Fahrzeugkraftstoffsystem

Kein Auto mit einem Verbrennungsmotor unter der Motorhaube fährt, wenn der Kraftstofftank leer ist. Aber nicht nur der Kraftstoff ist in diesem Tank. Es muss noch an die Zylinder geliefert werden. Hierzu wurde das Kraftstoffsystem des Motors geschaffen. Lassen Sie uns überlegen, welche Funktionen es hat und wie sich das Fahrzeug eines Benzinaggregats von der Version unterscheidet, mit der ein Dieselmotor arbeitet. Lassen Sie uns auch sehen, welche modernen Entwicklungen es gibt, die die Effizienz der Zufuhr und des Mischens von Kraftstoff mit Luft erhöhen.

Was ist das Motorkraftstoffsystem?

Das Kraftstoffsystem ist die Ausrüstung, die es dem Motor ermöglicht, aufgrund der Verbrennung des in den Zylindern komprimierten Luft-Kraftstoff-Gemisches autonom zu arbeiten. Je nach Automodell, Motortyp und anderen Faktoren kann sich ein Kraftstoffsystem stark von einem anderen unterscheiden, aber alle haben das gleiche Funktionsprinzip: Sie versorgen die entsprechenden Einheiten mit Kraftstoff, mischen ihn mit Luft und sorgen für eine unterbrechungsfreie Versorgung des Mischung zu den Zylindern.

Das Kraftstoffversorgungssystem selbst bietet unabhängig von seiner Art keinen autonomen Betrieb des Aggregats. Es ist notwendigerweise mit dem Zündsystem synchronisiert. Das Auto kann mit einer von mehreren Modifikationen ausgestattet werden, die die rechtzeitige Zündung des VTS gewährleisten. Details zu den Sorten und dem Funktionsprinzip der SZ im Auto werden beschrieben in einer anderen Bewertung... Das System arbeitet auch in Verbindung mit dem ausführlich beschriebenen Ansaugsystem des Verbrennungsmotors. hier.

Die vorgenannte Arbeit des Fahrzeugs betrifft zwar Benzinaggregate. Der Dieselmotor arbeitet anders. Kurz gesagt, es hat kein Zündsystem. Dieselkraftstoff entzündet sich im Zylinder aufgrund der heißen Luft aufgrund hoher Kompression. Wenn der Kolben seinen Kompressionshub beendet hat, wird der Luftanteil im Zylinder sehr heiß. In diesem Moment wird Dieselkraftstoff eingespritzt und der BTC leuchtet auf.

Zweck des Kraftstoffsystems

Jeder Motor, der VTS verbrennt, ist mit einem Fahrzeug ausgestattet, dessen verschiedene Elemente die folgenden Aktionen im Auto ausführen:

1. Kraftstoff in einem separaten Tank lagern;
2. Es nimmt Kraftstoff aus dem Kraftstofftank;
3. Reinigung der Umwelt von Fremdpartikeln;
4. Kraftstoffversorgung des Geräts, in dem es mit Luft gemischt ist;
5. Sprühen von VTS in einen Arbeitszylinder;
6. Kraftstoffrücklauf bei Überschuss.

Das Fahrzeug ist so konstruiert, dass das brennbare Gemisch dem Arbeitszylinder zu dem Zeitpunkt zugeführt wird, zu dem die Verbrennung des VTS am effektivsten ist und der maximale Wirkungsgrad aus dem Motor entfernt wird. Da jeder Motormodus ein anderes Moment und eine andere Kraftstoffzufuhrrate erfordert, haben Ingenieure Systeme entwickelt, die sich an die Drehzahl des Motors und an seine Last anpassen.

