Hệ thống nhiên liệu xe

Không một chiếc xe nào có động cơ đốt trong dưới mui xe sẽ lái được nếu bình nhiên liệu của nó đã cạn. Nhưng không chỉ là nhiên liệu trong bình này. Nó vẫn cần được chuyển đến các xi lanh. Đối với điều này, hệ thống nhiên liệu động cơ đã được tạo ra. Chúng ta hãy xem xét nó có những chức năng gì, xe máy xăng khác với phiên bản động cơ diesel hoạt động như thế nào. Hãy cũng xem những phát triển hiện đại nào đang tồn tại giúp tăng hiệu quả cung cấp và trộn nhiên liệu với không khí.

Hệ thống nhiên liệu động cơ là gì

Hệ thống nhiên liệu là thiết bị cho phép động cơ hoạt động tự chủ do quá trình đốt cháy hỗn hợp nhiên liệu không khí nén trong xi lanh. Tùy thuộc vào kiểu xe ô tô, loại động cơ và các yếu tố khác, một hệ thống nhiên liệu có thể rất khác với một hệ thống nhiên liệu khác, nhưng chúng đều có chung một nguyên tắc hoạt động: chúng cung cấp nhiên liệu cho các bộ phận tương ứng, trộn nó với không khí và đảm bảo cung cấp không bị gián đoạn hỗn hợp vào các bình.

Bản thân hệ thống cung cấp nhiên liệu không cung cấp khả năng vận hành tự động của đơn vị điện, bất kể loại của nó. Nó nhất thiết phải đồng bộ với hệ thống đánh lửa. Chiếc xe có thể được trang bị một số sửa đổi để đảm bảo VTS đánh lửa kịp thời. Chi tiết về các giống và nguyên lý hoạt động của SZ trên xe được mô tả trong một bài đánh giá khác... Hệ thống này cũng hoạt động cùng với hệ thống nạp của động cơ đốt trong, được mô tả chi tiết. đây.

Đúng như vậy, công việc nói trên của xe liên quan đến đơn vị xăng. Động cơ diesel hoạt động theo một cách khác. Nói tóm lại, nó không có hệ thống đánh lửa. Nhiên liệu điêzen bốc cháy trong xi lanh do không khí nóng lên do nén cao. Khi piston hoàn thành hành trình nén, phần không khí trong xi lanh trở nên rất nóng. Tại thời điểm này, nhiên liệu diesel được bơm vào và BTC sáng lên.

Mục đích của hệ thống nhiên liệu

Bất kỳ động cơ nào đốt cháy VTS đều được trang bị trên xe, các yếu tố khác nhau trong đó cung cấp các hoạt động sau trên xe:

1. Cung cấp kho chứa nhiên liệu trong một bể chứa riêng biệt;
2. Nó lấy nhiên liệu từ bình nhiên liệu;
3. Làm sạch môi trường khỏi các phần tử lạ;
4. Cung cấp nhiên liệu cho thiết bị trong đó nó được trộn với không khí;
5. Phun VTS vào xi lanh làm việc;
6. Hoàn trả nhiên liệu trong trường hợp dư thừa.

Xe được thiết kế sao cho hỗn hợp cháy được cung cấp cho xi lanh làm việc tại thời điểm quá trình đốt cháy VTS sẽ đạt hiệu quả cao nhất, và hiệu suất tối đa sẽ được loại bỏ khỏi động cơ. Vì mỗi chế độ của động cơ yêu cầu thời điểm và tốc độ cung cấp nhiên liệu khác nhau, các kỹ sư đã phát triển các hệ thống thích ứng với tốc độ của động cơ và tải của nó.

