Sistema di alimentazione del veicolo

Nessuna auto con un motore a combustione interna sotto il cofano guiderà se il serbatoio del carburante è vuoto. Ma non è solo il carburante in questo serbatoio. Deve ancora essere consegnato alle bombole. Per questo, è stato creato il sistema di alimentazione del motore. Consideriamo quali funzioni ha, come il veicolo di un'unità a benzina differisce dalla versione con cui funziona un motore diesel. Vediamo anche quali sviluppi moderni esistono che aumentano l'efficienza dell'approvvigionamento e della miscelazione di carburante con aria.

Qual è il sistema di alimentazione del motore

Il sistema di alimentazione è l'attrezzatura che consente al motore di funzionare in modo autonomo grazie alla combustione della miscela aria-carburante compressa nei cilindri. A seconda del modello di auto, del tipo di motore e di altri fattori, un sistema di alimentazione può essere molto diverso da un altro, ma hanno tutti lo stesso principio di funzionamento: forniscono carburante alle unità corrispondenti, lo miscelano con l'aria e garantiscono un'alimentazione ininterrotta del miscela ai cilindri.

Il sistema di alimentazione del carburante stesso non fornisce il funzionamento autonomo dell'unità di potenza, indipendentemente dal suo tipo. È necessariamente sincronizzato con il sistema di accensione. L'auto può essere equipaggiata con una delle numerose modifiche che assicurano l'accensione tempestiva del VTS. Vengono descritti i dettagli sulle varietà e sul principio di funzionamento della SZ nell'auto in un'altra recensione... Il sistema funziona anche in combinazione con il sistema di aspirazione del motore a combustione interna, che viene descritto in dettaglio. qui.

È vero, il lavoro di cui sopra del veicolo riguarda le unità a benzina. Il motore diesel funziona in modo diverso. Insomma, non ha un sistema di accensione. Il gasolio si accende nel cilindro a causa dell'aria calda dovuta all'elevata compressione. Quando il pistone completa la sua corsa di compressione, la porzione di aria nel cilindro diventa molto calda. In questo momento viene iniettato gasolio e il BTC si accende.

Scopo del sistema di alimentazione

Qualsiasi motore che brucia VTS è dotato di un veicolo, i cui vari elementi forniscono le seguenti azioni nell'auto:

1. Fornire lo stoccaggio del carburante in un serbatoio separato;
2. Prende il carburante dal serbatoio del carburante;
3. Pulizia dell'ambiente da particelle estranee;
4. Alimentazione del combustibile all'unità in cui è miscelato con l'aria;
5. Spruzzare VTS in un cilindro funzionante;
6. Ritorno carburante in caso di eccesso.

Il veicolo è progettato in modo che la miscela combustibile venga fornita al cilindro di lavoro nel momento in cui la combustione del VTS sarà più efficace e la massima efficienza verrà rimossa dal motore. Poiché ogni modalità del motore richiede un diverso momento e velocità di alimentazione del carburante, gli ingegneri hanno sviluppato sistemi che si adattano alla velocità del motore e al suo carico.

Dispositivo di sistema di alimentazione

La maggior parte dei sistemi di erogazione del carburante ha un design simile. Fondamentalmente, lo schema classico sarà composto dai seguenti elementi:

