Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие




НазваниеУстройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие
страница3/11
Дата публикации07.08.2013
Размер0.83 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
vbibl.ru > Литература > Учебно-методическое пособие
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

^ 2.4 Впускной и выпускной трубопроводы

Впускной и выпускной трубопроводы обеспечивают подачу в цилиндры горючей смеси и удаление отработавших газов. Впускной трубопровод служит для равномерной подачи горючей смеси из карбюратора в цилиндры двигателя.

На двигателях автомобилей применяют впускной трубопровод, отлитый из алюминиевого сплава.

Д
Рис.10. Впускной и выпускной трубопроводы
1,5 – трубопроводы; 2, 4, 6, 7 – фланцы; 3 – трубка; 8 – шпилька.
ля лучшего испарения топлива, оседающего на стенках, трубопровод имеет обогреватель (рубашку), в котором циркулирует жидкость системы охлаж­дения двигателя. Выпускной трубопровод предназначен для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя. На двигателях автомобилей устанавливают выпускные трубопроводы, отлитые из чугуна. Впускной трубопровод (5) двигателя (рис.10) имеет фланцы (4) и (6). Фланец (4) предназначен для установки карбюратора, а фланец (6) — для соединения с головкой блока цилиндров.

Выпускной трубопровод (1) имеет фланцы (2) и (7). Фланец (2) служит для крепления приемной трубы глушителей, а фланец (7) — для связи с головкой блока цилиндров. Впускной и выпускной трубопроводы крепятся шпильками (8) к головке блока цилиндров через металлоасбестовые прокладки, обеспечивающие герметичность их соединения.

Глушитель уменьшает шум при выпуске отработавших газов из цилиндров двигателя. На легковых автомобилях обычно устанавливают два глушителя (основной и дополнительный), благодаря чему обеспечивается двойное расширение отработавших газов и более эффективное снижение шума их выпуска. Оба глушителя имеют одинаковое устройство и отличаются только размерами и используемыми для них материалами.


.

Рис. 11. Глушители
1 – основной глушитель; 2, 3, 7, 8 – трубы; 4, 6 – перегородки; 5 – дополнительный глушитель.
Все детали основного глушителя (1) (рис.11) изготовлены из коррозионно-стойкой стали, а детали дополнительного глушителя (5) — из углеродистой стали. Глушители неразборные, сварены из двух штампованных половин. Внутри глушителей имеются трубы (3) и (7) с большим количеством отверстий, а также перегородки (4) и (6). Отработавшие газы, поступающие из приемных труб (8) в глушители, сначала в дополнительный (5), а потом в основной (1), расширяются, меняют направление и, проходя через отверстия в трубах, резко снижают свою скорость. Это приводит к уменьшению шума выпуска отработавших газов через трубу (2). Глушители позволяют снизить шум отработавших газов, выбрасываемых в окружающую среду, до 78дБ. Потери мощности двигателя на преодоление сопротивления глушителей составляют примерно 4%. Глушители на автомобиле прикрепляются к полу кузова резиновыми деталями.
^ 3. СИСТЕМА ПИТАНИЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВПРЫСКОМ

ТОПЛИВА

Системы распределенного впрыска могут быть с обратной связью и без нее. Система с обратной связью применяется, в основном, на экспортных автомобилях. У нее в системе выпуска устанавливается нейтрализатор и датчик кислорода, который и обеспечивает обратную связь. Датчик отслеживает концентрацию кислорода в отработавших газах, а электронный блок управления по его сигналам поддерживает такое соотношение воздух / топливо, которое обеспечивает наиболее эффективную работу нейтрализатора. В качестве топлива необходимо применять только неэтилированный бензин. Применение этилированного бензина приведет к повреждению нейтрализатора, датчика кислорода и к отказу системы. В системе впрыска без обратной связи нейтрализатор и датчик кислорода отсутствуют, а для регулировки концентрации окиси углерода (СО) в отработавших газах служит СО-потенциометр. В этой системе не применяется также система улавливания паров бензина. Такие системы, в частности, устанавливаются на российских автомобилях.

Управляющим центром системы впрыска топлива является электронный блок управления, расположенный под панелью приборов на левой боковине кузова. Это специализированный компьютер. Он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и управляет системами, влияющими на токсичность отработавших газов и на эксплуатационные показатели автомобиля. Блок управления выполняет также диагностическую функцию системы впрыска топлива, так как может распознавать неполадки в работе системы, предупреждая о них водителя через контрольную лампу "CHECK ENGINE". Кроме того, он хранит диагностические коды, указывающие области неисправности, чтобы помочь специалистам в проведении ремонта.