Kraftstoffsystemgerät

Die meisten Kraftstoffzufuhrsysteme haben ein ähnliches Design. Grundsätzlich besteht das klassische Schema aus folgenden Elementen:

• Kraftstofftank oder Tank. Es speichert Kraftstoff. Moderne Autos erhalten mehr als nur einen Metallcontainer, zu dem die Autobahn passt. Es verfügt über ein recht komplexes Gerät mit mehreren Komponenten, die die effizienteste Lagerung von Benzin oder Dieselkraftstoff gewährleisten. Dieses System enthält Adsorber, Filter, Füllstandsensor und bei vielen Modellen eine Autopumpe.
• Kraftstoffleitung. Dies ist normalerweise ein flexibler Gummischlauch, der die Kraftstoffpumpe mit anderen Komponenten im System verbindet. Bei vielen Maschinen ist die Rohrleitung teilweise flexibel und teilweise starr (dieser Teil besteht aus Metallrohren). Das weiche Rohr bildet die Niederdruck-Kraftstoffleitung. Im Metallteil der Leitung hat Benzin oder Dieselkraftstoff viel Druck. Auch eine Kraftstoffleitung für Kraftfahrzeuge kann bedingt in zwei Kreisläufe unterteilt werden. Der erste ist für die Versorgung des Motors mit einer frischen Portion Kraftstoff verantwortlich und wird als Versorgung bezeichnet. Im zweiten Kreislauf (Rücklauf) leitet das System den überschüssigen Benzin- / Dieselkraftstoff zurück in den Gastank. Darüber hinaus kann ein solches Design nicht nur in modernen Fahrzeugen verwendet werden, sondern auch in solchen, die eine VTS-Vorbereitung vom Vergasertyp aufweisen.
• Benzinpumpe. Der Zweck dieser Vorrichtung besteht darin, ein konstantes Pumpen des Arbeitsmediums vom Vorratsbehälter zu den Sprühgeräten oder zu der Kammer sicherzustellen, in der das VTS hergestellt wird. Je nachdem, welcher Motortyp im Auto installiert ist, kann dieser Mechanismus elektrisch oder mechanisch angetrieben werden. Die elektrische Pumpe wird von einer elektronischen Steuereinheit gesteuert und ist ein integraler Bestandteil des ICE-Einspritzsystems (Einspritzmotor). Eine mechanische Pumpe wird in älteren Fahrzeugen verwendet, in denen ein Vergaser am Motor installiert ist. Grundsätzlich ist ein Benzin-Verbrennungsmotor mit einer Kraftstoffpumpe ausgestattet, es gibt jedoch auch Modifikationen von Einspritzfahrzeugen mit einer Druckerhöhungspumpe (in Versionen mit Kraftstoffverteiler). Der Dieselmotor ist mit zwei Pumpen ausgestattet, eine ist eine Hochdruckkraftstoffpumpe. Es entsteht ein hoher Druck in der Leitung (das Gerät und das Funktionsprinzip des Geräts werden ausführlich beschrieben getrennt). Der zweite pumpt Kraftstoff, wodurch der Hauptlader einfacher zu bedienen ist. Pumpen, die in Dieselmotoren einen hohen Druck erzeugen, werden von einem Kolbenpaar angetrieben (was dies ist, wird beschrieben hier).
• Kraftstoffreiniger. Die meisten Kraftstoffsysteme haben mindestens zwei Filter. Die erste bietet eine grobe Reinigung und ist im Gastank installiert. Die zweite ist für eine feinere Kraftstoffreinigung ausgelegt. Dieser Teil wird vor dem Einlass zum Kraftstoffverteiler, der Hochdruckkraftstoffpumpe oder vor dem Vergaser installiert. Diese Artikel sind Verbrauchsmaterialien und müssen regelmäßig ausgetauscht werden.
• Dieselmotoren verwenden auch Geräte, die das Dieselöl erwärmen, bevor es in den Zylinder gelangt. Sein Vorhandensein ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Dieselkraftstoff bei niedrigen Temperaturen eine hohe Viskosität aufweist und es für die Pumpe schwieriger wird, ihre Aufgabe zu erfüllen, und in einigen Fällen ist sie nicht in der Lage, Kraftstoff in die Leitung zu pumpen. Für solche Geräte ist jedoch auch das Vorhandensein von Glühkerzen relevant. Lesen Sie, wie sie sich von Zündkerzen unterscheiden und warum sie benötigt werden. getrennt.

Abhängig von der Art des Systems kann sein Design andere Geräte umfassen, die eine feinere Arbeit der Kraftstoffversorgung ermöglichen.

