר, יש צורך בחישוב מדויק של נפח כל חומר, ויש לערבב אותם באופן איכותי. ככל שמשתפרים המנועים, כך גם המערכות הדרושות למקסימום יעילותן.

יעילות המנוע תלויה לא רק באיכות מערכת הדלק וביצועי ההצתה. אם הדלק לא מתערבב היטב עם אוויר, רובו לא יישרף, אלא יוסר מהמכונית דרך צינור הפליטה (כיצד זה ישפיע על הממיר הזרז מתואר. כאן). כדי להגביר את היעילות, את הידידותיות והיעילות הסביבתית, משפרים פרמטרים שונים של יחידת הכוח.

בואו ניקח בחשבון איזה תפקיד ממלאת מערכת הצריכה בכך, מאילו אלמנטים היא מורכבת, מה מטרתה, מהו עקרון פעולתה.

מהי מערכת צריכת רכב

למנועים ישנים, שעדיין נמצאים במכוניות ביתיות, לא הייתה מערכת יניקה ככזו. למנוע הקרבורור סעפת יניקה, שהצינור שלה עובר דרך הקרבורטור לכניסת האוויר. למכשיר עצמו יש את עקרון הפעולה הבא.

כאשר בוכנה בגליל מסוים משלימה פעולת כניסה, נוצר ואקום בחלל. מנגנון חלוקת הגז פותח את שסתום הכניסה. זרימת אוויר מתחילה לנוע בערוץ סעפת. עובר דרך תא הערבוב של הקרבורטור, נכנסת אליו כמות מסוימת של דלק (נפח זה מווסת על ידי הסילונים המתוארים בנפרד). ניקוי אוויר מסופק על ידי מסנן אוויר המותקן מול המאייד.

התערובת נשאבת לתוך הגליל דרך שסתום פתוח. לכל מנוע אטמוספרי יש עיקרון פעולה ואקום. בתוכו, תערובת דלק האוויר נכנסת באופן טבעי באמצעות ואקום בסעפת הכניסה. הצריכה הפרימיטיבית סיפקה רק אוויר לתא הקרבורטור.

למערכת זו חסרון משמעותי - התפעול האיכותי של המערכת תלוי ישירות במבנה השביל המחובר לראש הצילינדר. כמו כן, כאשר ה- MTC עובר דרך הקולט, כמות מסוימת של דלק עלולה ליפול על קירותיו, מה שמשפיע לרעה על כלכלת המכונית.

כאשר הופיע המזרק (מה זה ואיך זה עובד, נאמר לו בנפרד), היה צורך ליצור מערכת כניסה מן המניין שתפקידה תהיה זהה - לקחת אוויר ולערבב אותו עם דלק, אך פעולתו תישלט על ידי אלקטרוניקה.

אלקטרוניקה מחשבת ביעילות רבה יותר את הפרופורציה האופטימלית של נפח האוויר והדלק ושומרת על פרמטר זה במצבי הפעלה שונים של מנוע הבעירה הפנימית. הוא גם מספק מילוי גלילים טוב יותר במהירויות מנוע נמוכות. שיפור זה בצריכת היחידה מגדיל את ביצועיה מבלי להגדיל את צריכת הדלק. נפח האוויר האופטימלי לדלק הוא 14.7 / 1. הסוג המכני של הכניסה אינו מסוגל לשמור על פרופורציה זו במצבי פעולה שונים של היחידה.

אם קודם לכן הייתה במכונית רק צינור אוויר שדרכו זרם אוויר באופן טבעי (נפחו נקבע על ידי התכונות הפיזיקליות של צינור האוויר והמפעילים), אזי מכונית מודרנית מקבלת מערכת שלמה המורכבת ממנגנונים שונים בעלי שליטה חשמלית. הם נשלטים על ידי ECU, שבזכותו ה- BTC איכותי יותר.