В блок управления поступает следующая информация :

положение и частота вращения коленчатого вала;

массовый расход воздуха;

температура охлаждающей жидкости;

положение дроссельной заслонки;

содержание кислорода в отработавших газах (или значение регулировки СО, для комплектации без датчика кислорода);

наличие детонации в двигателе;

напряжение в бортовой сети автомобиля;

скорость автомобиля;

запрос на включение кондиционера.

На основе полученной информации блок управляет следующими системами и приборами:

топливоподачей (форсунками и электробензонасосом);

системой зажигания;

регулятором холостого хода;

адсорбером системы улавливания паров бензина (если есть в комплектации);

вентилятором системы охлаждения двигателя;

муфтой компрессора кондиционера (если он есть на автомобиле);

системой диагностики.

Блок управления включает исполнительные механизмы (форсунки, различные реле и т.д.) путем замыкания электрической цепи через выходные транзисторы блока управления. Единственное исключение - цепь реле топливного насоса. Только на обмотку этого реле блок управления подает напряжение +12 В.

В блоке управления имеется три вида памяти: постоянная, оперативная и постоянная программируемая.

Постоянная память - это неизменяемая память. Информация в нее записана физическим методом в микросхемах при изготовлении блока управления и не может быть изменена. Постоянная память содержит полные алгоритмы управления системой впрыска.

Программируемая постоянная память содержит различную калибровочную информацию по автомобилю и находится в отдельном модуле - в запоминающем устройстве калибровок, которое может отсоединяться от блока управления. Эти типы памяти не нуждаются в питании для сохранения записанной в них информации, которая не стирается при отключении питания.

Оперативная память - это "блокнот" блока управления, в ней хранится вся текущая информация, используемая для управления двигателем. Процессор блока управления может записывать туда информацию и считывать ее при необходимости. Эта память требует питания для сохранения записанной информации. При отключении аккумуляторной батареи хранящиеся в оперативной памяти коды неисправностей и другие данные стираются.  Именно поэтому на автомобилях, оборудованных электронными системами управления двигателем, не рекомендуется отключать аккумулятор без острой необходимости.
^ 3.1 Схема системы питания двигателя с впрыском топлива

В систему питания двигателя с впрыском топлива (без обратной связи) входят: топливный бак, топливный насос, топливный фильтр, воздушный фильтр, форсунки, регулятор давления топлива, топливопровод двигателя, впускной и выпускной трубопроводы, топливопроводы, приемные трубы глушителя, резонаторы и глушитель.

На рис.12 представлена схема части системы питания двигателя с впрыском топлива, обеспечивающей подачу топлива и воздуха к цилиндрам и приготовление горючей смеси, необходимой для всех режимов работы двигателя.

Топливо из бака (6) через топливный фильтр (8) и топливопроводы подается насосом (7) в топливопровод (2) двигателя, который установлен на впускном трубопроводе (4) и в котором закреплены форсунки (3).



Рис. 12. Схема системы питания двигателя с впрыском топлива
1 – заслонка; 2 – топливопровод двигателя; 3 – форсунки; 4 – впускной трубопровод;

5 – регулятор давления; 6 – бак; 7 – насос; 8 – фильтр.

Во впускной трубопровод из воздушного фильтра поступает чистый воздух, количество которого регулируется воздушной дроссельной заслонкой (1). Регулятор (5) при работающем двигателе поддерживает давление топлива в топливопроводе (2) двигателя и в форсунках (3) в пределах 0,28 - 0,33МПа. При такте впуска в поток воздуха, движущийся с большой скоростью во впускном трубопроводе (4), под давлением из форсунок (3) впрыскивается мелкораспыленное топливо. Топливо смешивается с воздухом, и образующаяся горючая смесь из впускного трубопровода поступает в цилиндры двигателя в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя.

Отработавшие газы отводятся из цилиндров двигателя через выпускной трубопровод, резонаторы и глушитель в окружающую среду.
^ 3.2 Устройство и работа приборов системы питания двигателя

с впрыском топлива

  Датчик температуры охлаждающей жидкости представляет собой термистор (резистор, сопротивление которого изменяется от температуры). Датчик завернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости, закрепленный на головке цилиндров, т.е. находится в потоке охлаждающей жидкости. При низкой температуре охлаждающей жидкости датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при -40°С), а при высокой температуре - низкое (70 Ом при 130°С). Электронный блок управления подает к датчику через сопротивление определенной величины напряжение 5 В (образуя таким образом делитель напряжения) и измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на холодном двигателе и низким, когда двигатель прогрет. Измерением падения напряжения блок управления узнает температуру охлаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет блок управления.

