نظام دخول السيارة

يعتمد تشغيل أي محرك احتراق داخلي على احتراق خليط من الهواء والوقود في أسطوانات الوحدة. بالإضافة إلى حقيقة أنه يجب توفير الهواء والمواد القابلة للاحتراق (بنزين أو ديزل أو غاز) لكل أسطوانة ، يلزم إجراء حساب دقيق لحجم كل مادة ، ويجب خلطها نوعًا. مع تحسن المحركات ، تتحسن الأنظمة اللازمة لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

لا تعتمد كفاءة المحرك فقط على جودة نظام الوقود وأداء الإشعال. إذا لم يختلط الوقود جيدًا بالهواء ، فلن يحترق معظمه ، ولكن سيتم إزالته من السيارة عبر أنبوب العادم (تم وصف كيفية تأثير ذلك على المحول الحفاز هنا). لزيادة الكفاءة والملاءمة البيئية والكفاءة ، يتم تحسين المعلمات المختلفة لوحدة الطاقة.

دعونا نفكر في الدور الذي يلعبه نظام الاستيعاب في هذا ، ما العناصر التي يتكون منها ، ما هو الغرض منه ، ما هو مبدأ تشغيله.

ما هو نظام سحب السيارة

المحركات القديمة ، التي لا تزال موجودة في السيارات المحلية ، لم يكن بها نظام سحب على هذا النحو. يحتوي محرك المكربن ​​\ uXNUMXb \ uXNUMXb على مشعب سحب ، يمر أنبوبه عبر المكربن ​​إلى مدخل الهواء. الجهاز نفسه لديه مبدأ التشغيل التالي.

عندما يكمل مكبس في أسطوانة معينة شوط سحب ، يتم إنشاء فراغ في التجويف. تفتح آلية توزيع الغاز صمام السحب. يبدأ تدفق الهواء بالتحرك عبر القناة المتعددة. بالمرور عبر غرفة الخلط في المكربن ​​، يدخلها كمية معينة من الوقود (يتم تنظيم هذا الحجم بواسطة الطائرات الموصوفة على حدة). يتم تنظيف الهواء بواسطة مرشح هواء مثبت أمام المكربن.

يُمتص الخليط في الأسطوانة من خلال صمام مفتوح. أي محرك في الغلاف الجوي له مبدأ تشغيل الفراغ. يدخل فيه خليط الهواء والوقود بشكل طبيعي عن طريق فراغ في مشعب السحب. يوفر المدخول البدائي الهواء فقط إلى غرفة المكربن.

يحتوي هذا النظام على عيب كبير - يعتمد التشغيل عالي الجودة للنظام بشكل مباشر على هيكل المسار المتصل برأس الأسطوانة. أيضًا ، أثناء مرور MTC عبر المجمع ، قد تسقط كمية معينة من الوقود على جدرانها ، مما يؤثر سلبًا على الاقتصاد في السيارة.

عندما ظهر الحاقن (ما هو وكيف يعمل ، يقال على حدة) ، أصبح من الضروري إنشاء نظام سحب كامل له نفس الوظيفة - لأخذ الهواء وخلطه بالوقود ، ولكن سيتم التحكم في تشغيله بواسطة الإلكترونيات.

تحسب الإلكترونيات بشكل أكثر كفاءة النسبة المثلى من الهواء وحجم الوقود وتحافظ على هذه المعلمة في أوضاع التشغيل المختلفة لمحرك الاحتراق الداخلي. كما أنه يوفر تعبئة أفضل للأسطوانات عند سرعات المحرك المنخفضة. هذا التحسن في استيعاب الوحدة يزيد من أدائها دون زيادة استهلاك الوقود. النسبة المثلى من الهواء إلى الوقود هي 14.7 / 1. النوع الميكانيكي للمدخل غير قادر على الحفاظ على هذه النسبة في أوضاع تشغيل مختلفة للوحدة.

إذا كانت السيارة في وقت سابق تحتوي فقط على مجرى هواء يتدفق من خلاله الهواء بشكل طبيعي (تم تحديد حجمه من خلال الخصائص الفيزيائية لمجاري الهواء والمشغلات) ، فإن السيارة الحديثة تتلقى نظامًا كاملاً يتكون من آليات مختلفة يتم التحكم فيها كهربائيًا. يتم التحكم فيها بواسطة وحدة تحكم إلكترونية ، بفضل جودة BTC الأفضل.

