צריכת אוויר במנוע: איך זה עובד?

כדי לגרום לבעירה במנוע חום, יש צורך בשני אלמנטים מרכזיים: דלק ומחמצן. כאן נתמקד בהתבוננות כיצד החמצן נכנס למנוע, כלומר החמצן הקיים באוויר.

דוגמה לכניסת אוויר ממנוע מודרני

אספקת אוויר: באיזה נתיב עובר המחמצן?

האוויר שמופנה לתוך תא הבעירה חייב לעבור דרך מעגל, שיש לו כמה אלמנטים מגדירים, עכשיו נראה אותם.

1) מסנן אוויר

הדבר הראשון שחודר מחמצן למנוע הוא מסנן האוויר. האחרון אחראי ללכידה והחזקה של כמה שיותר חלקיקים כדי שלא יפגעו בחלק הפנימי של המנוע (תא בעירה). עם זאת, ישנן מספר הגדרות/קליברים של מסנן אוויר. ככל שהמסנן לוכד יותר חלקיקים, כך קשה יותר לעבור דרכו של האוויר: זה יפחית מעט את עוצמת המנוע (שאחר כך יהפוך קצת פחות נושם), אך ישפר את איכות האוויר שייכנס לתוך מנוע. (פחות חלקיקים טפיליים). לעומת זאת, מסנן שעובר הרבה אוויר (קצב זרימה גבוה) ישפר את הביצועים אך יאפשר כניסה ליותר חלקיקים.

זה צריך להיות שונה באופן קבוע כי זה נסתם.

2) מד מסת אוויר

במנועים מודרניים, חיישן זה משמש כדי לציין ב-ECU המנוע את מסת האוויר הנכנס למנוע, כמו גם את הטמפרטורה שלו. עם הפרמטרים הללו בכיס, המחשב יידע לשלוט בהזרקה והמצערת (בנזין) כך שהבעירה נשלטת בצורה מושלמת (רוויה של תערובת אוויר/דלק).

כאשר הוא נסתם, הוא כבר לא שולח נתונים נכונים למחשב: כבה בדונגל.

3) קרבורטור (מנוע בנזין ישן)

למנועי בנזין ישנים יותר (לפני שנות ה-90) יש קרבורטור המשלב שתי פונקציות: ערבוב דלק עם אוויר וויסות זרימת האוויר למנוע (האצה). התאמתו יכולה לפעמים להיות מייגעת... כיום, המחשב עצמו מנתן את תערובת האוויר/דלק (כך שהמנוע שלכם מסתגל כעת לשינויים בתנאי אטמוספירה: הרים, מישורים וכו').

4) מגדש טורבו (אופציונלי)

נועד להגביר את ביצועי המנוע על ידי מתן אפשרות ליותר אוויר לזרום לתוך המנוע. במקום להיות מוגבל על ידי היניקה הטבעית של המנוע (תנועת הבוכנה), אנחנו מוסיפים מערכת שגם "תנשוף" הרבה אוויר פנימה. כך נוכל גם להגדיל את כמות הדלק ולכן את הבעירה (בעירה אינטנסיבית יותר = יותר כוח). מגדש הטורבו עובד היטב בסיבובים גבוהים מכיוון שהוא מופעל על ידי גזי הפליטה (חשוב מכך בסיבובים גבוהים). המדחס (מגדש-על) זהה לטורבו, רק שהוא מונע מכוח המנוע (פתאום הוא מתחיל להסתובב לאט יותר, אבל פועל מוקדם יותר בסל"ד: המומנט עדיף בסל"ד נמוך).

ישנן טורבינות סטטיות וטורבינות בגיאומטריה משתנה.

5) מחליף חום / מצנן ביניים (אופציונלי)

במקרה של מנוע טורבו, אנו בהכרח מקררים את האוויר שמספק המדחס (ומכאן הטורבו), מכיוון שהאחרון התחמם מעט במהלך הדחיסה (הגז הדחוס מתחמם באופן טבעי). אבל מעל הכל, קירור האוויר מאפשר להכניס יותר לתא הבעירה (גז קר תופס פחות מקום מגז חם). לפיכך, זהו מחליף חום: האוויר המקורר עובר דרך תא המוצמד לתא הקר יותר (שבעצמו מקורר באוויר חיצוני צח [אוויר / אוויר] או מים [אוויר / מים]).