Датчик концентрации кислорода (отсутствует в системе без обратной связи) устанавливается на приемной трубе глушителей. Он отслеживает содержание остаточного кислорода в потоке отработавших газов. В датчике находится чувствительный элемент из окиси циркония. В зависимости от концентрации кислорода в отработавших газах датчик генерирует выходное напряжение. Оно изменяется приблизительно от 0,1 В (высокое содержание кислорода - бедная смесь) до 0,8 В (мало кислорода - богатая смесь). Для нормальной работы датчик должен иметь температуру не ниже 360° С. Поэтому для быстрого прогрева после пуска двигателя в датчик встроен нагревательный элемент. Отслеживая выходное напряжение датчика концентрации кислорода, блок управления определяет, какую команду по корректировке состава рабочей смеси подавать на форсунки. Если смесь бедная (низкая разность потенциалов на выходе датчика), то дается команда на обогащение смеси. Если смесь богатая (высокая разность потенциалов) - дается команда на обеднение смеси.
Датчик массового расхода воздуха устанавливается между воздушным фильтром и шлангом, идущим к дроссельному патрубку. В датчике используются три чувствительных элемента в виде струн. Один элемент определяет температуру воздуха, а два других, соединенные параллельно, нагреваются до определенной температуры, превышающей температуру воздуха. Проходящий через датчик воздух охлаждает нагреваемые элементы. Электронная схема датчика определяет расход воздуха путем измерения электрической мощности, необходимой для поддержания заданной температуры нагреваемых элементов. Информацию о расходе воздуха датчик выдает в виде частотного сигнала (2-10 кГц). Чем больше расход воздуха, тем выше частота сигнала. Блок управления использует информацию от датчика массового расхода воздуха для определения длительности импульса открытия форсунок.

Датчик положения дроссельной заслонки установлен на дроссельном патрубке и связан с осью дроссельной заслонки. Датчик представляет собой потенциометр, на один конец которого подается плюс напряжения питания 5 В, а другой конец соединен с массой. С третьего вывода потенциометра (от ползунка) идет выходной сигнал к блоку управления. Когда дроссельная заслонка поворачивается (от воздействия на педаль управления), изменяется напряжение на выходе датчика. При закрытой дроссельной заслонке оно ниже 1,25 В. Когда заслонка открывается, напряжение на выходе датчика растет и при полностью открытой заслонке должно быть более 4 В. Отслеживая выходное напряжение датчика, блок управления корректирует подачу топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки (т.е. по желанию водителя). Датчик положения дроссельной заслонки не требует никакой регулировки, т.к. блок управления воспринимает холостой ход (т.е. полное закрытие дроссельной заслонки) как нулевую отметку.

Датчик скорости автомобиля устанавливается на коробке передач на приводе спидометра. Принцип действия датчика основан на эффекте Холла. Датчик выдает на блок управления прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной скорости вращения ведущих колес. Для стандартных колес размером 165/70R13 датчик выдает 6 импульсов на каждый метр пробега.
Датчик детонации ввернут в верхнюю часть блока цилиндров и улавливает аномальные вибрации (детонационные удары) в двигателе. Чувствительным элементом датчика является пьезокристаллическая пластинка. При детонации на выходе датчика генерируются импульсы напряжения, которые увеличиваются с возрастанием интенсивности детонационных ударов. Блок управления по сигналу датчика регулирует опережение зажигания для устранения детонационных вспышек топлива.
Потенциометр регулировки СО. В комплектации без датчика кислорода потенциометр служит для регулирования содержания СО в выхлопных газах автомобиля. Чтобы выполнить регулировку СО при помощи потенциометра, требуется разрешение с диагностического тестера. В системах на базе блоков управления "Январь-4", чтобы отрегулировать СО, достаточно просто покрутить потенциометр на холостом ходу.

Сигнал запроса на включение кондиционера. Если на автомобиле установлен кондиционер, то сигнал поступает от выключателя кондиционера на панели приборов. Блок управления получает информацию о том, что водитель желает включить кондиционер. Получив такой сигнал, блок управления сначала подстраивает регулятор холостого хода, чтобы компенсировать дополнительную нагрузку на двигатель от компрессора кондиционера, а затем включает реле, управляющее работой компрессора кондиционера.