Wie funktioniert das Kraftstoffsystem eines Autos?

Da es eine Vielzahl von Fahrzeugen gibt, hat jedes seine eigene Funktionsweise. Die Grundprinzipien sind jedoch nicht anders. Wenn der Fahrer den Schlüssel im Zündschloss dreht (wenn ein Einspritzventil am Verbrennungsmotor installiert ist), ist ein leises Summen von der Seite des Gastanks zu hören. Die Zapfsäule wurde aktiviert. Es baut Druck in der Rohrleitung auf. Wenn das Auto vergast ist, ist die Kraftstoffpumpe in der klassischen Version mechanisch, und bis sich das Gerät dreht, funktioniert der Kompressor nicht.

Wenn der Anlasser die Schwungradscheibe dreht, müssen alle Motorsysteme synchron starten. Wenn sich die Kolben in den Zylindern bewegen, öffnen sich die Einlassventile des Zylinderkopfs. Aufgrund des Vakuums beginnt sich die Zylinderkammer im Ansaugkrümmer mit Luft zu füllen. In diesem Moment wird Benzin in den vorbeiströmenden Luftstrom eingespritzt. Hierzu wird eine Düse verwendet (wie dieses Element funktioniert und funktioniert, lesen Sie hier).

Wenn die Steuerventile schließen, wird ein Funke auf das Druckluft / Kraftstoff-Gemisch ausgeübt. Diese Entladung zündet die BTS, während der eine große Energiemenge freigesetzt wird, die den Kolben zum unteren Totpunkt drückt. Identische Prozesse finden in benachbarten Zylindern statt und der Motor beginnt autonom zu arbeiten.

Dieses schematische Funktionsprinzip ist typisch für die meisten modernen Autos. Es können jedoch auch andere Modifikationen von Kraftstoffsystemen im Auto verwendet werden. Lassen Sie uns überlegen, was ihre Unterschiede sind.

Arten von Einspritzsystemen

Alle Einspritzsysteme können grob in zwei Teile unterteilt werden:

• Eine Sorte für Benzin-Verbrennungsmotoren;
• Vielfalt für Diesel-Verbrennungsmotoren.

Aber auch in diesen Kategorien gibt es verschiedene Fahrzeugtypen, die auf ihre Weise Kraftstoff in die Luft zu den Zylinderkammern einspritzen. Hier sind die wichtigsten Unterschiede zwischen den einzelnen Fahrzeugtypen.

Kraftstoffsysteme für Benzinmotoren

In der Geschichte der Automobilindustrie tauchten Benzinmotoren (als Haupteinheiten von Kraftfahrzeugen) vor Dieselmotoren auf. Da Luft in den Zylindern benötigt wird, um Benzin zu entzünden (ohne Sauerstoff entzündet sich kein einziger Stoff), haben Ingenieure eine mechanische Einheit entwickelt, in der Benzin unter dem Einfluss natürlicher physikalischer Prozesse mit Luft gemischt wird. Es hängt davon ab, wie gut dieser Prozess durchgeführt wird, ob der Kraftstoff vollständig ausbrennt oder nicht.

Hierzu wurde zunächst eine Spezialeinheit geschaffen, die sich so nah wie möglich am Motor am Ansaugkrümmer befindet. Dies ist ein Vergaser. Im Laufe der Zeit wurde klar, dass die Eigenschaften dieser Ausrüstung direkt von den geometrischen Merkmalen des Ansaugtrakts und der Zylinder abhängen, sodass solche Motoren nicht immer ein ideales Gleichgewicht zwischen Kraftstoffverbrauch und hohem Wirkungsgrad bieten können.

In den frühen 50er Jahren des letzten Jahrhunderts erschien ein Einspritzanalogon, das eine erzwungene dosierte Einspritzung von Kraftstoff in den Luftstrom durch den Verteiler ermöglichte. Betrachten wir die Unterschiede zwischen diesen beiden Systemmodifikationen.

