Brandstofsysteem van het voertuig

Geen enkele auto met een verbrandingsmotor onder de motorkap zal rijden als de brandstoftank leeg is. Maar niet alleen de brandstof in deze tank. Het moet nog bij de cilinders worden afgeleverd. Hiervoor is het brandstofsysteem van de motor gecreëerd. Laten we eens kijken welke functies het heeft, hoe het voertuig van een benzinemotor verschilt van de versie waarmee een dieselmotor werkt. Laten we ook eens kijken welke moderne ontwikkelingen er zijn die de efficiëntie verhogen van het leveren en mengen van brandstof met lucht.

Wat is het brandstofsysteem van de motor

Het brandstofsysteem is de uitrusting waarmee de motor autonoom kan werken door de verbranding van het lucht-brandstofmengsel dat in de cilinders is samengeperst. Afhankelijk van het automodel, het motortype en andere factoren kan het ene brandstofsysteem sterk verschillen van het andere, maar ze hebben allemaal hetzelfde werkingsprincipe: ze leveren brandstof aan de overeenkomstige eenheden, mengen het met lucht en zorgen voor een ononderbroken toevoer van de mengsel aan de cilinders.

Het brandstoftoevoersysteem zelf biedt geen autonome werking van de krachtbron, ongeacht het type. Het is noodzakelijkerwijs gesynchroniseerd met het ontstekingssysteem. De auto kan worden uitgerust met een van de verschillende modificaties die zorgen voor een tijdige ontsteking van de VTS. Details over de variëteiten en het werkingsprincipe van de SZ in de auto worden beschreven in een andere recensie... Het systeem werkt ook samen met het inlaatsysteem van de verbrandingsmotor, dat in detail wordt beschreven. hier.

Toegegeven, het bovengenoemde werk van het voertuig betreft benzine-eenheden. De dieselmotor werkt op een andere manier. Kortom, het heeft geen ontstekingssysteem. Dieselbrandstof ontbrandt in de cilinder door de hete lucht door hoge compressie. Wanneer de zuiger zijn compressieslag heeft voltooid, wordt het luchtgedeelte in de cilinder erg heet. Op dit moment wordt diesel ingespoten en gaat de BTC branden.

Doel van het brandstofsysteem

Elke motor die VTS verbrandt, is uitgerust met een voertuig waarvan de verschillende elementen zorgen voor de volgende acties in de auto:

1. Zorg voor opslag van brandstof in een aparte tank;
2. Het haalt brandstof uit de brandstoftank;
3. Het milieu reinigen van vreemde deeltjes;
4. Brandstoftoevoer naar de eenheid waarin het wordt gemengd met lucht;
5. VTS in een werkende cilinder spuiten;
6. Brandstofretour in geval van teveel.

Het voertuig is zo ontworpen dat het brandbare mengsel aan de werkcilinder wordt toegevoerd op het moment dat de verbranding van de VTS het meest effectief zal zijn en het maximale rendement uit de motor wordt verwijderd. Omdat elke modus van de motor een ander moment en een andere snelheid van brandstoftoevoer vereist, hebben ingenieurs systemen ontwikkeld die zich aanpassen aan het toerental van de motor en aan zijn belasting.

Brandstofsysteem apparaat

De meeste brandstoftoevoersystemen hebben een soortgelijk ontwerp. Kortom, het klassieke schema bestaat uit de volgende elementen:

• Brandstoftank of tank. Het slaat brandstof op. Moderne auto's krijgen meer dan alleen een metalen container waar de snelweg op past. Het heeft een vrij complex apparaat met verschillende componenten die zorgen voor de meest efficiënte opslag van benzine of diesel. Dit systeem omvat adsorber, filter, niveausensor en in veel modellen een autopomp.
• Brandstofleiding. Dit is meestal een flexibele rubberen slang die de brandstofpomp verbindt met andere componenten in het systeem. Bij veel machines is het leidingwerk deels flexibel en deels stijf (dit onderdeel bestaat uit metalen leidingen). De zachte buis vormt de lagedrukbrandstofleiding. In het metalen deel van de leiding staat benzine of diesel onder grote druk. Ook kan een brandstofleiding voor auto's voorwaardelijk in twee circuits worden verdeeld. De eerste is verantwoordelijk voor het voeden van de motor met een verse portie brandstof en wordt voer genoemd. Op het tweede circuit (retour) voert het systeem de overtollige benzine / diesel terug in de gastank. Bovendien kan een dergelijk ontwerp niet alleen in moderne voertuigen voorkomen, maar ook in voertuigen met een carburateur-type VTS-voorbereiding.
• Benzine pomp. Het doel van deze inrichting is om ervoor te zorgen dat het werkmedium constant wordt gepompt van het reservoir naar de sproeiers of naar de kamer waarin de VTS wordt voorbereid. Afhankelijk van het type motor dat in de auto is geïnstalleerd, kan dit mechanisme elektrisch of mechanisch worden aangedreven. De elektrische pomp wordt aangestuurd door een elektronische regeleenheid en maakt integraal deel uit van het ICE-injectiesysteem (injectiemotor). Een mechanische pomp wordt gebruikt in oudere auto's waarin een carburateur op de motor is geïnstalleerd. In principe is een verbrandingsmotor op benzine uitgerust met één brandstofpomp, maar er zijn ook aanpassingen aan injectievoertuigen met een boosterpomp (in versies met een brandstofrail). De dieselmotor is uitgerust met twee pompen, een is een hogedruk brandstofpomp. Het zorgt voor hoge druk in de leiding (het apparaat en het werkingsprincipe van het apparaat worden in detail beschreven afzonderlijk). De tweede pompt brandstof, waardoor de hoofdaanjager gemakkelijker te bedienen is. Pompen die hoge druk creëren in dieselmotoren worden aangedreven door een plunjerpaar (waar het wordt beschreven in hier).
• Brandstof schoner. De meeste brandstofsystemen hebben minimaal twee filters. De eerste zorgt voor een grove reiniging en wordt in de gastank geïnstalleerd. De tweede is ontworpen voor een fijnere brandstofzuivering. Dit onderdeel wordt voor de inlaat van de brandstofrail, hogedruk brandstofpomp of voor de carburateur gemonteerd. Deze items zijn verbruiksartikelen en moeten periodiek worden vervangen.
• Dieselmotoren gebruiken ook apparatuur om de dieselbrandstof te verwarmen voordat deze in de cilinder komt. Zijn aanwezigheid is te wijten aan het feit dat dieselbrandstof een hoge viscositeit heeft bij lage temperaturen, en het voor de pomp moeilijker wordt om zijn taak uit te voeren, en in sommige gevallen kan hij geen brandstof in de leiding pompen. Maar voor dergelijke units is ook de aanwezigheid van gloeibougies relevant. Lees hoe ze verschillen van bougies en waarom ze nodig zijn. afzonderlijk.

Afhankelijk van het type systeem kan er ook andere apparatuur in het ontwerp zijn opgenomen, wat een fijnere brandstoftoevoer oplevert.

Hoe werkt het brandstofsysteem van een auto?

Omdat er een grote verscheidenheid aan voertuigen is, hebben ze allemaal hun eigen werking. Maar de belangrijkste principes zijn niet anders. Wanneer de bestuurder de sleutel in het contactslot omdraait (als er een injector op de verbrandingsmotor is geïnstalleerd), is een zwak gezoem hoorbaar vanaf de zijkant van de gastank. De benzinepomp is geactiveerd. Het bouwt druk op in de pijpleiding. Als de auto carburateur is, is de brandstofpomp in de klassieke versie mechanisch en totdat de eenheid begint te draaien, werkt de supercharger niet.

Wanneer de starter de vliegwielschijf draait, worden alle motorsystemen gedwongen synchroon te starten. Terwijl de zuigers in de cilinders bewegen, gaan de inlaatkleppen van de cilinderkop open. Door het vacuüm begint de cilinderkamer zich met lucht in het inlaatspruitstuk te vullen. Op dit moment wordt benzine in de passerende luchtstroom geïnjecteerd. Hiervoor wordt een mondstuk gebruikt (over hoe dit element werkt en werkt, lees hier).

Wanneer de distributiekleppen sluiten, wordt een vonk toegepast op het mengsel van perslucht en brandstof. Deze ontlading ontsteekt het BTS, waarbij een grote hoeveelheid energie vrijkomt, die de zuiger naar het onderste dode punt duwt. Identieke processen vinden plaats in aangrenzende cilinders en de motor gaat autonoom werken.