• Serbatoio del carburante o serbatoio. Conserva il carburante. Le auto moderne ricevono più di un semplice contenitore di metallo a cui si adatta l'autostrada. Ha un dispositivo piuttosto complesso con diversi componenti che garantiscono lo stoccaggio più efficiente di benzina o gasolio. Questo sistema include adsorbitore, filtro, sensore di livello e in molti modelli una pompa automatica.
• Linea del carburante. Di solito è un tubo di gomma flessibile che collega la pompa del carburante ad altri componenti del sistema. In molte macchine, le tubazioni sono in parte flessibili e in parte rigide (questa parte è costituita da tubi metallici). Il tubo morbido costituisce la linea del carburante a bassa pressione. Nella parte metallica della linea, la benzina o il gasolio hanno molta pressione. Inoltre, una linea del carburante per automobili può essere suddivisa condizionatamente in due circuiti. Il primo è responsabile dell'alimentazione del motore con una nuova porzione di carburante e si chiama fornitura. Sul secondo circuito (ritorno), il sistema scaricherà la benzina / gasolio in eccesso nel serbatoio del gas. Inoltre, un tale design può essere non solo nei veicoli moderni, ma anche in quelli che hanno un tipo di carburatore di preparazione VTS.
• Pompa benzina. Lo scopo di questo dispositivo è garantire il pompaggio costante del mezzo di lavoro dal serbatoio agli atomizzatori o alla camera in cui viene preparato il VTS. A seconda del tipo di motore installato nell'auto, questo meccanismo può essere azionato elettricamente o meccanicamente. L'elettropompa è comandata da una centralina elettronica, ed è parte integrante del sistema di iniezione ICE (motore iniezione). Una pompa meccanica viene utilizzata nelle auto più vecchie in cui è installato un carburatore sul motore. Fondamentalmente, un motore a combustione interna a benzina è dotato di una pompa del carburante, ma ci sono anche modifiche dei veicoli a iniezione con una pompa booster (nelle versioni che includono un rail del carburante). Il motore diesel è dotato di due pompe, una è una pompa del carburante ad alta pressione. Crea alta pressione nella linea (il dispositivo e il principio di funzionamento del dispositivo sono descritti in dettaglio separatamente). La seconda pompa carburante, rendendo più facile il funzionamento del compressore principale. Le pompe che creano alta pressione nei motori diesel sono alimentate da una coppia di pistoni (di cosa si tratta è descritto in qui).
• Detergente per carburante. La maggior parte dei sistemi di alimentazione avrà un minimo di due filtri. Il primo fornisce una pulizia approssimativa e viene installato nel serbatoio del gas. Il secondo è progettato per una depurazione più fine del carburante. Questa parte è installata davanti all'ingresso del rail del carburante, della pompa del carburante ad alta pressione o davanti al carburatore. Questi articoli sono materiali di consumo e devono essere sostituiti periodicamente.
• I motori diesel utilizzano anche apparecchiature che riscaldano il gasolio prima che entri nel cilindro. La sua presenza è dovuta al fatto che il gasolio ha un'elevata viscosità a basse temperature e diventa più difficile per la pompa far fronte al suo compito e in alcuni casi non è in grado di pompare carburante nella linea. Ma per tali unità, anche la presenza di candelette è rilevante. Leggi come differiscono dalle candele e perché sono necessarie. separatamente.

A seconda del tipo di sistema, il suo design può includere altre apparecchiature che forniscono un lavoro più preciso di alimentazione del carburante.

Come funziona il sistema di alimentazione di un'auto?

Poiché esiste un'ampia varietà di veicoli, ognuno di essi ha la propria modalità di funzionamento. Ma i principi chiave non sono diversi. Quando il conducente gira la chiave nel blocchetto di accensione (se è installato un iniettore sul motore a combustione interna), si sente un debole ronzio provenire dal lato del serbatoio del gas. La pompa di benzina è stata attivata. Aumenta la pressione nella tubazione. Se l'auto è a carburatore, nella versione classica la pompa del carburante è meccanica e fino a quando l'unità non inizia a ruotare, il compressore non funzionerà.

Quando il motorino di avviamento gira il disco del volano, tutti i sistemi motore sono costretti ad avviarsi in modo sincrono. Quando i pistoni si muovono nei cilindri, le valvole di aspirazione della testata si aprono. A causa del vuoto, la camera del cilindro inizia a riempirsi d'aria nel collettore di aspirazione. In questo momento, la benzina viene iniettata nel flusso d'aria che passa. Per questo, viene utilizzato un ugello (su come funziona e funziona questo elemento, leggi qui).

Quando le valvole di distribuzione si chiudono, viene applicata una scintilla alla miscela aria compressa / carburante. Questa scarica accende il BTS, durante il quale viene rilasciata una grande quantità di energia, che spinge il pistone al punto morto inferiore. Processi identici avvengono in cilindri adiacenti e il motore inizia a funzionare in modo autonomo.