Vergaserkraftstoffversorgungssystem

Der Vergasermotor ist leicht vom Einspritzmotor zu unterscheiden. Über dem Zylinderkopf befindet sich eine flache "Pfanne", die Teil des Ansaugsystems ist, und darin befindet sich ein Luftfilter. Dieses Element ist direkt am Vergaser montiert. Ein Vergaser ist eine Mehrkammervorrichtung. Einige enthalten Benzin, während andere leer sind, dh sie fungieren als Luftkanäle, durch die ein Frischluftstrom in den Kollektor gelangt.

Im Vergaser ist eine Drosselklappe eingebaut. Tatsächlich ist dies der einzige Regler in einem solchen Motor, der die in die Zylinder eintretende Luftmenge bestimmt. Dieses Element ist über ein flexibles Rohr mit dem Zündverteiler verbunden (Einzelheiten zum Verteiler finden Sie unter in einem anderen Artikel), um den Schalldruck aufgrund von Vakuum zu korrigieren. Oldtimer verwendeten ein Gerät. Bei Sportwagen könnte ein Zylinder pro Zylinder (oder einer für zwei Töpfe) eingebaut werden, was die Leistung des Verbrennungsmotors erheblich erhöht.

Kraftstoff wird aufgrund des Ansaugens kleiner Teile von Benzin zugeführt, wenn der Luftstrom durch die Kraftstoffstrahlen strömt (über deren Struktur und Zweck wird beschrieben hier). Benzin wird in den Strom gesaugt und aufgrund eines dünnen Lochs in der Düse wird der Teil in kleine Partikel verteilt.

Ferner tritt dieser VTS-Fluss in den Ansaugkrümmertrakt ein, in dem aufgrund des offenen Einlassventils und des sich nach unten bewegenden Kolbens ein Vakuum gebildet wurde. Die Kraftstoffpumpe in einem solchen System wird ausschließlich benötigt, um Benzin in den entsprechenden Hohlraum des Vergasers (Kraftstoffkammer) zu pumpen. Die Besonderheit dieser Anordnung besteht darin, dass die Kraftstoffpumpe eine starre Kupplung mit den Mechanismen des Antriebs hat (dies hängt vom Motortyp ab, wird jedoch in vielen Modellen von einer Nockenwelle angetrieben).

Damit die Kraftstoffkammer des Vergasers nicht überläuft und Benzin nicht unkontrolliert in benachbarte Hohlräume fällt, sind einige Geräte mit einer Rücklaufleitung ausgestattet. Dadurch kann überschüssiges Benzin zurück in den Gastank abgelassen werden.

Kraftstoffeinspritzsystem (Kraftstoffeinspritzsystem)

Die Mono-Einspritzung wurde als Alternative zum klassischen Vergaser entwickelt. Dies ist ein System mit erzwungener Zerstäubung von Benzin (das Vorhandensein einer Düse ermöglicht es Ihnen, einen Teil des Kraftstoffs in kleinere Partikel aufzuteilen). Tatsächlich ist dies der gleiche Vergaser, anstelle des vorherigen Geräts ist nur ein Injektor im Ansaugkrümmer installiert. Es wird bereits von einem Mikroprozessor gesteuert, der auch das elektronische Zündsystem steuert (lesen Sie ausführlich darüber hier).

Bei dieser Ausführung ist die Kraftstoffpumpe bereits elektrisch und erzeugt einen hohen Druck, der mehrere bar erreichen kann (diese Eigenschaft hängt von der Einspritzvorrichtung ab). Ein solches Fahrzeug kann mit Hilfe der Elektronik die Menge des in den Frischluftstrom eintretenden Durchflusses ändern (die Zusammensetzung des VTS ändern - ihn erschöpfen oder anreichern lassen), wodurch alle Einspritzdüsen viel wirtschaftlicher sind als Vergasermotoren mit identischem Volumen .