Dit schematische werkingsprincipe is typerend voor de meeste moderne auto's. Maar andere aanpassingen van brandstofsystemen kunnen in de auto worden gebruikt. Laten we eens kijken wat hun verschillen zijn.

Soorten injectiesystemen

Alle injectiesystemen zijn grofweg in twee te verdelen:

• Een variëteit voor verbrandingsmotoren op benzine;
• Variatie voor dieselmotoren met inwendige verbranding.

Maar zelfs in deze categorieën zijn er verschillende soorten voertuigen die op hun eigen manier brandstof in de lucht injecteren die naar de cilinderkamers gaat. Hier zijn de belangrijkste verschillen tussen elk voertuigtype.

Brandstofsystemen voor benzinemotoren

In de geschiedenis van de auto-industrie verschenen benzinemotoren (als de belangrijkste eenheden van motorvoertuigen) vóór dieselmotoren. Omdat er lucht nodig is om benzine in de cilinders te ontsteken (zonder zuurstof zal geen enkele stof ontbranden), hebben ingenieurs een mechanische eenheid ontwikkeld waarin benzine onder invloed van natuurlijke fysische processen met lucht wordt gemengd. Het hangt ervan af hoe goed dit proces wordt uitgevoerd, of de brandstof volledig opbrandt of niet.

In eerste instantie werd hiervoor een speciale unit gemaakt, die zo dicht mogelijk bij de motor op het inlaatspruitstuk was geplaatst. Dit is een carburateur. In de loop van de tijd werd duidelijk dat de kenmerken van deze uitrusting rechtstreeks afhangen van de geometrische kenmerken van het inlaatkanaal en de cilinders, dus niet altijd konden dergelijke motoren een ideale balans bieden tussen brandstofverbruik en hoge efficiëntie.

In het begin van de jaren 50 van de vorige eeuw verscheen een injectie-analoog die zorgde voor een geforceerde, gedoseerde injectie van brandstof in de luchtstroom die door het spruitstuk stroomde. Laten we eens kijken naar de verschillen tussen deze twee systeemaanpassingen.

Carburateur brandstoftoevoersysteem

De carburateurmotor is gemakkelijk te onderscheiden van de injectiemotor. Boven de cilinderkop bevindt zich een platte "pan" die deel uitmaakt van het inlaatsysteem en er zit een luchtfilter in. Dit element is direct op de carburateur gemonteerd. Een carburateur is een apparaat met meerdere kamers. Sommige bevatten benzine, terwijl andere leeg zijn, dat wil zeggen dat ze functioneren als luchtkanalen waardoor een frisse luchtstroom de collector binnenkomt.

In de carburateur is een gasklep gemonteerd. In feite is dit de enige regelaar in zo'n motor die bepaalt hoeveel lucht de cilinders binnenkomt. Dit element is via een flexibele buis verbonden met de ontstekingsverdeler (lees meer over de verdeler in een ander artikel) om de SPL als gevolg van vacuüm te corrigeren. Klassieke auto's gebruikten één apparaat. Op sportwagens kon één carburateur per cilinder worden geïnstalleerd (of één voor twee potten), waardoor het vermogen van de verbrandingsmotor aanzienlijk toenam.

Brandstof wordt geleverd door het aanzuigen van kleine porties benzine wanneer de luchtstroom langs de brandstofstralen stroomt (over hun structuur en doel wordt beschreven hier). Benzine wordt in de stroom gezogen en door een dun gat in het mondstuk wordt het deel in kleine deeltjes verdeeld.

Verder komt deze VTS-stroom het inlaatspruitstukkanaal binnen waarin een vacuüm werd gevormd als gevolg van de open inlaatklep en de zuiger die naar beneden beweegt. De brandstofpomp in een dergelijk systeem is uitsluitend nodig om benzine in de corresponderende holte van de carburateur (brandstofkamer) te pompen. De eigenaardigheid van deze opstelling is dat de brandstofpomp een stijve koppeling heeft met de mechanismen van de aandrijfeenheid (dit hangt af van het type motor, maar in veel modellen wordt deze aangedreven door een nokkenas).

Om ervoor te zorgen dat de brandstofkamer van de carburateur niet overloopt en de benzine niet ongecontroleerd in aangrenzende holtes valt, zijn sommige apparaten uitgerust met een retourleiding. Hierdoor kan overtollige benzine terug in de gastank worden afgevoerd.