6) שסתום מצערת (בנזין ללא קרבורטור)

מנועי בנזין פועלים על ידי ערבוב מדויק מאוד של אוויר ודלק, ולכן נדרש מנחת פרפר כדי לווסת את האוויר הנכנס למנוע. מנוע דיזל הפועל עם עודף אוויר אינו זקוק לו (למנועי דיזל מודרניים יש את זה, אבל מסיבות אחרות, כמעט אנקדוטליות).

בהאצה עם מנוע בנזין יש לתת מינון של אוויר וגם דלק: תערובת סטוכיומטרית ביחס של 1/14.7 (דלק/אוויר). לכן, בסל"ד נמוך, כשצריך מעט דלק (כי צריך טפטוף של גז), עלינו לסנן את האוויר הנכנס כך שלא יהיה עודף ממנו. מצד שני, כשמאיצים בדיזל, רק הזרקת הדלק לתאי הבעירה משתנה (בגרסאות מוגדשות טורבו, הדחיפה גם מתחילה לשלוח יותר אוויר לתוך הצילינדרים).

7) סעפת יניקה

סעפת היניקה היא אחד השלבים האחרונים בנתיב אוויר היניקה. כאן אנחנו מדברים על פיזור האוויר שנכנס לכל צילינדר: לאחר מכן הנתיב מחולק למספר נתיבים (בהתאם למספר הצילינדרים במנוע). חיישן הלחץ והטמפרטורה מאפשר למחשב לשלוט במנוע בצורה מדויקת יותר. לחץ סעפת נמוך בדלקים עם עומס נמוך (מצערת לא פתוחה לגמרי, תאוצה גרועה), בעוד בדיזל הוא תמיד חיובי (>1 בר). כדי להבין, ראה מידע נוסף במאמר למטה.

על בנזין עם הזרקה עקיפה, המזרקים ממוקמים על סעפת כדי לאדות את הדלק. יש גם גרסאות חד-נקודה (ישנות יותר) ורב-נקודות: ראה כאן.

חלק מהאלמנטים מחוברים לסעפת היניקה:

• שסתום מחזור גז פליטה: במנועים מודרניים קיים שסתום EGR, המאפשר להחזיר חלק מהגזים. לסעפת יניקה כך שהם עוברים שוב בגלילים (מפחית זיהום: NOx על ידי קירור הבעירה. פחות חמצן).
• נשימה: אדי שמן הבורחים מבית הארכובה חוזרים ליציאת היניקה.

8) שסתום כניסה

בשלב אחרון זה, האוויר נכנס למנוע דרך דלת קטנה הנקראת שסתום יניקה הנפתח ונסגר כל הזמן (בהתאם למחזור 4 פעימות).

איך המחשבון מבלבל נכון?

ה-ECU המנוע מאפשר מדידה מדויקת של כל ה"מרכיבים" הודות למידע המסופק על ידי חיישנים / בדיקות שונות. מד הזרימה מציג את מסת האוויר הנכנסת והטמפרטורה שלו. חיישן לחץ סעפת היניקה מאפשר לך לגלות את לחץ הדחיפה (טורבו) על ידי כוונון האחרון עם wastegate. בדיקת הלמבדה במפלט מאפשרת לראות את תוצאת התערובת על ידי לימוד כוחם של גזי הפליטה.

טופולוגיות / סוגי הרכבה

הנה כמה מכלולים לפי דלק (בנזין/דיזל) וגיל (מנועים ישנים יותר או פחות).

מנוע ישן תמצית אטמוספרי à

קרבורטור

הנה מנוע בנזין די ישן עם שאיבה טבעית (שנות ה-80/90). אוויר זורם דרך המסנן ותערובת האוויר/דלק נסחפת על ידי הקרבורטור.

