Що це за тип систем авто і для чого саме потрібна впускная система?
Система впуску (для стислості назвемо її СВ) служить для пропускання в двигун автомобіля потрібної кількості повітря, в результаті чого відбувається утворення паливно-повітряної суміші. Впускні системи стали з'являтися в процесі розвитку технологій виробництва двигунів внутрішнього згоряння, перш за все, системи впорскування палива. Останнім часом обладнання для підживлення двигуна повітрям перетворилося з простого воздуховода в самостійну систему.
Під час роботи впускная система контактує з різними системами двигуна, в числі яких система впорскування, рециркуляції і багато інших. Взаємодія цілого комплексу різноманітних систем забезпечується за допомогою блоку управління двигуном.
Для того, щоб поліпшити наповнення циліндрів повітрям і підвищити потужність в складі конструкцій сучасних систем впуску для бензинових двигунів застосовується турбонаддув.
Всупереч досить широко поширеною думкою, двигун автомобіля працює не на бензині або дизельному паливі, а на суміші, яка складається з дрібних елементів палива і повітря. Для змішування цих складових фахівцями з автомобілебудування була винайдена розгалужена СВ.
До складу цієї системи включені повітрозабірник, дросельна заслінка, а також впускний колектор і повітряний фільтр. У деяких випадках застосовуються впускні заслінки. Всі компоненти даної системи з'єднуються патрубками.
Кожен елемент впускної системи має досить складною конструкцією. Наприклад, воздухозаборная включає в себе приймальний патрубок, характеристики якого розраховуються інженерами відповідно до потужності двигуна та рядом інших параметрів.
При розвитку мікропроцесорних систем, що відповідають за управління та автоматизацію процесів в двигуні, робота системи впуску перейшла під контроль системи управління двигуном. Для роботи керуючого блоку застосовуються дані вимірювань, які надаються різноманітними датчиками, що входять до складу системи.
Принцип роботи впускної системи
Принцип роботи впускної системи заснований на що з'являється в такті впуску різниці показників тиску в циліндрі і атмосфері. При цьому об'єм повітря, що надходить в процесі, приблизно відповідає обсягу самого циліндра. Величина надходження повітря контролюється дросельною заслінкою, яка залежить від робочого режиму двигуна.
На тих двигунах, на яких присутній безпосереднє уприскування палива, застосовуються впускні колодки. При одночасній роботі впускних заслінок і дросельної заслінки мають місце кілька типів сумішоутворення, в тому числі пошарове, бідне гомогенне або стехиометрическое.
Пошарове сумішоутворення застосовується в тих випадках, коли двигун працює на середніх або малих обертах. При такому типі сумішоутворення дросельна заслінка майже завжди відкрита цілком. Вона трохи закривається тільки для того, щоб забезпечити розрядження, необхідне при роботі деяких систем автомобіля, наприклад, системи рециркуляції. В даному режимі сумішоутворення впускні заслінки залишаються закритими.
Двигун функціонує при бідному гомогенному сумішоутворення в проміжних режимах. При цьому відкриття дросельної заслінки проводиться відповідно до необхідного крутним моментом. В даному режимі впускні заслінки також залишаються закритими.
Останній тип сумішоутворення використовується при істотних навантаженнях і високих оборотах двигуна авто. Дросельна заслінка в цьому випадку відкривається при необхідності, яка визначається крутним моментом. Впускні заслінки весь час залишаються відкритими.
Конструктивні елементи системи впуску:
Повітрозабірник потрібен для забору повітря з атмосфери. Даний елементи впускної системи представлений у вигляді патрубка необхідної форми. Також до функцій повітрозабірника відноситься подача повітря до двигуна. Забір повітря відбувається за допомогою тиску, створюваного зустрічним повітрям або за допомогою розрідження, що виникає при русі поршнів в циліндрах.
Повітряний фільтр призначений для очищення надходить в систему повітря від різних частинок. Основним компонентом фільтруючого елемента є спеціальний папір. Даний елемент розташовується в окремому корпусі. Конструкція повітряних фільтрів може відрізнятися, серед них можуть зустрітися панельні або циліндричні.
Фільтруючий елемент являє собою витратний матеріал, тобто термін його служби обмежений і залежить, перш за все, від умов експлуатації транспортного засобу.
Дросельна заслінка є елементом конструкції системи впуску бензинових двигунів з впорскуванням палива і необхідна для контролювання кількості повітря, яке надходить в двигун для створення повітряно-паливної суміші.
Ця деталь активується при натисканні на педаль газу, а на сучасних двигунах управляється за допомогою електронних систем. Зазвичай дросельна заслінка розташовується між впускним колектором і фільтром повітря, що поступає.