Brandstofinjectiesysteem (brandstofinjectiesysteem)

Mono-injectie is ontwikkeld als alternatief voor de klassieke carburateur. Dit is een systeem met geforceerde verstuiving van benzine (door de aanwezigheid van een mondstuk kunt u een deel van de brandstof in kleinere deeltjes verdelen). In feite is dit dezelfde carburateur, alleen is in plaats van het vorige apparaat één injector in het inlaatspruitstuk geïnstalleerd. Het wordt al aangestuurd door een microprocessor, die ook het elektronische ontstekingssysteem aanstuurt (lees er in detail over hier).

In deze versie is de brandstofpomp al elektrisch en genereert deze een hoge druk, die enkele bar kan bereiken (dit kenmerk hangt af van het injectieapparaat). Zo'n voertuig kan met behulp van elektronica de hoeveelheid stroom die de frisse luchtstroom binnenkomt veranderen (de samenstelling van de VTS veranderen - deze uitgeput of verrijkt maken), waardoor alle injectoren veel zuiniger zijn dan carburateurmotoren met een identiek volume .

Vervolgens evolueerde de injector naar andere modificaties die niet alleen de efficiëntie van het spuiten van benzine verhogen, maar ook kunnen worden aangepast aan verschillende werkingsmodi van de unit. Details over de soorten injectiesystemen worden beschreven in een apart artikel... Dit zijn de belangrijkste voertuigen met geforceerde verneveling van benzine:

1. Mono-injectie. We hebben de functies al kort besproken.
2. Gedistribueerde injectie. Kortom, het verschil met de vorige modificatie is dat er niet één, maar meerdere spuitmonden worden gebruikt om te sproeien. Ze zijn al geïnstalleerd in afzonderlijke leidingen van het inlaatspruitstuk. Hun locatie is afhankelijk van het type motor. In moderne energiecentrales worden sproeiers zo dicht mogelijk bij de openende inlaatkleppen geïnstalleerd. Het individuele vernevelingselement minimaliseert het benzineverlies tijdens de werking van het inlaatsysteem. Het ontwerp van dit soort voertuigen heeft een brandstofrail (een langwerpige kleine tank die fungeert als een reservoir waarin benzine onder druk staat). Met deze module kan het systeem de brandstof gelijkmatig over de injectoren verdelen zonder trillingen. Bij geavanceerde motoren wordt een meer complex voertuigtype met batterij gebruikt. Dit is een brandstofrail, waarop noodzakelijkerwijs een klep zit die de druk in het systeem regelt zodat deze niet barst (de injectiepomp kan een druk creëren die kritiek is voor pijpleidingen, aangezien het plunjerpaar werkt van een starre verbinding naar de voedingseenheid). Hoe het werkt, lees afzonderlijk... Motoren met meerpuntsinjectie worden aangeduid met MPI (meerpuntsinspuiting wordt in detail beschreven hier)
3. Directe injectie. Dit type behoort tot meerpunts benzinespuitsystemen. Het bijzondere is dat de injectoren niet in het inlaatspruitstuk zitten, maar direct in de cilinderkop. Door deze opstelling kunnen autofabrikanten de verbrandingsmotor uitrusten met een systeem dat verschillende cilinders uitschakelt, afhankelijk van de belasting van de eenheid. Hierdoor kan zelfs een zeer grote motor natuurlijk een behoorlijke efficiëntie vertonen, als de bestuurder dit systeem correct gebruikt.

De essentie van de werking van injectiemotoren blijft ongewijzigd. Met behulp van een pomp wordt benzine uit de tank gehaald. Hetzelfde mechanisme of dezelfde injectiepomp zorgt voor de druk die nodig is voor een effectieve verneveling. Afhankelijk van het ontwerp van het inlaatsysteem wordt op het juiste moment een klein deel van de brandstof door het mondstuk gespoten (er wordt een brandstofnevel gevormd, waardoor de BTC veel efficiënter brandt).

De meeste moderne voertuigen zijn uitgerust met een oprijplaat en een drukregelaar. In deze versie worden schommelingen in de aanvoer van benzine verminderd en wordt deze gelijkmatig verdeeld over de injectoren. De werking van het hele systeem wordt bestuurd door de elektronische besturingseenheid in overeenstemming met de algoritmen die zijn ingebed in de microprocessor.