מנוע ישן תמצית טורבו à קרבורטור

מנוע תמצית הזרקת אטמוספירה מודרנית עקיף

כאן מחליפים את הקרבורטור בשסתום מצערת ומזרקים. מודרניזם פירושו שהמנוע נשלט אלקטרונית. לכן, ישנם חיישנים לשמירה על עדכניות המחשב.

מנוע תמצית הזרקת אטמוספירה מודרנית להנחות

ההזרקה היא ישירה כאן מכיוון שהמזרקים מכוונים ישירות לתוך תאי הבעירה.

מנוע תמצית הזרקת טורבו מודרנית להנחות

על מנוע בנזין לאחרונה

מנוע דִיזֶל הזרקה להנחות et עקיף

במנוע דיזל המזרקים ממוקמים במישרין או בעקיפין בתא הבעירה (בעקיפין יש קדם תא המחובר לתא הראשי, אך אין הזרקה לכניסה, כמו בבנזין עם הזרקה עקיפה). ראה כאן להסברים נוספים. כאן, סביר יותר שהתרשים מתייחס לגרסאות ישנות יותר עם הזרקה עקיפה.

מנוע דִיזֶל הזרקה להנחות

דיזלים מודרניים כוללים בדרך כלל הזרקה ישירה ומגדשי-על. הוסיפו חבורה שלמה של פריטים לניקוי (שסתום EGR) ושליטה אלקטרונית במנוע (מחשב וחיישנים)

מנוע בנזין: ואקום יניקה

כפי שאתם בטח כבר יודעים, סעפת היניקה של מנוע בנזין נמצאת בלחץ נמוך רוב הזמן, כלומר הלחץ הוא בין 0 ל-1 בר. 1 בר הוא (בערך) הלחץ האטמוספרי על הפלנטה שלנו בגובה פני הקרקע, אז זה הלחץ בו אנו חיים. שימו לב גם שאין לחץ שלילי, הסף הוא אפס: ואקום מוחלט. במקרה של מנוע בנזין, יש צורך להגביל את אספקת האוויר במהירויות נמוכות כדי לשמור על יחס המחמצן/דלק (תערובת סטוכיומטרי). עם זאת, היזהר, אז הלחץ הופך שווה ללחץ באטמוספירה התחתונה שלנו (1 בר) כאשר אנו עמוסים במלואם (מצערת מלאה: מצערת פתוחה למקסימום). זה אפילו יעלה על הרף ויגיע ל-2 בר אם יש בוסט (טורבו שמוציא אוויר החוצה ובסופו של דבר לוחץ על פתח היניקה).

רישום לבית הספר דיזל

במנוע דיזל, הלחץ הוא לפחות 1 בר, מכיוון שהאוויר זורם כפי שהוא רוצה בכניסה. לכן, יש להבין שקצב הזרימה משתנה (בהתאם למהירות), אך הלחץ נשאר ללא שינוי.

רישום לבית הספר נוחות

(עומס נמוך)

כאשר אתה מאיץ מעט, גוף המצערת לא נפתח במיוחד כדי להגביל את זרימת האוויר. זה גורם לסוג של פקק תנועה. המנוע שואב אוויר מצד אחד (ימין), בעוד שסתום המצערת מגביל את הזרימה (משמאל): נוצר ואקום בכניסה, ואז הלחץ הוא בין 0 ל-1 בר.

בעומס מלא (מצערת מלאה), שסתום המצערת נפתח למקסימום ואין אפקט סתימה. אם יש טעינת טורבו, הלחץ אפילו יגיע ל-2 בר (זה בערך הלחץ שיש בצמיגים שלכם).

כל התגובות והתגובות

דרנייר תגובה שפורסמה:

פורסם על ידי (תאריך: 2021 08:15:07)

הגדרה של שקע רדיאטור

Я. 1 תגובה לתגובה זו:

• מנהל מנהל האתר (2021-08-19 11:19:36): האם יש זומבים באתר?

(הפוסט שלך יהיה גלוי מתחת לתגובה לאחר האימות)

כתוב תגובה

איזה מותג צרפתי יכול להתחרות עם יוקרה גרמנית?