والجدير بالذكر أن البنزين بما في ذلك الغاز (غير قياسي أو غاز البترول المسال المستخدم في المصنع) ومحركات الديزل تتلقى نظام سحب مماثل. ومع ذلك ، اعتمادًا على نوع الحقن ، قد يكون له جهاز مختلف قليلاً. في مراجعة أخرى يصف أنواع أنظمة الحقن.

يعمل نظام السحب الحديث بالتزامن مع الأنظمة الأخرى على الجهاز. على سبيل المثال ، تتضمن هذه القائمة إعادة تدوير غاز العادم وحقن الوقود. من أجل ملء الأسطوانات بشكل أفضل بجزء جديد من خليط الهواء والوقود ، غالبًا ما يتم تثبيت شاحن توربيني عند المدخل. ما هو الشاحن التوربيني في السيارة مراجعة منفصلة.

كيف يعمل نظام الاستيعاب

يعمل نظام السحب على أساس فرق الضغط بين الأسطوانة والجو. يظهر عندما يتحرك المكبس إلى المركز الميت السفلي على شوط السحب (عند تنفيذ الشوط ، يتم إغلاق صمامات السحب والعادم) ، ويكون الصمام الذي يدخل من خلاله الهواء والوقود إلى الخزان مفتوحًا.

كمية الهواء تعتمد بشكل مباشر على حجم الاسطوانة نفسها. ومع ذلك ، فإن هذا الحجم قابل للتعديل بحيث يمكن للمحرك العمل بسرعة أقل ، وإذا لزم الأمر ، يمكن زيادة العمود المرفقي (عندما تكون السيارة تتسارع). لتغيير وضع التشغيل ، يتم استخدام صمام هواء خاص يسمى صمام الخانق.

 في المكربن ​​، يرتبط هذا العنصر بدواسة الوقود. وكلما زاد فتح الصمام ، زاد سحب الوقود في مسار مشعب السحب. تتلقى محركات الحقن خنقًا خاصًا. يحتوي على محرك كهربائي صغير متصل بوحدة تحكم. عندما يضغط السائق على دواسة الوقود ، يستخدم الكمبيوتر خوارزميات مبرمجة لتحديد مدى فتح صمام الهواء.

للحفاظ على النسبة المثالية من الهواء والوقود ، يوجد مستشعر خنق بالقرب من دواسة الوقود ، يتم إرسال الإشارات منه إلى وحدة التحكم الإلكترونية (في العديد من الأنظمة الحديثة ، يتم تثبيت مستشعرين للهواء: واحد أمام المخمد ، و الآخر خلفه). بعد تلقي هذه البيانات ، تعمل الأجهزة الإلكترونية على زيادة / تقليل كمية الوقود التي يتم توفيرها من خلال فوهات الحاقن (تم وصف هيكلها ومبدأ عملها في مقال آخر).

اعتمادًا على نوع الحقن ، قد يكون لجهاز السحب تصميم مختلف قليلاً. على سبيل المثال ، في تعديل موزع ، يشارك نظام السحب في تكوين الخليط. في هذا التصميم ، يتم تثبيت الحاقنات في كل أنبوب متشعب أقرب ما يمكن من صمامات السحب. تتلقى معظم آلات الحقن الحديثة مثل هذا النظام.

إذا كان المحرك يحتوي على حقن مباشر (في حالة وحدات الديزل ، فهذا هو التعديل الوحيد) ، فإن نظام السحب يزود الأسطوانات بجزء جديد من الهواء فقط. في هذه الحالة ، يكون احتراق الوقود فعالاً قدر الإمكان ، حيث يتم الخلط مباشرة في تجويف الأسطوانة دون حدوث خسائر في قناة السحب.