In der Folge entwickelte sich der Injektor zu anderen Modifikationen, die nicht nur die Effizienz des Benzinspritzens erhöhen, sondern sich auch an verschiedene Betriebsarten des Geräts anpassen können. Details zu den Arten von Einspritzsystemen werden beschrieben in einem separaten Artikel... Hier sind die Hauptfahrzeuge mit erzwungener Zerstäubung von Benzin:

1. Monoinjektion. Wir haben die Funktionen bereits kurz besprochen.
2. Verteilte Injektion. Kurz gesagt, der Unterschied zur vorherigen Modifikation besteht darin, dass nicht eine, sondern mehrere Düsen zum Sprühen verwendet werden. Sie sind bereits in getrennten Rohren des Ansaugkrümmers eingebaut. Ihr Standort hängt vom Motortyp ab. In modernen Kraftwerken werden Sprühgeräte so nah wie möglich an den öffnenden Einlassventilen installiert. Das einzelne Zerstäubungselement minimiert den Benzinverlust während des Betriebs des Ansaugsystems. Die Konstruktion dieser Fahrzeugtypen hat einen Kraftstoffverteiler (einen länglichen kleinen Tank, der als Reservoir dient, in dem Benzin unter Druck steht). Mit diesem Modul kann das System den Kraftstoff gleichmäßig und vibrationsfrei auf die Einspritzdüsen verteilen. Bei fortschrittlichen Motoren wird ein komplexerer Batterietyp des Fahrzeugs verwendet. Dies ist ein Kraftstoffverteiler, an dem sich notwendigerweise ein Ventil befindet, das den Druck im System so regelt, dass er nicht platzt (die Einspritzpumpe kann einen für Rohrleitungen kritischen Druck erzeugen, da das Kolbenpaar von einer starren Verbindung zu arbeitet das Aggregat). Wie es funktioniert, lesen Sie getrennt... Motoren mit Mehrpunkteinspritzung sind mit MPI gekennzeichnet (Mehrpunkteinspritzung wird ausführlich beschrieben hier)
3. Direkte Injektion. Dieser Typ gehört zu Mehrpunkt-Benzinspritzsystemen. Seine Besonderheit ist, dass sich die Einspritzdüsen nicht im Ansaugkrümmer befinden, sondern direkt im Zylinderkopf. Diese Anordnung ermöglicht es den Autoherstellern, den Verbrennungsmotor mit einem System auszustatten, das abhängig von der Belastung des Geräts mehrere Zylinder abschaltet. Dank dessen kann natürlich auch ein sehr großer Motor einen anständigen Wirkungsgrad zeigen, wenn der Fahrer dieses System richtig einsetzt.

Das Wesen des Betriebs von Einspritzmotoren bleibt unverändert. Mit Hilfe einer Pumpe wird Benzin aus dem Tank entnommen. Der gleiche Mechanismus oder die gleiche Einspritzpumpe erzeugt den Druck, der für eine effektive Zerstäubung erforderlich ist. Je nach Ausführung des Ansaugsystems wird zum richtigen Zeitpunkt ein kleiner Teil des durch die Düse gesprühten Kraftstoffs zugeführt (es entsteht ein Kraftstoffnebel, wodurch der BTC wesentlich effizienter verbrennt).

Die meisten modernen Fahrzeuge sind mit einer Rampe und einem Druckregler ausgestattet. In dieser Version werden Schwankungen in der Benzinversorgung reduziert und gleichmäßig auf die Einspritzdüsen verteilt. Der Betrieb des gesamten Systems wird von einer elektronischen Steuereinheit gemäß den im Mikroprozessor eingebetteten Algorithmen gesteuert.

Dieselkraftstoffsysteme

Die Kraftstoffsysteme von Dieselmotoren sind ausschließlich Direkteinspritzung. Der Grund liegt im Prinzip der HTS-Zündung. Bei einer solchen Modifikation von Motoren gibt es kein Zündsystem als solches. Die Konstruktion der Einheit impliziert die Kompression der Luft im Zylinder in einem solchen Ausmaß, dass sie sich auf mehrere hundert Grad erwärmt. Wenn der Kolben den oberen Totpunkt erreicht, sprüht das Kraftstoffsystem Dieselkraftstoff in den Zylinder. Unter dem Einfluss hoher Temperaturen entzündet sich ein Gemisch aus Luft und Dieselkraftstoff und setzt die für die Bewegung des Kolbens erforderliche Energie frei.