ראוי להזכיר כי בנזין, כולל גז (נעשה שימוש בגפ"מ לא סטנדרטי או מפעל), ומנועי דיזל מקבלים מערכת צריכת דומה. עם זאת, תלוי בסוג ההזרקה, ייתכן שיש בו מכשיר שונה במקצת. בביקורת אחרת מדבר על סוגי מערכות ההזרקה.

מערכת הכניסה המודרנית עובדת מסונכרנת עם מערכות אחרות במכונה. לדוגמא, רשימה זו כוללת מחזור גז פליטה והזרקת דלק. על מנת למלא טוב יותר את הצילינדרים בחלק טרי מתערובת דלק האוויר, לעתים קרובות מותקן מגדש טורבו בכניסה. מה זה מגדש טורבו ברכב הוא סקירה נפרדת.

עקרון הפעולה של מערכת הכניסה

מערכת הכניסה פועלת על בסיס הפרש הלחץ בין הגליל לאטמוספרה. זה נראה כאשר הבוכנה עוברת למרכז המת התחתון במכת הכניסה (כאשר המכה מבוצעת, שסתומי הכניסה והפליטה סגורים), והמסתם שדרכו אוויר ודלק נכנס למיכל פתוח.

כמות האוויר תלויה ישירות בגודל הגליל עצמו. עם זאת, נפח זה ניתן לכוונון כך שהמנוע יוכל לפעול במהירות מופחתת, ובמידת הצורך ניתן להניע את גל הארכובה יותר (כשהמכונית מאיצה). כדי לשנות את מצב ההפעלה, משתמשים בשסתום אוויר מיוחד הנקרא שסתום מצערת.

 בקרבורטור, אלמנט זה קשור לדוושת התאוצה. ככל שהשסתום נפתח יותר, כך יותר דלק נשאב לנתיב סעפת היניקה. מנועי ההזרקה מקבלים חנק מיוחד. יש לו מנוע חשמלי קטן המחובר ליחידת בקרה. כאשר הנהג לוחץ על דוושת התאוצה, המחשב משתמש באלגוריתמים מתוכנתים כדי לקבוע עד כמה לפתוח את שסתום האוויר.

כדי לשמור על הפרופורציה האידיאלית של אוויר ודלק, יש חיישן מצערת ליד המצערת, שהאותות מהם נשלחים ליחידת הבקרה האלקטרונית (במערכות מודרניות רבות מותקנים שני חיישני אוויר: אחד מול הבולם, ו האחר שמאחוריו). לאחר שקיבלו נתונים אלה, האלקטרוניקה מגדילה / מקטינה את כמות הדלק שמסופקת דרך חרירי המזרק (מתואר מבנה ועיקרון פעולתם. במאמר אחר).

תלוי בסוג ההזרקה, מערכת הצריכה עשויה להיות בעיצוב שונה במקצת. לדוגמא, בשינוי מבוזר, מערכת הכניסה מעורבת ביצירת תערובת. בתכנון זה, המזרקים מותקנים בכל צינור סעפת קרוב ככל האפשר לשסתומי הכניסה. רוב מכונות ההזרקה המודרניות מקבלות מערכת כזו.

אם למנוע יש הזרקה ישירה (במקרה של יחידות דיזל, זה השינוי היחיד), אז מערכת היניקה מספקת לצילינדרים רק חלק אוויר חדש. במקרה זה, בעירת הדלק יעילה ככל האפשר, מכיוון שהערבוב מתרחש ישירות בחלל הצילינדר ללא הפסדים במערכת הכניסה.