علاوة على ذلك ، نظرًا لخصائص التصميم لهذا الحقن (يتم تثبيت اللوحات الإضافية على مشعب السحب ، ويتم توفير تزامن التشغيل بواسطة عمود مشترك بمحرك كهربائي) ، يمكن لنظام الوقود توفير تكوين خليط مختلف. هناك نوعان رئيسيان:

1. نوع الطبقات. في هذا الوضع ، تقوم الفوهة برش الوقود في الأسطوانة ، وتوزيعه قدر الإمكان في جميع أنحاء الغرفة. درجة حرارة الهواء الداخل مرتفعة ، بسببها يبدأ البنزين في التبخر ، ويمتزج بشكل أفضل مع الهواء. يستخدم هذا الوضع بسرعات منخفضة وأحمال منخفضة على محرك الاحتراق الداخلي.
2. نوع متجانس (متجانس). إنه في الأساس خليط قليل الدهن. من الناحية النظرية ، يؤثر الضغط في الأسطوانة مع إغلاق الصمامات بشكل مباشر على ناتج المحرك أثناء احتراق خليط الهواء والوقود. من هذا يمكن أن نستنتج أنه من أجل زيادة عزم الدوران عند الحد الأدنى من استهلاك الوقود ، من الضروري زيادة حجم الهواء الداخل للغرفة. ومع ذلك ، في حالة الحقن الموزع ، يتم ملاحظة المشكلة التالية. إذا تم تغيير نسبة BTC في اتجاه زيادة كمية الهواء (الخليط الخالي من الدهون) ، فإن هذا الخليط سيشتعل بشكل سيئ. لهذا السبب ، لا يتم استخدام هذا النوع من تكوين الخليط في الأنواع الموزعة لأنظمة الحقن. لكن فيما يتعلق بالحقن المباشر ، هذا حقيقي. الإشعال الضعيف ممكن لأنه يتم رش كمية صغيرة نسبيًا من الوقود في المنطقة المجاورة مباشرة لشمعة الإشعال. بالمقارنة مع الكمية الإجمالية للهواء المضغوط ، يوجد القليل من الوقود في الأسطوانة ، ولكن نظرًا لوجود سحابة غنية بالقرب من أقطاب شمعة الإشعال ، فإن المحرك لا يفقد كفاءته حتى مع توفير الوقود بشكل كبير.

إليك رسم متحرك سريع لكيفية عمل دائرة VBM:

كيف يعمل مشعب السحب؟ (3d الرسوم المتحركة)

اعتمادًا على نوع نظام الوقود وتصميم المشغلات ، قد يكون هناك المزيد من هذه الأوضاع. يتم تنشيط كل منها عن طريق الإلكترونيات التي تسجل سرعة المحرك والحمل عليه. لتوفير أنماط مختلفة من تكوين الخليط ، يستخدم كل مصنع آلياته الخاصة.

على سبيل المثال ، في بعض المحركات ، يتم تثبيت فوهات خاصة متعددة الأوضاع ، وفي حالات أخرى ، بالإضافة إلى صمام الخانق ، يتم أيضًا تثبيت صمامات السحب. اعتمادًا على الوضع ، يمكنهم الفتح والإغلاق بشكل مستقل عن صمام الخانق.

عندما يحترق خليط الهواء / الوقود ، تتم إزالة غازات العادم من خلال العادم. هذا نظام مركبة مختلف. بالإضافة إلى إزالة العادم ، فإنه يعوض نبضات تدفق الغاز ويقلل من ضوضاء المحرك (لمزيد من التفاصيل حول تصميم وغرض نظام العادم ، اقرأ هنا).

يستخدم معزز الفرامل أيضًا الفراغ المتولد في مشعب السحب جزئيًا. على طول الطريق ، تم تجهيزه بصمام يقطع نظام إعادة تدوير غاز العادم.

يشتمل مخطط نظام السحب الحديث على العديد من أجهزة الاستشعار والمشغلات المختلفة ، بحيث يتم ضبطه في جزء من الثانية على وضع تشغيل المحرك أو تغيير الأحمال على وحدة الطاقة. تستخدم بعض الطرز الحديثة تقنية خاصة ، تهدف إلى تحسين كفاءة محرك الاحتراق الداخلي عن طريق تغيير الطول والمقطع العرضي لمسار السحب.

تسمح لك هذه الترقية باستخراج أقصى عزم دوران عند انخفاض سرعة المحرك في الغلاف الجوي. تم وصف تصميم ومبدأ تشغيل جهاز تجميع بطول متغير وقسم بالتفصيل في مقال آخر.