Thiết bị hệ thống nhiên liệu

Hầu hết các hệ thống phân phối nhiên liệu đều có thiết kế tương tự nhau. Về cơ bản, lược đồ cổ điển sẽ bao gồm các yếu tố sau:

• Thùng hoặc thùng nhiên liệu. Nó dự trữ nhiên liệu. Những chiếc ô tô hiện đại không chỉ có một thùng chứa bằng kim loại để phù hợp với đường cao tốc. Nó có một thiết bị khá phức tạp với một số thành phần đảm bảo lưu trữ nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel hiệu quả nhất. Hệ thống này bao gồm người hút thuốc, bộ lọc, cảm biến mức và trong nhiều mô hình là một máy bơm tự động.
• Dòng nhiên liệu. Đây thường là một ống cao su dẻo kết nối bơm nhiên liệu với các thành phần khác trong hệ thống. Trong nhiều máy, đường ống một phần mềm dẻo và một phần cứng (phần này bao gồm các ống kim loại). Ống mềm cấu thành đường nhiên liệu áp suất thấp. Trong phần kim loại của đường dây, nhiên liệu xăng hoặc dầu diesel có rất nhiều áp suất. Ngoài ra, một dòng nhiên liệu ô tô có thể được chia thành hai mạch theo điều kiện. Đầu tiên chịu trách nhiệm cung cấp cho động cơ một phần nhiên liệu mới, và được gọi là nguồn cung cấp. Ở mạch thứ hai (trở về), hệ thống sẽ xả lượng xăng / dầu diesel dư thừa trở lại bình xăng. Hơn nữa, kiểu thiết kế như vậy không chỉ có ở các loại xe hiện đại, mà còn ở những xe có chế độ chế hòa khí kiểu VTS.
• Máy bơm xăng. Mục đích của thiết bị này là đảm bảo bơm môi chất làm việc liên tục từ bình chứa đến bình phun hoặc đến buồng chứa VTS được chuẩn bị. Tùy thuộc vào loại động cơ được lắp đặt trên ô tô, cơ chế này có thể được dẫn động bằng điện hoặc cơ khí. Bơm điện được điều khiển bởi một bộ phận điều khiển điện tử, và là một phần không thể thiếu của hệ thống phun ICE (động cơ phun). Một máy bơm cơ khí được sử dụng trong các xe ô tô cũ hơn, trong đó bộ chế hòa khí được lắp trên động cơ. Về cơ bản, động cơ đốt trong chạy xăng được trang bị một bơm nhiên liệu, nhưng cũng có những thay đổi của xe phun với một bơm trợ lực (ở các phiên bản bao gồm một đường ray nhiên liệu). Động cơ diesel được trang bị hai máy bơm, một máy bơm nhiên liệu cao áp. Nó tạo ra áp suất cao trong đường dây (thiết bị và nguyên lý hoạt động của thiết bị được mô tả chi tiết riêng). Loại thứ hai bơm nhiên liệu, làm cho bộ siêu nạp chính hoạt động dễ dàng hơn. Máy bơm tạo áp suất cao trong động cơ diesel được cung cấp bởi một cặp pít tông (nó được mô tả trong đây).
• Chất làm sạch nhiên liệu. Hầu hết các hệ thống nhiên liệu sẽ có tối thiểu hai bộ lọc. Đầu tiên cung cấp một sự làm sạch thô, và được lắp vào bình xăng. Loại thứ hai được thiết kế để lọc nhiên liệu tốt hơn. Bộ phận này được lắp trước cửa hút vào ray dẫn nhiên liệu, bơm nhiên liệu cao áp hoặc trước bộ chế hòa khí. Những vật dụng này là vật tư tiêu hao và cần được thay thế định kỳ.
• Động cơ diesel cũng sử dụng thiết bị làm nóng dầu diesel trước khi nó đi vào xi lanh. Sự hiện diện của nó là do nhiên liệu diesel có độ nhớt cao ở nhiệt độ thấp, và máy bơm trở nên khó khăn hơn để đáp ứng nhiệm vụ của nó, và trong một số trường hợp, nó không thể bơm nhiên liệu vào dây chuyền. Nhưng đối với các đơn vị như vậy, sự hiện diện của phích cắm phát sáng cũng có liên quan. Đọc về sự khác biệt của chúng với bugi và lý do tại sao chúng cần thiết. riêng.

Tùy thuộc vào loại hệ thống, thiết kế của nó có thể bao gồm các thiết bị khác giúp cung cấp nhiên liệu tốt hơn.