Questo principio schematico di funzionamento è tipico della maggior parte delle auto moderne. Ma altre modifiche dei sistemi di alimentazione possono essere utilizzate nell'auto. Consideriamo quali sono le loro differenze.

Tipi di sistemi di iniezione

Tutti i sistemi di iniezione possono essere approssimativamente suddivisi in due:

• Una varietà per motori a combustione interna a benzina;
• Varietà per motori diesel a combustione interna.

Ma anche in queste categorie, ci sono diversi tipi di veicoli che iniettano carburante a modo loro nell'aria che va alle camere dei cilindri. Ecco le principali differenze tra ogni tipo di veicolo.

Sistemi di alimentazione per motori a benzina

Nella storia dell'industria automobilistica, i motori a benzina (come unità principali dei veicoli a motore) sono apparsi prima dei motori diesel. Poiché l'aria è necessaria nelle bombole per accendere la benzina (senza ossigeno, non una singola sostanza si accenderà), gli ingegneri hanno sviluppato un'unità meccanica in cui la benzina viene miscelata con l'aria sotto l'influenza di processi fisici naturali. Dipende da quanto bene viene eseguito questo processo se il carburante si esaurisce completamente o meno.

Inizialmente, è stata creata un'unità speciale per questo, che si trovava il più vicino possibile al motore sul collettore di aspirazione. Questo è un carburatore. Nel tempo, è diventato chiaro che le caratteristiche di questa apparecchiatura dipendono direttamente dalle caratteristiche geometriche del tratto di aspirazione e dei cilindri, quindi non sempre tali motori potevano fornire un equilibrio ideale tra consumo di carburante e alta efficienza.

All'inizio degli anni '50 del secolo scorso apparve un analogo di iniezione, che forniva un'iniezione forzata di carburante nel flusso d'aria che passava attraverso il collettore. Consideriamo le differenze tra queste due modifiche di sistema.

Sistema di alimentazione del carburante del carburatore

Il motore a carburatore è facilmente distinguibile dal motore a iniezione. Sopra la testata ci sarà una "coppa" piatta che fa parte del sistema di aspirazione, e in essa è presente un filtro dell'aria. Questo elemento è montato direttamente sul carburatore. Un carburatore è un dispositivo multicamera. Alcuni contengono benzina, mentre altri sono vuoti, cioè funzionano come canali d'aria attraverso i quali un flusso d'aria fresca entra nel collettore.

Una valvola a farfalla è installata nel carburatore. In effetti, questo è l'unico regolatore in un tale motore che determina la quantità di aria che entra nei cilindri. Questo elemento è collegato tramite un tubo flessibile al distributore di accensione (per dettagli sul distributore, leggere in un altro articolo) per correggere l'SPL dovuto al vuoto. Le auto classiche utilizzavano un dispositivo. Sulle auto sportive, è possibile installare un carburatore per cilindro (o uno per due pentole), il che aumenta notevolmente la potenza del motore a combustione interna.

Il carburante viene fornito a causa dell'aspirazione di piccole porzioni di benzina quando il flusso d'aria passa dai getti di carburante (viene descritta la loro struttura e scopo qui). La benzina viene aspirata nel flusso e, a causa di un sottile foro nell'ugello, la porzione viene distribuita in piccole particelle.

Inoltre, questo flusso VTS entra nel tratto del collettore di aspirazione in cui si è formato un vuoto a causa della valvola di aspirazione aperta e del pistone che si sposta verso il basso. La pompa del carburante in un tale sistema è necessaria esclusivamente per pompare la benzina nella corrispondente cavità del carburatore (camera del carburante). La particolarità di questa disposizione è che la pompa benzina ha un accoppiamento rigido con i meccanismi del propulsore (dipende dal tipo di motore, ma in molti modelli è azionata da un albero a camme).

Affinché la camera del carburante del carburatore non trabocchi e la benzina non cada in modo incontrollabile nelle cavità adiacenti, alcuni dispositivi sono dotati di una linea di ritorno. Consente di scaricare la benzina in eccesso nel serbatoio del gas.

