Ремонт системы питания двигателя автомобиля

Особенности систем фильтрации для различных видов двигателей

Системы очистки топлива бензиновых двигателей

В системе питания карбюраторного мотора, после сетки в бензобаке, в магистрали дополнительно установлен фильтр-отстойник. После него горючее проходит сетку в топливном насосе, фильтр тонкой очистки (ФТО) и сетку в карбюраторе.

В бензиновых впрысковых моторах топливозаборник, фильтр грубой и средней очистки объединены с насосом в топливном модуле. Подающая магистраль заканчивается под капотом главным ФТО.

Фильтры грубой очистки

ФГО топливозаборников разборные, изготавливаются из латунной сетки на жестком каркасе.

Фильтры погружных топливных модулей формируются из двух-трёх слоёв полиамидной сетки, обеспечивая грубую и среднюю очистку топлива. Сетчатый элемент промывке или очистке не подлежит и при загрязнении заменяется новым.

ФГО-отстойники разборные. Установленный в металлическом корпусе цилиндрический фильтрующий элемент изготовлен из латунной сетки или набора перфорированных пластин, иногда из пористой керамики. В нижней части корпуса резьбовая пробка для слива осадка.

Фильтры-отстойники карбюраторных двигателей монтируются на раме или днище кузова машины.

Фильтры тонкой очистки

В легковых автомобилях фильтры этого типа устанавливаются под капотом. ФТО карбюраторного мотора — неразборный, в прозрачном пластмассовом корпусе, выдерживающем давление до 2 бар. Для подсоединения к шлангам на корпусе отлиты два патрубка. Направление потока указано стрелкой.

Степень загрязнения — и необходимость замены — легко определить по цвету видимого фильтрующего элемента.

ФТО впрыскового бензинового двигателя работает под давлением до 10 бар, имеет цилиндрический стальной или алюминиевый корпус. Крышка корпуса литая или из прочной пластмассы. Патрубки стальные, направление потока обозначено на крышке. Третий патрубок, установленный в крышке, соединяет фильтр с редукционным (переливным) клапаном, сбрасывающим излишки топлива в «обратку».

Изделие не разбирается и не ремонтируется.

Системы очистки для дизельных двигателей

Топливо, питающее дизельный двигатель, после сетки в баке, проходит через ФГО-отстойник, сепаратор-водоотделитель, ФТО, сетку насоса низкого давления и ТНВД.

В легковых автомобилях топливозаборник установлен на дне бака, ФГО, сепаратор и ФТО — под капотом. В дизельных грузовиках и тягачах все три устройства монтируются на раме в общем блоке.

Плунжерные пары подкачивающего насоса низкого давления и ТНВД, а также распылители форсунок дизельных моторов очень чувствительны к любым загрязнениям топлива и наличию в нём воды.

Попадание твёрдых абразивных частиц в прецезионные зазоры плунжерных пар вызывает их повышенный износ, вода смывает плёнку смазки и может вызвать задиры поверхностей трения.

Виды фильтров дизельного топлива

Сетка заборника топлива латунная или пластиковая, задерживает частицы грязи величиной более 100 мкм. Сетка может заменяться при вскрытии бака.

Фильтр грубой очистки дизтоплива

Все современные устройства разборные. Отсеивают загрязняющие фракции 50 и более микрон. Сменный элемент (стакан) с «бумажной» шторой или из нескольких слоёв пластиковой сетки.

Фильтр тонкой очистки

Очень высокая степень фильтрации, задерживает мелкодисперсные частицы величиной от 2 до 5 мкм.

Устройство разборное, со съёмным корпусом. Съёмный стакан современных устройств имеет штору из полиамидного волокна.

Съёмные корпуса изготавливаются из стали. Иногда в качестве материала корпуса применяется прочный прозрачный пластик. Под сменным элементом (стаканом) предусмотрена камера для накопления отстоя, в которой установлена сливная пробка или клапан. Крышка корпуса легкосплавная, литая.

В «навороченных» авто предусмотрена схема контроля за состоянием фильтра. Датчик, срабатывающий при переполнении камеры, включает на приборной панели красную контрольную лампочку.