Hệ thống nhiên liệu của ô tô hoạt động như thế nào?

Vì có rất nhiều loại phương tiện nên mỗi phương tiện đều có phương thức hoạt động riêng. Nhưng các nguyên tắc chính không khác nhau. Khi người lái vặn chìa khóa vào ổ khóa điện (nếu lắp kim phun trên động cơ đốt trong), một tiếng ồn nhỏ phát ra từ thành bình xăng. Bơm xăng đã được kích hoạt. Nó làm tăng áp suất trong đường ống. Nếu xe sử dụng chế hòa khí, thì ở phiên bản cổ điển, bơm nhiên liệu là cơ khí, và cho đến khi bộ phận này bắt đầu quay, bộ siêu nạp sẽ không hoạt động.

Khi động cơ khởi động quay đĩa bánh đà, tất cả các hệ thống động cơ buộc phải khởi động đồng bộ. Khi các piston di chuyển trong xi lanh, các van nạp của đầu xi lanh mở ra. Do có chân không, buồng xi lanh bắt đầu nạp đầy không khí vào đường ống nạp. Tại thời điểm này, xăng được phun vào luồng không khí đi qua. Đối với điều này, một vòi phun được sử dụng (về cách phần tử này hoạt động và hoạt động, hãy đọc đây).

Khi các van định thời đóng lại, một tia lửa điện được cấp vào hỗn hợp khí nén / nhiên liệu. Sự phóng điện này đốt cháy BTS, trong đó một lượng lớn năng lượng được giải phóng, đẩy pít-tông xuống tâm chết phía dưới. Các quá trình giống hệt nhau diễn ra trong các xi lanh liền kề và động cơ bắt đầu hoạt động tự động.

Sơ đồ nguyên lý hoạt động này là điển hình cho hầu hết các xe ô tô hiện đại. Nhưng những sửa đổi khác của hệ thống nhiên liệu cũng có thể được sử dụng trên xe hơi. Chúng ta hãy xem xét sự khác biệt của chúng là gì.

Các loại hệ thống phun

Tất cả các hệ thống phun có thể được chia thành hai:

• Đa dạng cho động cơ đốt trong chạy xăng;
• Đa dạng cho động cơ đốt trong diesel.

Nhưng ngay cả trong những loại này, có một số loại xe sẽ phun nhiên liệu theo cách riêng của chúng vào không khí đi đến các buồng xi-lanh. Dưới đây là những điểm khác biệt chính giữa từng loại xe.

Hệ thống nhiên liệu cho động cơ xăng

Trong lịch sử ngành công nghiệp ô tô, động cơ xăng (là đơn vị chính của xe có động cơ) đã xuất hiện trước động cơ diesel. Vì cần có không khí trong các xi lanh để đốt cháy xăng (không có oxy, không một chất nào có thể bốc cháy), các kỹ sư đã phát triển một đơn vị cơ học trong đó xăng được trộn với không khí dưới tác động của các quá trình vật lý tự nhiên. Nó phụ thuộc vào quá trình này được thực hiện tốt như thế nào cho dù nhiên liệu cháy hết hoàn toàn hay không.

Ban đầu, một bộ phận đặc biệt được tạo ra cho việc này, được đặt càng gần động cơ càng tốt trên đường ống nạp. Đây là bộ chế hòa khí. Theo thời gian, rõ ràng là các đặc tính của thiết bị này phụ thuộc trực tiếp vào các đặc điểm hình học của đường nạp và xi lanh, vì vậy không phải lúc nào những động cơ như vậy cũng có thể cung cấp sự cân bằng lý tưởng giữa mức tiêu thụ nhiên liệu và hiệu suất cao.

Vào đầu những năm 50 của thế kỷ trước, một thiết bị tương tự phun đã xuất hiện, giúp phun nhiên liệu theo đồng hồ cưỡng bức vào luồng không khí đi qua ống góp. Chúng ta hãy xem xét sự khác biệt giữa hai sửa đổi hệ thống này.