Sistema di iniezione del carburante (sistema di iniezione del carburante)

La mono iniezione è stata sviluppata come alternativa al classico carburatore. Si tratta di un sistema con atomizzazione forzata della benzina (la presenza di un ugello permette di dividere una porzione di carburante in particelle più piccole). In realtà, questo è lo stesso carburatore, solo che al posto del dispositivo precedente è installato un iniettore nel collettore di aspirazione. È già controllato da un microprocessore, che controlla anche il sistema di accensione elettronica (leggi in dettaglio qui).

In questo modello, la pompa del carburante è già elettrica e genera un'alta pressione, che può raggiungere diversi bar (questa caratteristica dipende dal dispositivo di iniezione). Un tale veicolo con l'aiuto dell'elettronica può modificare la quantità di flusso che entra nel flusso di aria fresca (cambiare la composizione del VTS - renderlo esaurito o arricchito), grazie al quale tutti gli iniettori sono molto più economici dei motori a carburatore con un volume identico .

Successivamente, l'iniettore si è evoluto in altre modifiche che non solo aumentano l'efficienza dell'irrorazione della benzina, ma sono anche in grado di adattarsi alle diverse modalità operative dell'unità. Vengono descritti i dettagli sui tipi di sistemi di iniezione in un articolo separato... Ecco i principali veicoli con atomizzazione forzata della benzina:

1. Monoiniezione. Abbiamo già brevemente esaminato le sue caratteristiche.
2. Iniezione distribuita. In breve, la sua differenza rispetto alla modifica precedente è che non uno, ma diversi ugelli vengono utilizzati per la spruzzatura. Sono già installati in tubi separati del collettore di aspirazione. La loro posizione dipende dal tipo di motore. Nelle moderne centrali elettriche, gli spruzzatori sono installati il ​​più vicino possibile alle valvole di ingresso di apertura. Il singolo elemento di atomizzazione riduce al minimo la perdita di benzina durante il funzionamento del sistema di aspirazione. Il design di questi tipi di veicoli ha una rotaia del carburante (un piccolo serbatoio allungato che funge da serbatoio in cui la benzina è sotto pressione). Questo modulo consente al sistema di distribuire il carburante in modo uniforme tra gli iniettori senza vibrazioni. Nei motori avanzati, viene utilizzato un tipo di batteria più complesso di veicolo. Si tratta di un fuel rail, sul quale è necessariamente presente una valvola che controlla la pressione nel sistema in modo che non scoppi (la pompa di iniezione è in grado di creare una pressione critica per le tubazioni, poiché la coppia di pistoni lavora da una connessione rigida a l'unità di potenza). Come funziona, leggi separatamente... I motori con iniezione multipoint sono etichettati MPI (l'iniezione multipoint è descritta in dettaglio qui)
3. Iniezione diretta. Questo tipo appartiene ai sistemi di spruzzatura della benzina a più punti. La sua particolarità è che gli iniettori non si trovano nel collettore di aspirazione, ma direttamente nella testata. Questa disposizione consente alle case automobilistiche di dotare il motore a combustione interna di un sistema che spegne diversi cilindri a seconda del carico sull'unità. Grazie a ciò, anche un motore molto grande può dimostrare un'efficienza decente, ovviamente, se il conducente utilizza correttamente questo sistema.

L'essenza del funzionamento dei motori di iniezione rimane invariata. Con l'aiuto di una pompa, la benzina viene prelevata dal serbatoio. Lo stesso meccanismo o pompa di iniezione crea la pressione necessaria per un'efficace atomizzazione. A seconda del design del sistema di aspirazione, al momento giusto, viene fornita una piccola porzione di carburante spruzzato attraverso l'ugello (si forma una nebbia di carburante, grazie alla quale il BTC brucia in modo molto più efficiente).

La maggior parte dei veicoli moderni è dotata di una rampa e di un regolatore di pressione. In questa versione, le fluttuazioni nella fornitura di benzina sono ridotte e viene distribuita uniformemente sugli iniettori. Il funzionamento dell'intero sistema è controllato da una centralina elettronica secondo gli algoritmi incorporati nel microprocessore.