При низких температурах растворённые в дизтопливе парафиновые углеводороды загустевают и, как кисель, забивают шторы фильтрующих элементов, препятствуя потоку топлива и останавливая двигатель.

В современных дизельных автомашинах фильтрующие устройства и водоотделитель устанавливаются в моторном отсеке или в едином блоке на раме, с обогревом антифризом от системы охлаждения.

С целью предупреждения «замерзания» солярки, на топливном баке могут устанавливаться электрические термоэлементы, работающие от бортовой сети.

Какими могут быть системы питания

Кроме перечисленного, отдельным направлениям системы питания можно отнести диеты. Каждая имеет свои плюсы, минусы, нацелена на коррекцию веса. Системы питания можно распределить на небольшие группы:

Лечебное. Причиной большинства заболеваний становится неправильное питание, вследствие которого нарушаются обменные процессы, слабеет иммунитет, что и провоцирует серьезные сбои в работе организма. Лечебное питание помогает не только наладить пищеварение, но используется и для профилактики болезней. Рацион подбирается индивидуально, в зависимости от имеющейся патологии.
Христианская. Она подразумевает соблюдение всех постов с определенным рационом питания.

По группе крови. Этот метод появился недавно. Европейские ученые выяснили, что для каждой группы крови есть рекомендованные и запрещенные продукты. Также разделяются и физические нагрузки. Для каждой группы крови разработаны отдельные методики питания.
Вегетарианская. Она подразумевает полный отказ от животной пищи (в том числе и жиров). Питание основано только на растительных составляющих
Однако для организма важно и мясо, поэтому вегетарианское направление должно использоваться аккуратно, чтобы не создать дефицита важных микроэлементов. Если меню сбалансировано и недостатка витаминов нет, техника способствует быстрому похудению.
Целебное голодание
С его помощью лечатся артриты, сахарный диабет, некоторые патологии ЖКТ, аллергии, гипертония и т.д. При такой системе человек полностью отказывается от пищи и сидит определенное время только на воде. Однако целебным голодание может быть только при правильном входе и выходе. При этом дольше недели обходиться без пищи нельзя.
Энергетическая. Она основана на подсчете калорий. Рацион составляется из любых продуктов, но чтобы максимальное количество ккал не было превышено. Это приводит к стабилизации веса, очищает организм, помогает справиться с некоторыми заболеваниями.
Сыроедение. Оно приобрело популярность недавно. Люди едят преимущественно сырую пищу. Есть мнение, что такое питание приносит пользу организму

Однако это может быть опасным для здоровья, поэтому придерживаться системы нужно с осторожностью.Например, дикие животные часто являются переносчиками бешенства, вместе с сырым мясом в организм попадает много разных видов паразитов, что исключается при термической обработке.
Индивидуальная. Подразумевает полный отказ от конкретных продуктов

Причиной может стать аллергия, непереносимость или другие факторы.
Раздельное питание. В основу его входит употребление пищи, не смешивая ее. Суть – при попадании в организм несовместимых продуктов они плохо перевариваются и усваиваются. В результате появляются шлаки, токсины, часть откладывается в жиры. Смешивать разрешается только продукты одной категории (например, растительные, а мясо съедать отдельно).
Сезонная. Это восточная система, согласно которой, год традиционно делится на 4 части, но с межсезоньем. Для каждого сезона и в промежутках между ними рекомендуется определенная схема питания – в зависимости от потребностей организма.
Функциональная. Она делает акцент не столько на пищевой ценности и составе продуктов, а на их биологической важности. В такой рацион входят редкие компоненты.

Белково-углеводная. Суть – чередование питания с преобладанием продуктов одного вида, а потом другого. С помощью такой диеты похудение проходит медленно, но стабильно.

При соблюдении любой диеты нужно помнить о правильном выходе из нее. Это подразумевает включение в день одного продукта из запрещенного списка. Правильный выход длится минимум неделю, в среднем – месяц.

Топливный насос

Для подачи в цилиндры в строго определенные моменты дозированные порции топлива на дизеле установлен топливный насос.

Топливный насос секционный, четырех плунжерный правого вращения. Насос крепится четырьмя болтами к картеру распределительных шестерен и дополнительно снизу двумя болтами к специальному кронштейну.