Hệ thống cung cấp nhiên liệu bộ chế hòa khí

Động cơ chế hòa khí rất dễ phân biệt với động cơ phun xăng. Phía trên đầu xi-lanh sẽ là một "cái chảo" phẳng là một bộ phận của hệ thống nạp, và có một bộ lọc không khí trong đó. Phần tử này được gắn trực tiếp trên bộ chế hòa khí. Bộ chế hòa khí là một thiết bị nhiều buồng. Một số có chứa xăng, trong khi những loại khác thì rỗng, nghĩa là, chúng hoạt động như các ống dẫn khí, qua đó luồng không khí trong lành đi vào bộ thu.

Một van tiết lưu được lắp trong bộ chế hòa khí. Trên thực tế, đây là bộ điều chỉnh duy nhất trong động cơ xác định lượng không khí đi vào xi lanh. Phần tử này được kết nối thông qua một ống mềm với bộ phân phối đánh lửa (để biết chi tiết về bộ phân phối, hãy đọc trong một bài báo khác) để hiệu chỉnh SPL do chân không. Xe cổ được sử dụng một thiết bị. Trên xe thể thao, một bộ chế hòa khí có thể được lắp cho mỗi xi lanh (hoặc một cho hai bình), điều này làm tăng đáng kể sức mạnh của động cơ đốt trong.

Nhiên liệu được cung cấp do hút các phần nhỏ xăng khi dòng khí đi qua các vòi phun nhiên liệu (về cấu trúc và mục đích của chúng được mô tả đây). Xăng được hút vào dòng, và do một lỗ mỏng trên vòi phun, phần xăng được phân phối thành các hạt nhỏ.

Hơn nữa, dòng VTS này đi vào đường ống nạp, trong đó chân không được hình thành do van nạp mở và piston di chuyển xuống. Bơm nhiên liệu trong một hệ thống như vậy chỉ cần thiết để bơm xăng vào khoang tương ứng của bộ chế hòa khí (khoang nhiên liệu). Điểm đặc biệt của cách bố trí này là bơm nhiên liệu có một khớp nối cứng với các cơ cấu của bộ công suất (nó phụ thuộc vào loại động cơ, nhưng trong nhiều kiểu máy, nó được dẫn động bằng trục cam).

Để khoang nhiên liệu của bộ chế hòa khí không bị tràn và xăng không bị rơi không kiểm soát vào các khoang liền kề, một số thiết bị được trang bị đường hồi lưu. Nó cho phép lượng xăng thừa được xả ngược vào bình xăng.

Hệ thống phun nhiên liệu (hệ thống phun nhiên liệu)

Bộ chế hòa khí đơn đã được phát triển để thay thế cho bộ chế hòa khí cổ điển. Đây là một hệ thống phun xăng cưỡng bức (sự hiện diện của vòi phun cho phép bạn chia một phần nhiên liệu thành các hạt nhỏ hơn). Trên thực tế, đây là bộ chế hòa khí giống nhau, chỉ thay vì thiết bị trước đó, một kim phun được lắp vào đường ống nạp. Nó đã được điều khiển bởi một bộ vi xử lý, cũng điều khiển hệ thống đánh lửa điện tử (đọc chi tiết về nó đây).

Trong thiết kế này, bơm nhiên liệu đã chạy điện và nó tạo ra một áp suất cao, có thể đạt đến vài bar (đặc tính này phụ thuộc vào thiết bị phun). Một chiếc xe như vậy với sự trợ giúp của thiết bị điện tử có thể thay đổi lưu lượng đi vào luồng không khí trong lành (thay đổi thành phần của VTS - làm cho nó cạn kiệt hoặc giàu thêm), do đó tất cả các kim phun đều tiết kiệm hơn nhiều so với động cơ chế hòa khí có cùng thể tích .