Sistemi di alimentazione diesel

I sistemi di alimentazione dei motori diesel sono esclusivamente a iniezione diretta. Il motivo risiede nel principio dell'accensione HTS. In una tale modifica dei motori, non esiste un sistema di accensione in quanto tale. Il design dell'unità implica la compressione dell'aria nel cilindro a tal punto che si riscalda fino a diverse centinaia di gradi. Quando il pistone raggiunge il punto morto superiore, il sistema di alimentazione spruzza gasolio nel cilindro. Sotto l'influenza dell'alta temperatura, una miscela di aria e gasolio si accende, rilasciando l'energia necessaria per il movimento del pistone.

Un'altra caratteristica dei motori diesel è che, rispetto alle controparti a benzina, la loro compressione è molto più alta, quindi il sistema di alimentazione deve creare una pressione estremamente elevata di gasolio nel rail. Per questo, viene utilizzata solo una pompa del carburante ad alta pressione, che funziona sulla base di una coppia di pistoni. Un malfunzionamento di questo elemento impedirà il funzionamento del motore.

Il design di questo veicolo includerà due pompe del carburante. Uno pompa semplicemente il gasolio a quello principale e quello principale crea la pressione richiesta. Il dispositivo e l'azione più efficaci è il sistema di alimentazione Common Rail. È descritta in dettaglio in un altro articolo.

Ecco un breve video su che tipo di sistema è:

Alla scoperta del Common Rail. Iniettori diesel.

Come puoi vedere, le auto moderne sono dotate di sistemi di alimentazione migliori e più efficienti. Tuttavia, questi sviluppi presentano uno svantaggio significativo. Sebbene funzionino in modo abbastanza affidabile, in caso di guasti, la loro riparazione è molto più costosa rispetto alla manutenzione delle controparti del carburatore.

Possibilità dei moderni sistemi di alimentazione

Nonostante le difficoltà con la riparazione e l'alto costo dei singoli componenti dei moderni sistemi di alimentazione, le case automobilistiche sono costrette a implementare questi sviluppi nei loro modelli per diversi motivi.

1. In primo luogo, questi veicoli sono in grado di fornire un discreto risparmio di carburante rispetto agli ICE a carburatore dello stesso volume. Allo stesso tempo, la potenza del motore non viene sacrificata, ma nella maggior parte dei modelli, al contrario, si ha un aumento delle caratteristiche di potenza rispetto a modifiche meno produttive, ma a parità di volumi.
2. In secondo luogo, i moderni sistemi di alimentazione consentono di adattare il consumo di carburante al carico sull'unità di potenza.
3. In terzo luogo, riducendo la quantità di carburante bruciato, è più probabile che il veicolo soddisfi elevati standard ambientali.
4. In quarto luogo, l'utilizzo dell'elettronica consente non solo di dare comandi agli attuatori, ma di controllare tutti i processi che avvengono all'interno della centralina. Anche i dispositivi meccanici sono abbastanza efficaci, perché le macchine a carburatore non sono ancora fuori uso, ma non sono in grado di cambiare le modalità di alimentazione del carburante.

Quindi, come abbiamo visto, i veicoli moderni consentono non solo alla macchina di guidare, ma anche di sfruttare tutto il potenziale di ogni goccia di carburante, dando piacere al guidatore dal funzionamento dinamico del propulsore.

In conclusione, un breve video sul funzionamento di diversi sistemi di alimentazione:

Quali sono i tipi di iniezione in un motore a benzina e diesel, come differiscono e quale iniezione è migliore

Domande e risposte:

Come funziona il sistema di alimentazione? Serbatoio del carburante (serbatoio del gas), pompa del carburante, tubo del carburante (bassa o alta pressione), spruzzatori (ugelli e nei modelli più vecchi un carburatore).

Qual è il sistema di alimentazione in un'auto? Questo è un sistema che fornisce lo stoccaggio della fornitura di carburante, la sua pulizia e il pompaggio dal serbatoio del gas al motore per la miscelazione con l'aria.

Che tipo di sistemi di alimentazione ci sono? Carburatore, monoiniezione (un ugello secondo il principio del carburatore), iniezione distribuita (iniettore). L'iniezione distribuita include anche l'iniezione diretta.