Датчик положения коленчатого вала - индуктивный, предназначен для синхронизации работы блока управления с верхней мертвой точкой поршней 1-го и 4-го цилиндров и угловым положением коленчатого вала двигателя. Сопротивление обмотки 650 Ом +/-10%, индуктивность 265 мГн +/-15% на частоте 1 кГц при температуре 20°С. Датчик установлен на кронштейне крышки масляного насоса напротив задающего диска на шкиве привода генератора. У задающего диска имеется 58 зубьев с шагом в 6 градусов. При таком шаге на диске помещается 60 зубьев, но два зуба срезаны для создания импульса синхронизации ("опорного" импульса), который необходим для согласования работы контроллера с верхней мертвой точкой поршней в 1-м и

4-м цилиндрах. Датчик генерирует импульсы напряжения при прохождении в его магнитном поле зубьев задающего диска. Блок управления по сигналам датчика положения коленчатого вала определяет частоту вращения коленчатого вала и выдает импульсы на форсунки.
Топливный насос (рис.13) представляет собой центробежный роликовый насос с приводом от электродвигателя, который смонтирован совместно с насосом в одном герметичном корпусе.


Рис. 13. Топливный насос
1, 12 – штуцеры; 2 – основание; 3 – статор; 4, 11 – клапаны; 5 – крышка; 6, 18 – каналы; 7, 9 – корпуса; 8 – якорь; 10 – коллектор; 13 – щетка; 14 – муфта; 15 – вал; 16 – сепаратор; 17 – ролик.

Центробежный роликовый насос состоит из статора (3), внутренняя поверхность которого незначительно смещена относительно оси якоря (8) электродвигателя, цилиндрического сепаратора (16), соединенного с якорем электродвигателя, и роликов (17), расположенных в сепараторе. Сепаратор с роликами находится между основанием (2) и крышкой (5) насоса. При работе насоса топливо поступает через штуцер (1) и канал (18) к вращающемуся сепаратору (16), переносится роликами и через выходные каналы (6) подается в полость электродвигателя и далее через клапан (11) и штуцер (12) в топливопровод, подводящий топливо к топливному фильтру.

Поступившее в насос топливо, проходя через электродвигатель, охлаждает его.

Обратный клапан (11) исключает слив топлива из топливопровода и образование воздушных пробок после выключения топливного насоса. Предохранительный клапан (4) ограничивает давление топлива, создаваемое насосом, при возрастании его выше допустимого (0,45 - 0,6 МПа). Топливный насос включается при включении зажигания. Подача насоса составляет 130 л/ч.
Топливопровод двигателя (рис.14) служит для подвода топлива к форсункам. Он является общим для четырех форсунок.



Рис. 14. Топливопровод двигателя
1 – впускной трубопровод; 2 – форсунка; 3 – штуцер; 4 – топливопровод; 5 – регулятор давления.
В один конец топливопровода (4) ввернут штуцер (3) для подвода топлива от насоса, а на другом конце закреплен регулятор (5) давления топлива, связанный с ресивером и топливным баком. В топливопроводе двигателя одним концом закреплены форсунки (2), которые другим концом закреплены во впускном трубопроводе (1). Концы форсунок уплотнены резиновыми кольцами круглого сечения. Топливопровод (4) крепится двумя болтами к впускному трубопроводу.
Регулятор давления топлива (рис.15) поддерживает давление в топливопроводе и форсунках работающего двигателя в пределах 0,28 - 0,33 МПа, что необходимо для приготовления горючей смеси требуемого качества на всех режимах работы двигателя. Регулятор давления состоит из корпуса (1) и крышки (3), между которыми закреплена диафрагма (4) с клапаном (2). Внутренняя полость регулятора делится диафрагмой на две полости — вакуумную и топливную.


Рис. 15. Регулятор давления топлива

а – клапан закрыт; б – клапан открыт
1 – корпус; 2 – клапан; 3 – крышка; 4 – диафрагма.
Вакуумная полость находится в крышке (3) регулятора и связана с ресивером, а топливная полость — в корпусе (1) регулятора и связана с топливным баком.