تصميم

يشتمل جهاز نظام السحب على العناصر التالية:

• مدخل الهواء. كل طراز سيارة له تصميمه الخاص. العنصر الأساسي في هذه الوحدة هو مرشح الهواء. يتم وضعه في مبيت (غالبًا ما يكون عبارة عن صينية محكمة الإغلاق من جميع الجوانب ، ولكن توجد أيضًا مرشحات مفتوحة مثبتة مباشرة على مدخل الهواء) ، والذي يحتوي على أنبوب فرع مفتوح من جانب واحد. من خلال هذه الفتحة ، يدخل الهواء عنصر المرشح ، ويتم تنظيفه ويدخل إلى أنبوب السحب. التفاصيل حول مرشحات الهواء موصوفة هنا.
• خنق. في تصميمه الحديث ، فهو عبارة عن صمام يعمل بالكهرباء يتم تثبيته على الأنبوب الممتد من مدخل الهواء إلى المشعب. اعتمادًا على احتياجات وأحمال المحرك ، تصدر وحدة التحكم الإلكترونية أمرًا مناسبًا لفتح / إغلاق المثبط. هذا يتحكم في تدفق الهواء الداخلي.
• المتلقي (أو المجمع). يتم تركيب مشعب سحب بين الخانق ورأس الأسطوانة. هذا أنبوب معقد. من ناحية ، لديها واحد ، ومن ناحية أخرى ، عدة أنابيب فرعية (يعتمد عددها على عدد الأسطوانات في الكتلة). الغرض من هذا الجزء هو توزيع تدفق الهواء الداخلي بين الاسطوانات. إذا كان نظام الوقود من النوع الموزع ، فسيتم عمل ثقب على كل أنبوب يتم فيه تثبيت حاقن الوقود. في هذه الحالة ، يشارك نظام السحب بشكل مباشر في تكوين خليط وقود الهواء. إذا كان المحرك يحتوي على حقن مباشر (المحاقن بالقرب من شمعات الإشعال أو شمعات التوهج لمحركات الديزل) ، فإن المدخول ينظم ببساطة إمداد الهواء.
• اللوحات المدخول. هذه صمامات إضافية يتم تركيبها داخل الأنابيب المتشعبة لتنظيم نوع تكوين الخليط. تستخدم هذه العناصر في محركات الاحتراق الداخلي بالحقن المباشر.
• مجسات الهواء. يسجلون قوة تدفق الهواء أمام وخلف المثبط ، وكذلك درجة حرارته. يتم إرسال الإشارات من هذه المستشعرات إلى وحدة التحكم.

وحدة التحكم الإلكترونية مسؤولة عن التشغيل المتزامن لجميع مشغلات نظام السحب. استنادًا إلى الإشارات الواردة من دواسة الوقود ومستشعر تدفق الكتلة وأجهزة الاستشعار الأخرى التي تم تجهيز السيارة بها ، تعمل الأجهزة الإلكترونية على تنشيط خوارزمية محددة. وفقًا لبرنامج الدماغ ، تتلقى جميع الأجهزة في وقت واحد الإشارات المناسبة.

لما هذا

لذلك ، كما ترون ، بدون نظام سحب عالي الجودة ، يتكون من عدد مختلف من أجهزة الاستشعار والمحركات ، من المستحيل إنشاء سيارة اقتصادية ، ولكن في نفس الوقت ديناميكية للغاية وصديقة للبيئة.

العيب الوحيد لأنظمة السحب الحديثة هو تكلفة الصيانة وتعقيدها. إذا كان من الممكن تشخيص محرك المكربن ​​وإصلاحه بجهود ميكانيكي سيارات متمرس ، فسيتم فحص الإلكترونيات فقط على معدات خاصة. لإصلاحها ، تحتاج إلى زيارة مركز خدمة متخصص.

كإضافة لذلك نقترح مشاهدة محاضرة فيديو عن نظام دخول السيارة:

نظرية الجليد: أنظمة المدخول

أسئلة وأجوبة:

ما هو استهلاك المحرك؟ اسم آخر هو نظام المدخول. هذا مدخل هواء متصل بأنبوب يتفرع إلى عدة أنابيب (واحد لكل أسطوانة). النظام ضروري لتوفير الهواء النقي وتشكيل VTS.

ماذا يحدث إذا تم توسيع مجمع السحب؟ سيؤدي استطالة المشعب المستنشق إلى مقاومة مدخل أكبر ، مما يؤدي إلى احتراق أقل لمحرك VTS. سيؤدي هذا إلى انخفاض في عزم الدوران والطاقة.