В корпусе насоса на двух шариковых подшипниках вращается кулачковый валик. Валик насоса получает вращение от шестерни привода, с которым в зацеплении находится шлицевая втулка, установлена на переднем конце валика. На хвостовике валика установлена шестерня привода регулятора, а между вторыми и третьими кулачками расположен эксцентрик для привода подкачивающего насоса. Валик насоса вращается в два раза медленнее, чем коленвал дизеля. Положение кулачков на валике соответствует порядку работы цилиндров дизеля. Над кулачковым валиком в корпусе насоса поступательно перемещаются толкатели, передающие движение от кулачков к плунжерам.

Четыре плунжерные пары вместе с возвратными пружинами, нагнетательными клапанами с седлами и штуцерами смонтированы в головке, которая крепится на верхней плоскости корпуса насоса. Штуцера удерживаются от проворачивания накладками. К штуцерам подсоединяются топливопроводы высокого давления. Для подвода топлива к плунжерным парам в головке насоса выполнен П – образный канал. К одному концу канала подсоединен топливопровод подачи топлива от фильтра тонкой очистки, а к другому – топливопровод перепуска излишков топлива из головки насоса в подкачивающий насос. В штуцере этого топливопровода смонтирован перепускной клапан.

Толкатель состоит из корпуса, внутри которого на оси вращается ролик. Сверху в корпус толкателя ввернут регулировочный болт с контр – гайкой, с помощью которого регулируется момент начала подачи топлива плунжером.

Плунжерная пара является основным насосным элементом и состоит из плунжера и гильзы. Плунжер и гильза представляют собой прецизионную пару и проходят специальную притирку. На нижнюю часть плунжеров напрессованы поводки, которые посредством хомутов соединены с рейкой. Хомуты на рейке зажимаются болтами. Седло с нагнетательным клапаном поджимается к гильзе плунжера штуцером, внутри которого находится пружина. Между седлом и штуцером установлена уплотнительная прокладка. На нижние заплечики плунжеров опираются тарелки, которые служат упором для пружин.

В нижней части корпуса насоса имеется фланец для установки подкачивающего насоса, а также отверстие для залива и слива масла, закрытое пробками. Для осмотра и регулировки насоса на корпусе имеются люки закрытые крышками. Масляная полость насоса объединена с масляной полостью регулятора.

Смазка топливного насоса циркуляционная от смазочной системы дизеля.

Общие принципы системы питания

В основу любой системы питания входит не допустить голода и переедания. В обоих случаях появляются жировые отложения. В первом – организм воспринимает отсутствие еды как наступление голода, а значит, старается сделать запасы для поддержания жизнедеятельности в дальнейшем. При переедании пища наоборот, не успевает перерабатываться, ее излишки превращаются в жиры.

Так как система питания – это нормализация пищеварительной системы, то она подразумевает поступление еды в организм в небольших количествах через 2-3-х часовые интервалы. Чтобы организм успевал вовремя перерабатывать пищу, есть нужно 5-6 раз в день.

Другим важным направлением в системе является употребление воды. Если ее будет мало, из организма не будут выводиться токсины и шлаки, скапливаясь, они нарушают работу всех органов и провоцируют появление серьезных сбоев. Если пить много жидкости – это приведет к отечности тканей и также вызывает негативные последствия.

При соблюдении длительных диет важно делать «разгрузочные» от них дни – во избежание срывов. То есть, раз в неделю разрешается кушать продукты из запрещенного списка

Например, если человек сидит на безуглеводной диете (подробнее – https://www.diet-menyu.ru/diety/bezuglevodnaya-dieta.html), можно поесть жареной картошки со свининкой, пирожное, выпить стакан лимонада – главное, чтобы все было в меру. На следующий день вернуться к соблюдению диеты. Это помогает поддерживать ее длительное время без риска срыва.

Однако долго придерживаться такого питания нельзя. Организму требуются все компоненты – и жиры и углеводы. Они должны поступать ежедневно, но понемногу

Также важное правило – выдерживать небольшие интервалы между диетами. Если она месячная, повторять лучше минимум через 60-90 дней, недельная – через 30-45 суток

Это необходимо для правильной работы ЖКТ и внутренних органов.

