מערכת דלק לרכב
תוכן
אף מכונית עם מנוע בעירה פנימית מתחת למכסה המנוע לא תעבור אם מיכל הדלק שלה ריק. אבל לא רק הדלק נמצא במיכל הזה. זה עדיין צריך להיות מועבר לצילינדרים. לשם כך נוצרה מערכת הדלק של המנוע. בואו ניקח בחשבון אילו פונקציות יש לו, כיצד הרכב של יחידת בנזין שונה מהגרסה שאיתה עובד מנוע דיזל. בואו ונראה אילו פיתוחים מודרניים קיימים המגבירים את יעילות אספקת וערבוב הדלק עם האוויר.
מהי מערכת הדלק של המנוע
מערכת הדלק תתייחס לציוד המאפשר למנוע לפעול באופן אוטונומי עקב הבעירה של תערובת דלק האוויר הדחוסה בגלילים. בהתאם לדגם המכונית, לסוג המנוע ולגורמים אחרים, מערכת דלק אחת יכולה להיות שונה מאוד מזו של אחרים, אך לכולם יש את אותו עיקרון הפעולה: הם מספקים דלק ליחידות המתאימות, מערבבים אותו עם אוויר ומבטיחים אספקה בלתי פוסקת של תערובת לגלילים.
מערכת אספקת הדלק עצמה אינה מספקת פעולה אוטונומית של יחידת הכוח, ללא קשר לסוגה. זה מסונכרן בהכרח עם מערכת ההצתה. המכונית יכולה להיות מצוידת באחת מכמה שינויים המבטיחים הצתה בזמן של ה- VTS. מתוארים פרטים על הזנים ועקרון הפעולה של ה- SZ במכונית בביקורת אחרת... המערכת עובדת גם יחד עם מערכת הכניסה של מנוע הבעירה הפנימית, המתוארת בפירוט. כאן.
נכון, העבודה האמורה של הרכב נוגעת ליחידות בנזין. מנוע הדיזל עובד בצורה אחרת. בקיצור, אין לה מערכת הצתה. דלק סולר נדלק בצילינדר בגלל האוויר החם בגלל דחיסה גבוהה. כאשר הבוכנה משלימה את פעולת הדחיסה שלה, חלק האוויר בצילינדר נעשה חם מאוד. ברגע זה מוזרקת סולר, וה- BTC נדלק.
מטרת מערכת הדלק
כל מנוע ששורף VTS מצויד ברכב שרכיביו השונים מספקים את הפעולות הבאות ברכב:
- לספק אחסון דלק במיכל נפרד;
- זה לוקח דלק ממיכל הדלק;
- ניקוי הסביבה מחלקיקים זרים;
- אספקת דלק ליחידה בה הוא מעורבב עם אוויר;
- ריסוס VTS לגליל עובד;
- החזרת דלק במקרה של עודף.
הרכב מתוכנן כך שהתערובת הדליקה תסופק לצילינדר העובד ברגע בו הבעירה של ה- VTS תהיה היעילה ביותר, והיעילות המרבית תוסר מהמנוע. מכיוון שכל מצב של המנוע דורש רגע וקצב אספקת דלק שונה, מהנדסים פיתחו מערכות המתאימות למהירות המנוע ולעומס שלו.
מכשיר מערכת דלק
לרוב מערכות אספקת הדלק יש עיצוב דומה. בעיקרון, התוכנית הקלאסית תורכב מהאלמנטים הבאים:
- מיכל דלק או מיכל. הוא אוגר דלק. מכוניות מודרניות משיגות יותר מסתם מיכל מתכת אליו הכביש המהיר מתאים. יש לו מכשיר מורכב למדי עם כמה רכיבים המבטיחים אחסון יעיל ביותר של בנזין או סולר. מערכת זו כוללת סופג, פילטר, חיישן מפלס ובדגמים רבים משאבה אוטומטית.
- קו דלק. לרוב מדובר בצינור גומי גמיש המחבר את משאבת הדלק לרכיבים אחרים במערכת. במכונות רבות הצנרת בחלקה גמישה וחלקה נוקשה (חלק זה מורכב מצינורות מתכת). הצינור הרך מהווה את קו הדלק בלחץ נמוך. לבנזין או סולר יש לחץ רב בחלק המתכתי של הקו. כמו כן, ניתן לחלק קו דלק לרכב לשני מעגלים. הראשון אחראי על הזנת המנוע עם חלק חדש של דלק, ונקרא אספקה. במעגל השני (החזרה), המערכת תנקז את עודף הדלק / הסולר בחזרה למיכל הדלק. יתר על כן, עיצוב כזה יכול להיות לא רק ברכבים מודרניים, אלא גם בכאלה שיש להם קרבורטור של הכנת VTS.