Sau đó, kim phun được cải tiến thành những cải tiến khác không chỉ giúp tăng hiệu quả phun xăng mà còn có thể thích ứng với các chế độ vận hành khác nhau của tổ máy. Chi tiết về các loại hệ thống phun được mô tả trong một bài báo riêng... Dưới đây là những phương tiện chính sử dụng xăng phun cưỡng bức:

1. Thuốc tiêm. Chúng tôi đã xem xét ngắn gọn các tính năng của nó.
2. Thuốc tiêm phân tán. Nói tóm lại, điểm khác biệt của nó so với lần sửa đổi trước đó không phải là một, mà là một số vòi phun được sử dụng để phun. Chúng đã được lắp đặt trong các đường ống riêng biệt của ống nạp. Vị trí của chúng phụ thuộc vào loại động cơ. Trong các nhà máy điện hiện đại, máy phun được lắp đặt càng gần van đầu vào đang mở càng tốt. Bộ phận phun xăng riêng lẻ giảm thiểu thất thoát xăng trong quá trình vận hành hệ thống nạp. Thiết kế của các loại phương tiện này có đường ray nhiên liệu (một bình nhỏ thuôn dài đóng vai trò như một bình chứa xăng có áp suất). Mô-đun này cho phép hệ thống phân phối nhiên liệu đồng đều trên các kim phun mà không bị rung. Trong các động cơ tiên tiến, loại xe chạy bằng pin phức tạp hơn được sử dụng. Đây là một đường ray nhiên liệu, trên đó nhất thiết phải có một van điều khiển áp suất trong hệ thống để nó không bị nổ (bơm phun có thể tạo ra một áp suất quan trọng cho đường ống, vì cặp pít tông hoạt động từ một kết nối cứng đơn vị điện). Nó hoạt động như thế nào, hãy đọc riêng... Động cơ có phun đa điểm được dán nhãn MPI (phun đa điểm được mô tả chi tiết đây)
3. Phun trực tiếp. Loại này dùng để chỉ hệ thống phun xăng đa điểm. Điểm đặc biệt của nó là các kim phun không nằm trong đường ống nạp mà đặt trực tiếp vào đầu xi lanh. Sự sắp xếp này cho phép các nhà sản xuất ô tô trang bị cho động cơ đốt trong một hệ thống tắt mở nhiều xi lanh tùy thuộc vào tải trọng trên tổ máy. Nhờ đó, tất nhiên, ngay cả một động cơ rất lớn cũng có thể thể hiện được hiệu suất tốt nếu người lái sử dụng hệ thống này một cách chính xác.

Bản chất của hoạt động của động cơ phun vẫn không thay đổi. Với sự trợ giúp của một máy bơm, xăng được lấy từ bồn chứa. Cơ chế tương tự hoặc bơm phun tạo ra áp suất cần thiết cho quá trình nguyên tử hóa hiệu quả. Tùy thuộc vào thiết kế của hệ thống nạp, vào thời điểm thích hợp, một phần nhỏ nhiên liệu phun qua vòi được cung cấp (sương mù nhiên liệu được hình thành, do đó BTC đốt cháy hiệu quả hơn nhiều).

Hầu hết các phương tiện hiện đại đều được trang bị một đường dốc và một bộ điều chỉnh áp suất. Trong phiên bản này, sự dao động trong nguồn cung cấp xăng được giảm bớt và nó được phân bổ đều trên các kim phun. Hoạt động của toàn bộ hệ thống được điều khiển bởi một bộ phận điều khiển điện tử phù hợp với các thuật toán được nhúng trong bộ vi xử lý.

Hệ thống nhiên liệu diesel

Hệ thống nhiên liệu của động cơ diesel là loại phun trực tiếp độc quyền. Nguyên nhân nằm ở nguyên lý đánh lửa HTS. Trong sự thay đổi động cơ như vậy, không có hệ thống đánh lửa như vậy. Thiết kế của thiết bị ngụ ý nén không khí trong xi lanh đến mức nó nóng lên đến vài trăm độ. Khi piston đến tâm điểm chết trên, hệ thống nhiên liệu sẽ phun nhiên liệu diesel vào xi lanh. Dưới tác động của nhiệt độ cao, hỗn hợp không khí và nhiên liệu diesel bốc cháy, giải phóng năng lượng cần thiết cho chuyển động của piston.