Также в систему питания входят разгрузочные дни (читайте – https://www.diet-menyu.ru/diety/effektivnye-razgruzochnye-dni-dlya-poxudeniya.html), когда человек не сидит на диете, а ест как обычно, но раз в неделю употребляет только один продукт (обычно кефир или яблоки, но можно их заменить на другие диетические варианты). Это дает отдых пищеварительной системе и стабилизирует общую работу организма. Одновременно исчезают лишние килограммы, накопленные за неделю.

Важно уменьшить количество соли. В день рекомендуется не более 15 г

При этом учитывается, что соль содержится и во многих продуктах. Этот фактор особенно важен для гипертоников и страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями.

Блюда должны готовить только на пару, тушиться или запекаться. Причем желательно без применения масла.

Система датчиков инжекторных двигателей

Без этих компонентов работа системы впрыска топлива невозможна. Именно датчики сообщают блоку управления всю информацию, которая необходима для работы исполнительных устройств в нормальном режиме. Неисправности системы питания инжекторного двигателя по большей части вызывают именно датчики, так как они могут неверно производить замеры.

1. Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра, так как в конструкции имеется дорогостоящая платиновая нить, которая при попадании мелких посторонних частиц может засоряться, отчего показания окажутся неверными. Датчик считает, какое количество воздуха проходит через него. Понятно, что взвесить воздух не представляется возможным, да и объем его измерить проблематично. Суть работы заключается в том, что внутри пластиковой трубки находится платиновая нить. Она нагревается до рабочей температуры (более 600º, именно это значение закладывается в ЭБУ). Поток воздуха охлаждает нить, блок управления фиксирует температуру и, исходя из этого, вычисляет количество воздуха.
2. Датчик абсолютного давления необходим для более точного снятия показаний о количестве потребляемого двигателем воздуха. Состоит из 2 камер, одна из которых герметична и внутри у неё вакуум. Вторая камера соединена с впускным коллектором. В последнем при впуске разрежение. Между камерами устанавливается диафрагма с пьезоэлементом, который вырабатывает небольшое напряжение во время изменения давления. Это значение напряжения поступает на вход блока управления.
3. Датчик положения коленвала располагается рядом со шкивом генератора. Если присмотреться, то можно увидеть, что на шкиве есть зубья, причём они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Суммарное число зубьев — 60, оси соседних расположены на расстоянии 6º. Но если присмотреться ещё внимательнее, то можно увидеть, что 2-х не хватает. Этот промежуток необходим, чтобы датчик фиксировал положение коленвала максимально точно. Датчик вырабатывает напряжение, которое тем больше, чем выше частота вращения.
4. Датчик фаз (распредвала) работает на эффекте Холла. В конструкции есть диск с вырезанным сегментом и катушка. При вращении диска вырабатывается напряжение. Но в момент, когда прорезь находится над чувствительным элементом, напряжение снижается до 0. В этот момент первый цилиндр находится в ВМТ на такте сжатия. Благодаря датчику фаз точно подаётся искра на свечу и открывается своевременно форсунка.
5. Датчик детонации расположен на блоке ДВС между 2 и 3 цилиндрами (чётко посередине). Работает на пьезоэффекте — при наличии вибрации происходит генерирование напряжения. Чем сильнее вибрация, тем выше уровень сигнала. Блок управления при помощи датчика изменяет угол опережения зажигания.
6. Датчик дроссельной заслонки представляет собой переменный резистор, на который подаётся напряжение 5 В. В зависимости от того, в каком положении находится заслонка, напряжение уменьшается. Иногда случаются поломки — в начальном положении показания датчика прыгают. Стирается резистивный слой, ремонт невозможен, эффективнее установить новый.
7. Датчик температуры ОЖ, от него зависит качество воспламенения топливовоздушной смеси. С его помощью не только происходит коррекция угла опережения зажигания, но и включение электровентилятора.
8. Лямбда-зонд расположен в системе выпуска отработанных газов. В современных системах, которые удовлетворяют последним экологическим стандартам, можно встретить 2 датчика кислорода. Лямбда-зонд отслеживает количество кислорода в выхлопных газах. У него есть внешняя часть и внутренняя. За счёт напыления из драгметалла можно оценить количество кислорода в выхлопных газах. Внешняя часть датчика «дышит» чистым воздухом. Показания передаются на блок управления и сравниваются. Эффективные замеры возможны только при достижении высоких температур (свыше 400º), поэтому часто устанавливают подогреватель, чтобы даже в момент начала работы двигателя не наблюдалось перебоев.