- משאבת בנזין. מטרתו של מכשיר זה היא להבטיח שאיבה מתמדת של אמצעי העבודה מהמאגר למרססים או לחדר בו מכינים את ה- VTS. תלוי בסוג המנוע המותקן במכונית, ניתן להניע מנגנון זה באופן חשמלי או מכני. המשאבה החשמלית נשלטת על ידי יחידת בקרה אלקטרונית, והיא חלק בלתי נפרד ממערכת ההזרקה ICE (מנוע הזרקה). משאבה מכנית משמשת במכוניות ישנות שבהן מותקן קרבורטור על המנוע. בעיקרון, מנוע בעירה פנימית בנזין מצויד במשאבת דלק אחת, אך ישנם גם שינויים ברכבי הזרקה עם משאבת מאיץ (בגרסאות הכוללות מעקה דלק). מנוע הדיזל מצויד בשתי משאבות, האחת היא משאבת דלק בלחץ גבוה. זה יוצר לחץ גבוה בקו (המכשיר ועיקרון הפעולה של המכשיר מתוארים בפירוט בנפרד). השני שואב דלק, מה שמקל על התפעול של המגדש הראשי. משאבות שיוצרות לחץ גבוה במנועי דיזל מונעות על ידי זוג בוכנות (במה שהוא מתואר כאן).
- מנקה דלק. ברוב מערכות הדלק יהיו מינימום שני פילטרים. הראשון מספק ניקוי גס, ומותקן במיכל הדלק. השני נועד לטיהור דלק עדין יותר. חלק זה מותקן מול הכניסה למסילת הדלק, משאבת הדלק בלחץ גבוה או מול הקרבורטור. פריטים אלה הם חומרים מתכלים ויש להחליפם מעת לעת.
- מנועי דיזל משתמשים גם בציוד המחמם את הנפט לפני שהוא נכנס לצילינדר. נוכחותו נובעת מכך שלסולר יש צמיגות גבוהה בטמפרטורות נמוכות, והמשאבה מתקשה יותר להתמודד עם משימתה, ובמקרים מסוימים היא אינה מסוגלת להזרים דלק לקו. אבל עבור יחידות כאלה, נוכחות של אטמי זוהר רלוונטית גם כן. קרא כיצד הם נבדלים מהמצתים ומדוע הם נחוצים. בנפרד.
בהתאם לסוג המערכת, ניתן לכלול גם ציוד אחר בעיצובו, המספק עבודה עדיפה יותר של אספקת דלק.
כיצד פועלת מערכת הדלק של המכונית?
מכיוון שיש מגוון רחב של רכבים, לכל אחד מהם יש אופן פעולה משלו. אך עקרונות המפתח אינם שונים. כאשר הנהג מסובב את המפתח במנעול ההצתה (אם מותקן מזרק על מנוע הבעירה הפנימית), נשמע זמזום קלוש שמקורו בצד מיכל הדלק. משאבת הדלק עבדה. זה בונה לחץ בצינור. אם המכונית מוגברת בקרבור, אז בגרסה הקלאסית משאבת הדלק מכנית, ועד שהיחידה תתחיל להסתובב, המגדש-על לא יעבוד.
כאשר המנוע המתנע מסובב את דיסק גלגל התנופה, כל מערכות המנוע נאלצות להתחיל באופן סינכרוני. כאשר הבוכנות נעות בצילינדרים, שסתומי הכניסה של ראש הצילינדר נפתחים. בגלל הוואקום, תא הגליל מתחיל להתמלא באוויר בתוך סעפת היניקה. ברגע זה מזריקים בנזין לזרם האוויר העובר. לשם כך משתמשים בזרבובית (על אופן פעולתו ורכיבתו של אלמנט זה קראו כאן).
כאשר שסתומי העיתוי נסגרים, מופעל ניצוץ על תערובת האוויר הדחוס / דלק. פריקה זו מציתה את ה- BTS, במהלכו משתחררת כמות גדולה של אנרגיה, אשר דוחפת את הבוכנה למרכז המת התחתון. תהליכים זהים מתרחשים בצילינדרים סמוכים, והמנוע מתחיל לעבוד באופן אוטונומי.