При закрытии воздушной дроссельной заслонки (1) (см. рис.12) вакуум в ресивере увеличивается, клапан регулятора открывается при меньшем давлении топлива и перепускает избыточное топливо по сливному топливопроводу в топливный бак (6). При этом давление топлива в топливопроводе (2) двигателя понижается. При открытии воздушной дроссельной заслонки вакуум в ресивере уменьшается, клапан регулятора открывается уже при большем давлении топлива. В результате давление топлива в топливопроводе двигателя повышается.
Форсунка (рис.16) представляет собой электромагнитный клапан. Форсунка предназначена для впрыска дозированного количества топлива, необходимого для приготовления горючей смеси при различных режимах работы двигателя. Дозирование количества топлива зависит от длительности электрического импульса, поступающего в обмотку катушки электромагнита форсунки. Впрыск топлива форсункой синхронизирован с положением поршня в цилиндре двигателя.

Форсунка состоит из корпуса (3), крышки (6), катушки (4) электромагнита, сердечника (8) электромагнита, иглы (2) запорного клапана, корпуса (9) распылителя, насадки (1) распылителя и фильтра (5).

При работе двигателя топливо под давлением поступает в форсунку через фильтр (5) и проходит к запорному клапану, который находится в закрытом состоянии под действием пружины (7).


Рис. 16. Форсунка
1 – насадка; 2 – игла; 3, 9 – корпуса; 4 – катушка; 5 – фильтр; 6 – крышка; 7 – пружина; 8 – сердечник.

При поступлении электрического импульса в обмотку катушки (4) электромагнита возникает магнитное поле, которое притягивает сердечник (8) и вместе с ним иглу (2) запорного клапана. При этом отверстие в корпусе (9) распылителя открывается и топливо под давлением выпрыскивается в распыленном виде.

После прекращения поступления электрического импульса в обмотку катушки электромагнита магнитное поле исчезает и под действием пружины (7) сердечник (8) электромагнита и игла (2) запорного клапана возвращаются в исходное положение. Отверстие в корпусе (9) распылителя закрывается, и впрыск топлива из форсунки прекращается.

Техника безопасности при уходе за системой питания должна обязательно соблюдаться. Так, при использовании этилированного бензина необходимо быть особенно осторожным при обращении с ним, так как этот бензин очень ядовит. При заправке топливного бака, осмотре и очистке системы питания нужно не допускать попадания бензина на кожу. Если этилированный бензин попал на кожу, ее надо обмыть чистым керосином, а руки вымыть с мылом в теплой воде и вытереть насухо.

Нельзя применять этилированный бензин для мытья деталей и рук, а также засасывать бензин через шланг ртом при переливании и продувать ртом топливопроводы. Нельзя допускать работу двигателя в закрытом помещении, которое не оборудовано специальной вентиляцией. Это может вызвать отравление людей, находящихся в помещении, отработавшими газами.

При всех работах по уходу за системой питания необходимо обязательно соблюдать правила противопожарной безопасности.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11

Похожие:

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУстройство автомобиля часть 3 электрооборудование автомобиля учебно-методическое пособие
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУстройство автомобиля системы охлаждения и смазки двигателя
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУчебно-методическое пособие специальность 050104 «Безопасность жизнедеятельности»
Учебно-методическое пособие / М. Б. Звонкова, А. В. Неделяева, Ю. В. Егорова, Е. Л. Агеева Н. Новгород: нгпу, 2008. 48 с

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУчебно-методическое пособие Н. Новгород
...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУчебно-методическое пособие для студентов специальностей «История»
Шинаков Е. А., Поляков Г. П., Чубур А. А. Основы восточноевропейской археологии (учебно-методическое пособие). – Брянск, рио бгу,...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconВ сокращении Учебно-методическое пособие Томск 2008 утверждено
Учебно-методическое пособие предназначено для научных руководителей и студентов, выполняющих квалификационные работы и отчеты о нир...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУчебно-методическое пособие для студентов заочной (дистанционной) формы обучения Москва 2008
Знаменский В. В. Налоги и налогообложение: Учебно–методическое пособие. – М.: Миир, 68 с., 2008

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconРоссийской Федерации Федеральное агентство по образованию Нижегородский...
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов дневного и заочного отделений технолого-экономического факультета нгпу, обучающихся...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУчебно-методическое пособие
Составитель Синицына З. М. Написание и защита выпускной квалификационной (дипломной) работы. Учебно-методическое пособие для студентов...

Устройство автомобиля часть 2 системы питания двигателей учебно-методическое пособие iconУчебно-методическое пособие удк 159. 9 (075. 8) Ббк 88. 8я73 г 182 isbn 5-98534-569-6 Гамезо
Общая психология: Учебно-методическое пособие / Под общ ред. М. В. Гамезо. М.: Ось-89, 2007. 352 с

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
vbibl.ru
Главная страница