За конструкцією дросельна заслінка є повітряний клапан. Коли він відкритий, тиск в системі впуску не відрізняється від тиску атмосфери, а при закритій заслінці тиск стає менше аж до показників вакууму. Дана властивість заслінки застосовується при використанні вакуумного підсилювача або для продувки адсорбера.
Впускний колектор відповідає за розподіл повітря у впускний системі.
Він розподіляє приймається потік по циліндрах таким чином, що йому надається відповідний рух. Виникає при цьому розрядження у впускному колекторі може застосовуватися при роботі вакуумного підсилювача або впускних заслінок.
На двигунах з уприскуванням палива крім дросельної ставляться впускні заслінки. За їх допомогою забезпечується процес сумішоутворення. Це відбувається за допомогою поділу повітря по двом впускним каналам. При цьому один з каналів перекривається заслінкою, а через інше повітря пропускається без перешкод. Зазвичай впускні заслінки розташовуються на загальному валу, повертати за допомогою електричного або вакуумного приводу.
Вимоги до автомобільних двигунів припускають збереження нікого стехиометрического співвідношення палива і повітря в їх суміші при будь-якому режимі роботи. Тільки при дотриманні цих вимог відбувається повне видалення токсичних речовин відпрацьованих газів за допомогою каталітичного нейтралізатора.
Для дотримання відповідних вимог служить витратомір повітря. При цьому в якості запобіжного витрати застосовуються як маса, так і обсяг повітря. Відповідно до обраної мірою застосовуються такі способи визначення витрати, як теплової та механічний.
Тепловий ґрунтується на вимірюванні повітряної маси по відношенню до температури чутливих елементів. При механічному вимірюється обсяг повітря відповідно до переміщенням заслінки.
Вимірювачі витрат повітря в системі впуску розташовується між дросельною заслінкою і фільтром повітря, що поступає. Одним з провідних виробників витратомірів в даний момент є Bosch.
Використовуваний у впускному колекторі датчик тиску являє собою альтернативу Витратометрія. У деяких випадках в системі управління двигуном цей прилад може навіть використовуватися спільно з витратомірами.
Іноді цей датчик називають датчиком абсолютного тиску. Це пов'язано з тим, що він як раз і вимірює абсолютний тиск, тобто бере показники щодо вакууму.
Останнім часом при виробництві датчиків тиску використовуються такі технології, як товстоплівкова і мікромеханічними. Друга є більш сучасною в зв'язку з меншою похибкою вимірювання. В даний момент велика частина датчиків тиску у впускних колекторах створюється саме по мікромеханічними моделі.
Діагностика та усунення несправностей в системі впуску
Найбільшою проблемою в системі впуску є бруд. Іноді вона може виявитися в навіть в захищених дорогими фільтрами воздуховодах. Фільтри зазвичай робляться з бавовняної тканини і щоб уникнути проникнення бруду в систему їх треба періодично міняти. Варто враховувати, що найдрібніші частинки можуть просочитися через фільтри будь-якого ступеня надійності. Потрапила всередину системи паль служить причиною появи нальоту, негативно відбивається на функціонуванні механічних деталей, наприклад, дросельної заслінки. Крім цього пил може осісти на будь-якому з чутливих датчиків, змінюючи його свідчення і тим самим впливаючи на роботу системи в цілому.
Також варто відзначити таку несправність впускної системи, як порушення рециркуляції газів. Призначена для зниження впливу на навколишнє середовище система іноді робить істотний вплив на роботу системи упорскування. Коли масла з несправною системи рециркуляції потрапляють на впускний колектор, вони можуть змішатися з пилом виявитися в камері згоряння, покривши при цьому певну частину системи шаром нальоту. У зв'язку з цим до двигунів з системою рециркуляції найчастіше застосовуються підвищені вимоги при проведенні діагностики.
Ремонт або повна заміна впускної системи в Росії і країнах СНД
Вартість ремонту або заміни впускний системи залежить від її стану. Наприклад, вартість робіт по заміні повітряного фільтра може обійтися в суму від 500 до 1000 р. а впускного колектора - в два разів дорожче. Дані цифри вказані для російських і деяких зарубіжних автомобілів, вартість деталей у випадку з дорогими іномарками може обійтися набагато дорожче, як і послуги висококваліфікованого фахівця.
Повна заміна впускної системи визначається ціною деталей і вартістю послуг майстра. В цьому випадку підсумкова ціна буде знаходитися на рівні десяти неоподатковуваних мінімумів доходів громадян або навіть вище. Але до цієї процедури вдаються дуже рідко, найчастіше в майстернях проводять діагностику системи впуску та виходячи з її результатів змінюють лише частина деталей. Зазвичай при своєчасному проведенні діагностики автовласник може уникнути частого ремонту впускної системи.