עיקרון פעולה סכמטי זה אופייני לרוב המכוניות המודרניות. אך ניתן להשתמש ברכב בשינויים אחרים של מערכות הדלק. בואו ניקח בחשבון מה ההבדלים ביניהם.
סוגי מערכות הזרקה
ניתן לחלק את כל מערכות ההזרקה באופן גס לשניים:
- מגוון מנועי בעירה פנימית בנזין;
- מגוון מנועי בעירה פנימית דיזל.
אך גם בקטגוריות אלו ישנם מספר סוגים של כלי רכב אשר יזריקו דלק בדרכם שלהם לאוויר המגיעים לתאי הגליל. להלן ההבדלים העיקריים בין כל סוג רכב.
מערכות דלק למנועי בנזין
בתולדות תעשיית הרכב הופיעו מנועי בנזין (כיחידות העיקריות של כלי רכב מנועים) לפני מנועי דיזל. מכיוון שנדרש אוויר בצילינדרים להצתת בנזין (ללא חמצן, לא יידלק חומר אחד), מהנדסים פיתחו יחידה מכנית בה מערבבים בנזין עם אוויר בהשפעת תהליכים פיזיים טבעיים. זה תלוי עד כמה מתבצע תהליך זה אם הדלק נשרף לחלוטין או לא.
בתחילה נוצרה לשם כך יחידה מיוחדת, שהייתה ממוקמת קרוב ככל האפשר למנוע על סעפת היניקה. זה קרבורטור. עם הזמן התברר כי המאפיינים של ציוד זה תלויים ישירות בתכונות הגיאומטריות של מערכת הכניסה והצילינדרים, כך שלא תמיד מנועים כאלה יכולים לספק איזון אידיאלי בין צריכת דלק לבין יעילות גבוהה.
בתחילת שנות ה -50 של המאה הקודמת הופיע אנלוג הזרקה, אשר סיפק הזרקת דלק ממונה בכוח לזרימת האוויר שעברה דרך הסעפת. הבה נבחן את ההבדלים בין שני שינויים אלה במערכת.
מערכת אספקת דלק קרבורטור
קל להבדיל בין מנוע הקרבורטור לבין מנוע ההזרקה. מעל ראש הצילינדר תהיה "מחבת" שטוחה שהיא חלק ממערכת הכניסה, ויש בה פילטר אוויר. אלמנט זה מותקן ישירות על הקרבורטור. קרבורטור הוא מכשיר רב תא. חלקם מכילים בנזין, ואילו אחרים ריקים, כלומר הם מתפקדים כצינורות אוויר שדרכם נכנס זרם אוויר צח לקולט.
בקרבורטור מותקן שסתום מצערת. למעשה, זהו הווסת היחיד במנוע כזה הקובע את כמות האוויר הנכנסת לצילינדרים. אלמנט זה מחובר באמצעות צינור גמיש למפיץ ההצתה (לפרטים אודות המפיץ קרא במאמר אחר) כדי לתקן את ה- SPL עקב ואקום. מכוניות קלאסיות השתמשו במכשיר אחד. על מכוניות ספורט ניתן להתקין קרבורטור אחד לכל צילינדר (או אחד לשני סירים), מה שהגדיל משמעותית את כוחו של מנוע הבעירה הפנימית.
הדלק מסופק עקב יניקה של חלקים קטנים של בנזין כאשר זרימת האוויר עוברת על ידי סילוני הדלק (אודות מבנה ותכליתם מתואר כאן). בנזין נשאב לזרם, ובגלל חור דק בזרבובית, החלק מחולק לחלקיקים קטנים.
יתר על כן, זרימת VTS זו נכנסת למערכת סעפת היניקה בה נוצר ואקום בגלל שסתום הכניסה הפתוח והבוכנה נעה כלפי מטה. משאבת הדלק במערכת כזו נחוצה אך ורק על מנת להזרים דלק לחלל המקביל של הקרבורטור (תא הדלק). המוזרות של הסדר זה היא שלמשאבת הדלק יש צימוד קשיח למנגנוני יחידת הכוח (זה תלוי בסוג המנוע, אך בדגמים רבים הוא מונע על ידי גל זיזים).
כדי שתא הדלק של הקרבורטור לא יעלה על גדותיו והבנזין לא ייפול ללא שליטה לחללים סמוכים, ישנם מכשירים המצוידים בקו חזרה. זה מאפשר לנקז עודפי בנזין אל מיכל הדלק.