Устройство комбинированной системы впрыска

Комбинированная система впрыска состоит из следующих элементов:

• Система непосредственного впрыска (форсунки, топливная рампа высокого давления);
• Система распределенного впрыска (форсунки, топливная рампа низкого давления);
• Топливный насос высокого давления.

Такие элементы системы непосредственного впрыска, как форсунки, устанавливаются непосредственно в камерах сгорания цилиндров. Топливная рампа высокого давления поддерживает давление 20 МПа. Форсунки системы распределенного впрыска устанавливаются перед впускными клапанами в каналах впускного коллектора.

Схема устройства системы питания дизельного ДВС

Система питания дизельного двигателя состоит из следующих базовых элементов:

1. топливный бак;
2. фильтры грубой очистки дизтоплива;
3. фильтры тонкой очистки топлива;
4. топливоподкачивающий насос;
5. топливный насос высокого давления (ТНВД);
6. инжекторные форсунки;
7. трубопровод низкого давления;
8. магистраль высокого давления;
9. воздушный фильтр;

Дополнительными элементами частично становится электронасосы, выпуск отработанных газов, сажевые фильтры, глушители и т.д. Систему питания дизельных ДВС принято делит на две группы топливной аппаратуры:

• дизельная аппаратура для повода топлива (топливоподводящая);
• дизельная аппаратура для подвода воздуха (воздухоподводящая);

Топливоподводящая аппаратура может иметь различное устройство, но сегодня наиболее распространена система разделенного типа. В такой системе топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки реализованы в виде отдельных устройств. Топливо подается в дизельный двигатель по магистралям высокого и низкого давления.

Дизельное топливо хранится, фильтруется и подается к ТНВД под невысоким давлением посредством магистрали низкого давления. В магистрали высокого давления ТНВД поднимает давление в системе для осуществления подачи и впрыска строго определенного количества топлива в рабочую камеру сгорания дизельного двигателя в заданный момент.

В системе питания дизеля присутствуют сразу два насоса:

• топливоподкачивающий насос;
• топливный насос высокого давления;

Топливоподкачивающий насос обеспечивает подачу топлива из топливного бака, прокачивает горючее через фильтр грубой и тонкой очистки. Давление, которое создает топливоподкачивающий насос, позволяет осуществить подачу топлива по топливопроводу низкого давления к топливному насосу высокого давления.

ТНВД реализует подачу топлива к форсункам под высоким давлением. Подача происходит в соответствии с порядком работы цилиндров дизельного мотора. Топливный насос высокого давления имеет определенное количество одинаковых секций. Каждая из таких секций ТНВД соответствует определенному цилиндру дизельного двигателя.

Данные моторы работают жестко и шумно, имеют небольшой срок службы. В конструкции их системы питания отсутствуют топливопроводы магистрали высокого давления. Указанный тип ДВС не имеет большого распространения.

Вернемся к массовой конструкции дизельного мотора. Дизельные форсунки располагаются в головке блока цилиндров (ГБЦ) дизельного двигателя. Основной их задачей становится точное распыление горючего в камере сгорания двигателя. Топливоподкачивающий насос подает к ТНВД большое количество топлива. Получившиеся избытки горючего и проникающий в систему топливоподачи воздух возвращаются в топливный бак по специальным трубопроводам, которые называются дренажными.

Инжекторные дизельные форсунки бывают двух видов:

• дизельная форсунка закрытого типа;
• дизельная форсунка открытого типа;

Четырехтактные дизельные моторы преимущественно получают форсунки закрытого типа. В таких устройствах сопла форсунки, которые представляют собой отверстие, закрываются особой запорной иглой.