Ein weiteres Merkmal von Dieselmotoren ist, dass ihre Kompression im Vergleich zu Benzinmotoren viel höher ist, weshalb das Kraftstoffsystem einen extrem hohen Dieselkraftstoffdruck in der Schiene erzeugen muss. Hierzu wird nur eine Hochdruckkraftstoffpumpe verwendet, die auf Basis eines Kolbenpaares arbeitet. Eine Fehlfunktion dieses Elements verhindert, dass der Motor funktioniert.

Das Design dieses Fahrzeugs umfasst zwei Kraftstoffpumpen. Man pumpt einfach Dieselkraftstoff zum Hauptkraftstoff und der Hauptkraftstoff erzeugt den erforderlichen Druck. Das effektivste Gerät und die effektivste Aktion ist das Common Rail-Kraftstoffsystem. Sie wird ausführlich beschrieben in einem anderen Artikel.

Hier ist ein kurzes Video darüber, um welche Art von System es sich handelt:

Erkundung der Common Rail. Dieselinjektoren.

Wie Sie sehen können, sind moderne Autos mit besseren und effizienteren Kraftstoffsystemen ausgestattet. Diese Entwicklungen haben jedoch einen erheblichen Nachteil. Obwohl sie bei Pannen recht zuverlässig arbeiten, ist ihre Reparatur viel teurer als die Wartung von Vergaser-Gegenstücken.

Möglichkeiten moderner Kraftstoffsysteme

Trotz der Schwierigkeiten bei der Reparatur und der hohen Kosten einzelner Komponenten moderner Kraftstoffsysteme sind Autohersteller aus mehreren Gründen gezwungen, diese Entwicklungen in ihre Modelle umzusetzen.

1. Erstens sind diese Fahrzeuge in der Lage, im Vergleich zu Vergaser-ICEs mit gleichem Volumen einen angemessenen Kraftstoffverbrauch zu erzielen. Gleichzeitig wird die Motorleistung nicht geopfert, aber bei den meisten Modellen wird im Gegensatz dazu eine Zunahme der Leistungseigenschaften im Vergleich zu weniger produktiven Modifikationen bei gleichen Volumina beobachtet.
2. Zweitens ermöglichen moderne Kraftstoffsysteme die Anpassung des Kraftstoffverbrauchs an die Belastung des Aggregats.
3. Drittens erfüllt das Fahrzeug durch die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs mit größerer Wahrscheinlichkeit hohe Umweltstandards.
4. Viertens ermöglicht der Einsatz von Elektronik nicht nur, den Aktuatoren Befehle zu erteilen, sondern auch die gesamten Prozesse im Aggregat zu steuern. Mechanische Geräte sind ebenfalls sehr effektiv, da Vergasermaschinen noch nicht außer Betrieb sind, aber die Modi der Kraftstoffversorgung nicht ändern können.

Wie wir gesehen haben, ermöglichen moderne Fahrzeuge nicht nur dem Auto zu fahren, sondern auch das volle Potenzial jedes Kraftstofftropfens auszuschöpfen, was dem Fahrer Freude am dynamischen Betrieb des Aggregats macht.

Fazit - ein kurzes Video über den Betrieb verschiedener Kraftstoffsysteme:

Welche Einspritzarten gibt es in einem Benzin- und Dieselmotor, wie unterscheiden sie sich und welche Einspritzung ist besser?

Fragen und Antworten:

Wie funktioniert das Kraftstoffsystem? Kraftstofftank (Gastank), Kraftstoffpumpe, Kraftstoffleitung (Nieder- oder Hochdruck), Spritzen (Düsen und bei älteren Modellen ein Vergaser).

Was ist das Kraftstoffsystem in einem Auto? Dies ist ein System, das die Speicherung des Kraftstoffvorrats, seine Reinigung und das Pumpen vom Gastank zum Motor zur Vermischung mit Luft ermöglicht.

Welche Kraftstoffsysteme gibt es? Vergaser, Monoeinspritzung (eine Düse nach dem Vergaserprinzip), verteilte Einspritzung (Injektor). Zur verteilten Einspritzung gehört auch die Direkteinspritzung.