Một đặc điểm khác của động cơ diesel là so với động cơ xăng thì độ nén của chúng cao hơn rất nhiều, do đó hệ thống nhiên liệu phải tạo ra một áp suất cực lớn của nhiên liệu diesel trong đường ray. Đối với điều này, chỉ có một bơm nhiên liệu áp suất cao được sử dụng, hoạt động trên cơ sở một cặp pít tông. Sự cố của phần tử này sẽ ngăn động cơ hoạt động.

Thiết kế của chiếc xe này sẽ bao gồm hai máy bơm nhiên liệu. Một đơn giản chỉ là bơm nhiên liệu điêzen đến cái chính, và cái chính tạo ra áp suất cần thiết. Thiết bị và hành động hiệu quả nhất là hệ thống nhiên liệu Common Rail. Cô ấy được mô tả chi tiết trong một bài báo khác.

Đây là một đoạn video ngắn về loại hệ thống:

Khám phá đường sắt chung. Kim phun diesel.

Như bạn có thể thấy, những chiếc xe hiện đại được trang bị hệ thống nhiên liệu tốt hơn và hiệu quả hơn. Tuy nhiên, những phát triển này có một nhược điểm đáng kể. Mặc dù chúng hoạt động đáng tin cậy, nhưng trong trường hợp hỏng hóc, việc sửa chữa chúng đắt hơn nhiều so với bảo dưỡng các bộ chế hòa khí.

Khả năng của hệ thống nhiên liệu hiện đại

Bất chấp những khó khăn trong việc sửa chữa và chi phí cao của các bộ phận riêng lẻ của hệ thống nhiên liệu hiện đại, các nhà sản xuất ô tô buộc phải thực hiện những phát triển này trên các mẫu xe của họ vì một số lý do.

1. Thứ nhất, những chiếc xe này có khả năng tiết kiệm nhiên liệu khá so với những chiếc ICE chế hòa khí cùng phân khối. Đồng thời, công suất động cơ không bị hy sinh, mà ngược lại, ở hầu hết các mô hình, sự gia tăng đặc tính công suất được quan sát thấy so với các sửa đổi năng suất thấp hơn, nhưng với cùng khối lượng.
2. Thứ hai, hệ thống nhiên liệu hiện đại giúp nó có thể điều chỉnh mức tiêu thụ nhiên liệu phù hợp với tải trên đơn vị điện.
3. Thứ ba, bằng cách giảm lượng nhiên liệu đốt cháy, xe có nhiều khả năng đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường cao.
4. Thứ tư, việc sử dụng thiết bị điện tử làm cho nó không chỉ có thể đưa ra các lệnh cho cơ cấu chấp hành mà còn có thể điều khiển toàn bộ quá trình diễn ra bên trong bộ nguồn. Các thiết bị cơ khí cũng khá hiệu quả, vì bộ chế hòa khí chưa hết sử dụng, nhưng chúng không có khả năng thay đổi các chế độ cung cấp nhiên liệu.

Vì vậy, như chúng ta đã thấy, các phương tiện hiện đại không chỉ cho phép xe lái mà còn sử dụng hết khả năng của từng giọt nhiên liệu, mang lại cho người lái sự thích thú từ hoạt động năng động của bộ phận điện.

Tóm lại - một đoạn video ngắn về hoạt động của các hệ thống nhiên liệu khác nhau:

Các loại phun trong động cơ xăng và động cơ diesel, chúng khác nhau như thế nào và loại phun nào tốt hơn

Câu hỏi và trả lời:

Hệ thống nhiên liệu hoạt động như thế nào? Bình nhiên liệu (bình xăng), bơm nhiên liệu, đường dẫn nhiên liệu (áp suất thấp hoặc cao), bình phun (vòi phun và ở các kiểu cũ là bộ chế hòa khí).

Hệ thống nhiên liệu trên ô tô là gì? Đây là một hệ thống cung cấp khả năng lưu trữ nguồn cung cấp nhiên liệu, làm sạch và bơm từ bình xăng đến động cơ để trộn với không khí.

Có những loại hệ thống nhiên liệu nào? Chế hòa khí, phun đơn (một vòi theo nguyên lý chế hòa khí), phun phân phối (kim phun). Tiêm phân phối cũng bao gồm tiêm trực tiếp.