Diesel brandstofsystemen

De brandstofsystemen van dieselmotoren zijn uitsluitend met directe injectie. De reden ligt in het principe van HTS-ontsteking. Bij een dergelijke aanpassing van motoren is er geen ontstekingssysteem als zodanig. Het ontwerp van de eenheid impliceert de compressie van lucht in de cilinder zodanig dat deze tot enkele honderden graden opwarmt. Wanneer de zuiger het bovenste dode punt bereikt, spuit het brandstofsysteem dieselbrandstof in de cilinder. Onder invloed van hoge temperaturen ontsteekt een mengsel van lucht en dieselbrandstof, waardoor de energie vrijkomt die nodig is voor de beweging van de zuiger.

Een ander kenmerk van dieselmotoren is dat, in vergelijking met benzine-analogen, hun compressie veel hoger is, daarom moet het brandstofsysteem een ​​extreem hoge dieselbrandstofdruk in de rail creëren. Hiervoor wordt alleen een hogedruk brandstofpomp gebruikt, die werkt op basis van een plunjerpaar. Een storing van dit element zorgt ervoor dat de motor niet werkt.

Het ontwerp van dit voertuig omvat twee brandstofpompen. Men pompt eenvoudig dieselbrandstof naar de hoofdbrandstof en de hoofdbrandstof zorgt voor de vereiste druk. Het meest effectieve apparaat en de meest effectieve actie is het Common Rail-brandstofsysteem. Ze wordt in detail beschreven in een ander artikel.

Hier is een korte video over wat voor soort systeem het is:

Common Rail verkennen. Diesel injectoren.

Zoals u kunt zien, zijn moderne auto's uitgerust met betere en efficiëntere brandstofsystemen. Deze ontwikkelingen hebben echter een belangrijk nadeel. Hoewel ze betrouwbaar genoeg werken, is de reparatie ervan in geval van pech veel duurder dan het onderhoud van carburateur-tegenhangers.

Mogelijkheden van moderne brandstofsystemen

Ondanks de problemen met de reparatie en de hoge kosten van individuele componenten van moderne brandstofsystemen, worden autofabrikanten om verschillende redenen gedwongen deze ontwikkelingen in hun modellen te implementeren.

1. Ten eerste zijn deze voertuigen in staat om een ​​behoorlijk brandstofverbruik te bieden in vergelijking met carburateur ICE's van hetzelfde volume. Tegelijkertijd wordt het motorvermogen niet opgeofferd, maar in de meeste modellen wordt daarentegen een toename van de vermogenskenmerken waargenomen in vergelijking met minder productieve aanpassingen, maar met dezelfde volumes.
2. Ten tweede maken moderne brandstofsystemen het mogelijk om het brandstofverbruik aan te passen aan de belasting van de motor.
3. Ten derde, door de hoeveelheid verbrande brandstof te verminderen, is de kans groter dat het voertuig aan hoge milieunormen voldoet.
4. Ten vierde maakt het gebruik van elektronica het niet alleen mogelijk om commando's te geven aan de actuatoren, maar ook om alle processen te besturen die plaatsvinden binnen de aandrijfeenheid. Mechanische apparaten zijn ook behoorlijk effectief, omdat carburateurmachines nog niet buiten gebruik zijn, maar ze zijn niet in staat om de brandstoftoevoer te wijzigen.

Zoals we hebben gezien, laten moderne voertuigen niet alleen de auto rijden, maar benutten ze ook het volledige potentieel van elke druppel brandstof, waardoor de bestuurder plezier beleeft aan de dynamische werking van de krachtbron.

Tot slot - een korte video over de werking van verschillende brandstofsystemen:

Wat zijn de soorten injectie in een benzine- en dieselmotor, hoe verschillen ze en welke injectie is beter

Vragen en antwoorden:

Hoe werkt het brandstofsysteem? Brandstoftank (gastank), brandstofpomp, brandstofleiding (lage of hoge druk), sproeiers (sproeiers, en bij oudere modellen een carburateur).

Wat is het brandstofsysteem in een auto? Dit is een systeem dat zorgt voor de opslag van de brandstoftoevoer, de reiniging en het pompen van de gastank naar de motor voor vermenging met lucht.

Wat voor brandstofsystemen zijn er? Carburateur, mono-injectie (één mondstuk volgens het carburateurprincipe), verdeelde injectie (injector). Gedistribueerde injectie omvat ook directe injectie.