מערכת הזרקת דלק (מערכת הזרקת דלק)
הזרקת מונו פותחה כחלופה למאייד הקלאסי. זו מערכת עם אטומציה מאולצת של בנזין (נוכחות של זרבובית מאפשרת לך לחלק חלק של דלק לחלקיקים קטנים יותר). למעשה, זהו אותו קרבורטור, רק מזרק אחד מותקן בסעפת היניקה במקום המכשיר הקודם. הוא כבר נשלט על ידי מעבד, השולט גם על מערכת ההצתה האלקטרונית (קראו עליו בפירוט כאן).
בתכנון זה משאבת הדלק כבר חשמלית והיא מייצרת לחץ גבוה שיכול להגיע למספר ברים (מאפיין זה תלוי במכשיר ההזרקה). רכב כזה בעזרת אלקטרוניקה יכול לשנות את כמות הזרימה הנכנסת לזרם האוויר הצח (לשנות את הרכב ה- VTS - להפוך אותו לדליל או מועשר), שבגללו כל המזרקים חסכוניים בהרבה ממנועי קרבורטור בנפח זהה. .
בהמשך, המזרק התפתח לשינויים אחרים שלא רק מגבירים את יעילות ריסוס הבנזין, אלא גם מסוגלים להסתגל למצבי פעולה שונים של היחידה. פירוט אודות סוגי מערכות ההזרקה מתואר במאמר נפרד... להלן כלי הרכב העיקריים עם דלק ריסוס מאולץ:
- הזרקה חד-פעמית. כבר סקרנו בקצרה את תכונותיו.
- זריקה מבוזרת. בקיצור, ההבדל מהשינוי הקודם הוא שלא משמשים ריסוס אחד, אלא מספר חרירים. הם כבר מותקנים בצינורות נפרדים של סעפת היניקה. מיקומם תלוי בסוג המנוע. בתחנות כוח מודרניות מותקנים מרססים קרוב ככל האפשר לשסתומי הכניסה הפותחים. אלמנט האטומיזציה הבודד ממזער את אובדן הבנזין במהלך הפעלת מערכת הכניסה. בתכנון כלי רכב מסוג זה קיימת מעקה דלק (מיכל קטן מאורך הפועל כמאגר בו הדלק נמצא תחת לחץ). מודול זה מאפשר למערכת להפיץ דלק באופן שווה על פני המזרקים ללא רטט. במנועים מתקדמים משתמשים בסוג סוללה מורכב יותר. מדובר במעקה דלק, שעליו יש בהכרח שסתום השולט על הלחץ במערכת כך שלא יתפוצץ (משאבת ההזרקה מסוגלת ליצור לחץ קריטי לצינורות, מכיוון שצמד הבוכנה פועל מחיבור קשיח ל יחידת הכוח). איך זה עובד, קרא בנפרד... מנועים עם הזרקה מרובת נקודות נקראים MPI (הזרקת נקודות מרובות מתוארת בפירוט כאן)
- הזרקה ישירה. סוג זה מתייחס למערכות ריסוס בנזין מרובות נקודות. המוזרות שלו היא שהמזרקים אינם ממוקמים בסעפת היניקה, אלא ישירות בראש הצילינדר. סידור זה מאפשר ליצרניות הרכב לצייד ICE במערכת המכבה צילינדרים מרובים בהתאם לעומס על היחידה. הודות לכך, אפילו מנוע גדול מאוד יכול להפגין יעילות ראויה, כמובן, אם הנהג משתמש נכון במערכת זו.
מהות פעולתם של מנועי הזרקה נותרה ללא שינוי. בעזרת משאבה נלקח בנזין מהמיכל. אותו מנגנון או משאבת הזרקה יוצרים את הלחץ הדרוש לאטומיזציה יעילה. בהתאם לתכנון מערכת הכניסה, בזמן הנכון, מסופק חלק קטן של דלק שמרוסס דרך הזרבובית (נוצר ערפל דלק שבגללו ה- BTC נשרף בצורה יעילה הרבה יותר).
רוב הרכבים המודרניים מצוידים ברמפה ובווסת לחץ. בגרסה זו, תנודות באספקת הבנזין מצטמצמות והיא מופצת באופן שווה על המזרקים. פעולת המערכת כולה נשלטת על ידי יחידת בקרה אלקטרונית בהתאם לאלגוריתמים המוטמעים במיקרו-מעבד.