יתר על כן, בשל תכונות העיצוב של הזרקה זו (דפים נוספים מותקנים על סעפת היניקה, סנכרון הפעולה שלהם מסופק על ידי פיר משותף עם כונן חשמלי), מערכת הדלק יכולה לספק היווצרות תערובת שונה. ישנם שני סוגים עיקריים:

1. סוג שכבה אחר שכבה. במצב זה הזרבובית מרססת דלק לתוך הצילינדר ומפיצה אותו ככל האפשר בכל החדר. הטמפרטורה של האוויר הנכנס גבוהה, שבגללה הבנזין מתחיל להתאדות, ערבוב טוב יותר עם האוויר. משתמשים במצב זה במהירויות נמוכות ובעומסים נמוכים על מנוע הבעירה הפנימית.
2. סוג הומוגני (הומוגני). זו בעצם תערובת רזה. בתיאוריה, הלחץ בצילינדר עם שסתומים סגורים משפיע ישירות על תפוקת המנוע במהלך הבעירה של תערובת דלק האוויר. מכאן, אנו יכולים להסיק שכדי להגדיל את המומנט בצריכת דלק מינימלית, יש צורך להגדיל את נפח האוויר הנכנס לתא. עם זאת, במקרה של הזרקה מבוזרת, נצפית הבעיה הבאה. אם משנים את שיעור ה- BTC לכיוון הגדלת כמות האוויר (תערובת רזה), אז תערובת כזו תידלק בצורה גרועה. מסיבה זו, סוג זה של היווצרות תערובת אינו משמש בסוגים מבוזרים של מערכות הזרקה. אבל מבחינת הזרקה ישירה, זה אמיתי. הצתה רזה אפשרית בשל העובדה שמרססים כמות קטנה יחסית של דלק בסביבה המיידית של המצת. בהשוואה לכמות האוויר הדחוס הכולל, יש מעט דלק בצילינדר, אך בשל העובדה שיש ענן מועשר בסמוך לאלקטרודות המצת, המנוע אינו מאבד מיעילותו גם עם חסכון משמעותי בדלק.

הנה אנימציה מהירה של אופן הפעולה של מעגל VBM:

כיצד פועלת סעפת היניקה? (אנימציה תלת מימדית)

תלוי בסוג מערכת הדלק ובעיצוב המפעילים, יתכנו מצבים כאלה עוד יותר. כל אחד מהם מופעל על ידי אלקטרוניקה, המתעדת את מהירות המנוע והעומס עליו. כדי לספק צורות שונות של היווצרות תערובת, כל יצרן משתמש במנגנונים משלו.

לדוגמא, בחלק מהמנועים מותקנים חרירי ריבוי מצבים מיוחדים, ובאחרים, בנוסף לשסתום המצערת, מותקנים גם שסתומי כניסה. בהתאם למצב, הם יכולים לפתוח ולסגור ללא תלות במסתם המצערת.

כאשר תערובת האוויר / דלק נשרפה, גזי הפליטה מוסרים דרך הפליטה. זו מערכת רכב שונה. בנוסף להסרת פליטה, הוא מפצה על פעימות זרימת הגז ומפחית את רעשי המנוע (לפרטים נוספים אודות תכנון ומטרת מערכת הפליטה קראו כאן).

מגבר הבלמים משתמש גם בחלקו בוואקום שנוצר בסעפת היניקה. בדרך הוא מצויד בשסתום המנתק את מערכת מחזור גז הפליטה.

התוכנית של מערכת היניקה המודרנית כוללת חיישנים ומפעילים שונים, כך שהיא מתאימה בשבריר שנייה למצב ההפעלה של המנוע או לשינוי עומסים על יחידת הכוח. ישנם דגמים מודרניים המשתמשים בטכנולוגיה מיוחדת שמטרתה לשפר את היעילות של מנוע הבעירה הפנימית על ידי שינוי אורכו וחתכו של מערכת הכניסה.

שדרוג זה מאפשר לך להפיק מומנט מרבי במהירות מנוע אטמוספרית מופחתת. תכנון ועיקרון הפעולה של אספן באורך וחתך משתנים מתואר בפירוט ב מאמר אחר.

