5.1. Назначение впускной системы.
Системы впуска воздуха предназначены для приёма воздушного потока, фильтрации и направления его к впускным клапанам с заданной скоростью и турбулентностью.
5.2. Принципы построения впускных систем.
Впускная система начинается с патрубка, через который в двигатель поступает поток воздуха необходимый для обеспечения процессов горения топлива в цилиндрах двигателя. Патрубок обычно выполнен из пластика или металла и расположен рядом с радиатором охлаждения или в подкапотном пространстве. Весь поступающий воздух проходит через воздушный фильтр и далее по гибкому воздушному патрубку поступает в жёсткий впускной коллектор. Если в системе управления двигателем используется расходомер воздуха, то он располагается непосредственно после воздушного фильтра. Во многих конструкциях двигателей используется воздушный аккумулятор, представляющий собой резервуар с воздухом, предназначенный для устранения возможных пульсаций воздушного потока. Такой резервуар находится между воздушным фильтром и впускным коллектором. В корпус воздушного фильтра или в воздушный патрубок, идущий к впускному коллектору, входит патрубок канала вентиляции картера для направления картерных газов на сжигание в цилиндры двигателя.
Впускной коллектор бензинового двигателя начинается с узла дроссельной заслонки. В этом узле располагается одна или две заслонки. Две заслонки могут использоваться как с одновременным, так и с последовательным открытием. В V-образных двигателях дроссельные заслонки используются по одной на каждую сторону двигателя и открываются одновременно (ФОРД).
В рядных двигателях часто используется последовательное открытие заслонок (АУДИ). На узле дроссельных заслонок располагаются датчики положения дроссельной заслонки, концевики холостого хода (заслонка закрыта полностью), концевики максимальных нагрузок (заслонка открыта более чем на 70%), регуляторы холостого хо-да(механические и электрические), регуляторы холостого хода, использующие температуру охлаждающей жидкости, элементы подогрева воздуха и пр. Современные системы управления используют электрический узел управления дроссельной заслонкой.
В дизельных и в некоторых бензиновых двигателях узла дроссельной заслонки нет.
Впускной коллектор должен быть строго определённой формы, ёмкости и длины. Все параметры впускного коллектора рассчитываются при разработке двигателя. Впускной коллектор заканчивается воздушными каналами, направляющими потоки воздуха к впускным клапанам двигателя. На пути воздушного потока обычно расположен поток распылённого топлива, впрыскиваемого форсункой.
В системах с прямым впрыском и в дизельных двигателях, воздушный поток завихряется и направляется в цилиндр, где и смешивается с топливом. От того, с какой скоростью и турбулентностью воздушный поток соединится с топливом зависят дальнейшие процессы горения и эффективность работы двигателя.
Используются системы изменения длины впускного коллектора, различные внутренние поверхности воздушных каналов для создания вихревых потоков определённой формы.
Во впускной коллектор входят различные патрубки: для измерение разрежения в коллекторе; для использования разрежения в управлении различными диафрагменными клапанами; для направления отработанных газов, на дополнительный дожит.
Впускная система взаимосвязана с другими системами. Для иллюстрации такой связи приведём рабочую схему на рис. 1, на которой показано несколько взаимоувязанных узлов: впускная система, выпускная система, система вентиляции бензобака, система сбора и дожига паров топлива.
1 -впускной коллектор, 2-электропневмоклапан адсорбера, 3-ЭБУ двигателем, 4-адсорбер, 5-вы-пускной коллектор, 6-вакуумный клапан, 7-предох-ранительный клапан, 8-клапан давления, ^топливный бак, 10-тпливный насос.
Пары топлива через предохранительный клапан попадают в адсорбер, где накапливаются в угольном накопителе (до 150 г паров топлива). Предохранительный клапан защищает адсорбер и впускной коллектор от попадания топлива при резких кренах или аварии. ЭБУ при определённых условиях управляет клапаном 2 (Е1701), направляя часть паров на дожиг во впускной коллектор. Элементы топливной и выпускной систем будут рассмотрены в соответствующих разделах.
Рис. 1 Фрагмент рабочей схемы некоторых систем двигателя
Ниже приведена таблица перерасчёта некоторых величин разрежения\давления.