Получается, что внутренняя полость, расположенная внутри корпуса распылителей форсунок, сообщается с камерой сгорания только во время открытия форсунки и в момент впрыска дизельного топлива.

Ключевым элементом в конструкции форсунки выступает распылитель. Распылитель получает от одного до целой группы сопловых отверстий. Именно эти отверстия и образуют факел топлива в момент впрыска. От их количества и расположения зависит форма факела, а также пропускная способность форсунки.

Режимы работы двигателя GDI

Всего предусмотрено три режима работы двигателя:

• Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия).
• Мощностной режим (впрыск на такте впуска).
• Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия) (применяется на евромодификациях).

Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия). Этот режим используется при малых нагрузках: при спокойной городской езде и при движении за городом с постоянной скоростью (до 120 км/ч). Топливо впрыскивается компактным факелом в конце такта сжатия в направлении поршня, отражается от него, смешивается с воздухом и испаряется, направляясь в зону свечи зажигания. Хотя в основном объеме камеры сгорания смесь чрезвычайно обеднена, заряд в районе свечи достаточно обогащен, чтобы воспламениться от искры и поджечь остальную смесь. В результате двигатель устойчиво работает даже при общем соотношении воздуха и топлива в цилиндре 40:1.

Работа двигателя на сильно обедненной смеси поставила новую проблему — нейтрализацию отработавших газов. Дело в том, что при этом режиме основную их долю составляют оксиды азота, и поэтому обычный каталитический нейтрализатор становится малоэффективным. Для решения этой задачи была применена рециркуляция отработавших газов (EGR-Exhaust Gas Recirculation), которая резко снижает количество образующихся оксидов азота и установлен дополнительный NO-катализатор.

Система EGR «разбавляя» топливо-воздушную смесь отработавшими газами, снижает температуру горения в камере сгорания, тем самым «приглушая» активное образование вредных оксидов, в том числе NOx. Однако обеспечить полную и стабильную нейтрализацию NOx только за счет EGR невозможно, так как при увеличении нагрузки на двигатель количество перепускаемых ОГ должно быть уменьшено. Поэтому на двигатель с непосредственным впрыском был внедрен NO-катализатор. Существует две разновидности катализаторов для уменьшения выбросов NOx — селективные (Selective Reduction Type) и накопительного типа (NOx Trap Type). Катализаторы накопительного типа более эффективны, но чрезвычайно чувствительны к высокосернистым топливом, чему менее подвержены селективные. В соответствии с этим, накопительные катализаторы устанавливаются на модели для стран с низким содержанием серы в бензине, и селективные — для остальных.

Мощностной режим (впрыск на такте впуска). Так называемый «режим однородного смесеобразования» используется при интенсивной городской езде, высокоскоростном загородном движении и обгонах. Топливо впрыскивается на такте впуска коническим факелом, перемешиваясь с воздухом и образуя однородную смесь, как в обычном двигателе с распределенным впрыском. Состав смеси — близок к стехиометрическому (14,7:1)

Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия). Этот режим позволяет повысить момент двигателя в том случае, когда водитель, двигаясь на малых оборотах, резко нажимает педаль акселератора. Когда двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, вероятность детонации возрастает. Поэтому впрыск осуществляется в два этапа. Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверхбедной смесью (примерно 60:1), в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается компактная струя топлива, которая доводит соотношение воздуха и топлива в цилиндре до «богатого» 12:1.

Почему этот режим введен только для автомобилей для европейского рынка? Да потому что для Японии присущи невысокие скорости движения и постоянные пробки, а Европа- это протяженные автобаны и высокие скорости (а следовательно, высокие нагрузки на двигатель).

Компания Mitsubishi стала пионером в применении непосредственного впрыска топлива. На сегодняшний день аналогичную технологию используют Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) и Toyota (JIS). Главный принцип работы этих систем питания аналогичен– подача бензина не во впускной тракт, а непосредственно в камеру сгорания и формирование послойного либо однородного смесеобразования в различных режимах работы мотора. Но подобные топливные системы имеют и различия, причем иногда довольно существенные. Основные из них – рабочее давление в топливной системе, расположение форсунок и их конструкция.