בנייה

המכשיר של מערכת הכניסה כולל את האלמנטים הבאים:

• שאיפה. לכל דגם רכב העיצוב שלו. מרכיב המפתח ביחידה זו הוא מסנן האוויר. הוא ממוקם בתוך מארז (לעיתים קרובות זהו מגש אטום הרמטית מכל צדדיו, אך ישנם גם פילטרים פתוחים המותקנים ישירות על צריכת האוויר), אשר בצד אחד יש צינור ענף פתוח. דרך חור זה, אוויר נכנס לאלמנט המסנן, מנוקה ונכנס לצינור היניקה. פירוט אודות מסנני אוויר מתואר כאן.
• מַצעֶרֶת. בעיצובו המודרני, זהו שסתום המופעל באמצעות חשמל המותקן על הצינור העובר מכניסת האוויר לסעפת. בהתאם לצרכים ולעומסים של המנוע, יחידת הבקרה האלקטרונית מוציאה פקודה מתאימה לפתיחה / סגירה של הבולם. זה שולט בזרימת האוויר הפנימית.
• מקלט (או אספן). סעפת יניקה מותקנת בין המצערת לראש הצילינדר. זהו צינור מורכב. מצד אחד, יש לו אחד, ומצד שני, כמה צינורות ענפים (מספרם תלוי במספר הגלילים בבלוק). מטרת חלק זה להפיץ את זרימת האוויר הפנימית בין הגלילים. אם מערכת הדלק הינה מסוג מבוזר, אז ייעשה חור על כל צינור בו יוחדר מזרק הדלק. במקרה זה, מערכת הכניסה מעורבת ישירות ביצירת תערובת דלק האוויר. אם למנוע יש הזרקה ישירה (המזרקים נמצאים ליד המצתים או המצתים עבור מנועי דיזל), היניקה פשוט מווסתת את אספקת האוויר.
• דשי צריכה. מדובר בשסתומים נוספים המותקנים בתוך צינורות סעפת במטרה לווסת את סוג היווצרות התערובת. אלמנטים אלה משמשים במנועי בעירה פנימית עם הזרקה ישירה.
• חיישני אוויר. הם רושמים את חוזק זרימת האוויר לפני הבולם ומאחוריו, כמו גם את הטמפרטורה שלו. האותות מחיישנים אלה נשלחים ליחידת הבקרה.

ה- ECU אחראי על הפעולה הסינכרונית של כל המפעילים של מערכת הכניסה. בהתבסס על האותות המתקבלים מדוושת הגז, חיישן זרימת המוני וחיישנים אחרים שהרכב מצויד בהם, האלקטרוניקה מפעילה אלגוריתם ספציפי. על פי תוכנית המוח, כל המכשירים מקבלים בו זמנית את האותות המתאימים.

לשם מה זה

אז, כפי שאתה יכול לראות, ללא מערכת כניסה איכותית, המורכבת ממספר שונה של חיישנים ומפעילים, אי אפשר ליצור מכונית חסכונית, אך יחד עם זאת די דינמית וסביבתית.

החיסרון היחיד של מערכות הכניסה המודרניות הוא העלות והמורכבות של התחזוקה. אם ניתן לאבחן ולתקן את מנוע הקרבורטור על ידי מאמציו של מכונאי רכב מנוסה, אז האלקטרוניקה נבדקת רק על ציוד מיוחד. כדי לתקן את זה, עליך לבקר במרכז שירות מיוחד.

כתוספת, אנו ממליצים לצפות בהרצאת וידאו אודות מערכת צריכת המכונית:

תורת הקרח: מערכות צריכת

שאלות ותשובות:

מהו כונס מנוע? שם נוסף הוא מערכת הצריכה. זהו כניסת אוויר המחוברת לצינור המסתעף למספר צינורות (אחד לכל צילינדר). המערכת נחוצה כדי לספק אוויר צח וליצור VTS.

מה קורה אם סעפת היניקה מוגדלת? התארכות סעפת השאיבה תגרום להתנגדות כניסה גדולה יותר, שתגרום לבעירה גרועה יותר של ה-VTS. זה יביא לירידה במומנט ובכוח.