מערכות סולר
מערכות הדלק של מנועי הדיזל הן הזרקה ישירה באופן בלעדי. הסיבה נעוצה בעקרון ההצתה של HTS. בשינוי כזה של מנועים, אין מערכת הצתה ככזו. תכנון היחידה מרמז על דחיסת האוויר בצילינדר במידה כזו שהוא מתחמם לכמה מאות מעלות. כאשר הבוכנה מגיעה למרכז המת העליון, מערכת הדלק מתיזה דלק דיזל לתוך הצילינדר. בהשפעת טמפרטורה גבוהה מתלקח תערובת של אוויר וסולר ומשחרר את האנרגיה הדרושה לתנועת הבוכנה.
מאפיין נוסף של מנועי דיזל הוא כי בהשוואה לעמיתי בנזין, דחיסתם גבוהה בהרבה, לכן על מערכת הדלק ליצור לחץ גבוה במיוחד של סולר במסילה. לשם כך משתמשים רק במשאבת דלק בלחץ גבוה הפועלת על בסיס זוג בוכנה. תקלה באלמנט זה תמנע את פעולת המנוע.
תכנון הרכב הזה יכלול שתי משאבות דלק. אחד פשוט משאיב סולר לעיקרי, והעיקרי יוצר את הלחץ הנדרש. המכשיר והפעולה היעילים ביותר הם מערכת הדלק המשותפת. היא מתוארת בפירוט במאמר אחר.
הנה סרטון קצר על איזו מערכת מדובר:
כפי שאתה יכול לראות, מכוניות מודרניות מצוידות במערכות דלק טובות ויעילות יותר. עם זאת, להתפתחויות אלה יש חסרון משמעותי. למרות שהם עובדים בצורה אמינה למדי, במקרה של תקלות, התיקון שלהם יקר בהרבה משירות עמיתים לקרבורטור.
אפשרויות של מערכות דלק מודרניות
למרות הקשיים בתיקון והעלות הגבוהה של רכיבים בודדים של מערכות דלק מודרניות, יצרניות הרכב נאלצות ליישם את ההתפתחויות במודלים שלהן מכמה סיבות.
- ראשית, כלי רכב אלה מסוגלים לספק צריכת דלק ראויה בהשוואה לקרדי קרבורטור באותו נפח. יחד עם זאת, כוח המנוע אינו מוקרב, אך ברוב הדגמים, להיפך, נצפית עלייה במאפייני הכוח בהשוואה לשינויים פחות פרודוקטיביים, אך עם אותם נפחים.
- שנית, מערכות דלק מודרניות מאפשרות להתאים את צריכת הדלק לעומס על יחידת הכוח.
- שלישית, על ידי הפחתת כמות הדלק הנשרף, יש סיכוי גבוה יותר לרכב לעמוד בסטנדרטים סביבתיים גבוהים.
- רביעית, השימוש באלקטרוניקה מאפשר לא רק לתת פקודות למפעילים, אלא לשלוט על כל התהליכים המתרחשים בתוך יחידת הכוח. מכשירים מכניים הם גם יעילים למדי, מכיוון שמכונות קרבורטור עדיין לא יצאו מכלל שימוש, אך אינן מסוגלות לשנות את אופני אספקת הדלק.
כך שכפי שראינו, רכבים מודרניים מאפשרים לא רק לרכב לנסוע, אלא גם לנצל את מלוא הפוטנציאל של כל טיפת דלק, ומעניקים לנהג הנאה מהפעולה הדינמית של יחידת הכוח.
לסיכום - סרטון קצר על הפעלת מערכות דלק שונות:
שאלות ותשובות:
כיצד פועלת מערכת הדלק? מיכל דלק (מיכל גז), משאבת דלק, קו דלק (לחץ נמוך או גבוה), מרססים (חרירים, ובדגמים ישנים קרבורטור).
מהי מערכת הדלק ברכב? מדובר במערכת המספקת אחסון של אספקת הדלק, ניקויו ושאיבתו ממיכל הגז למנוע לצורך ערבוב עם אוויר.
איזה סוג של מערכות דלק יש? קרבורטור, הזרקת מונו (זרבובית אחת לפי עקרון הקרבורטור), הזרקה מבוזרת (מזרק). הזרקה מבוזרת כוללת גם הזרקה ישירה.
תגובה אחת
Anonym
דרך