Как всасывает бензин двигатель

Такт впуска еще называют тактом всасывания, так как на данном этапе происходит следующее: опускаясь вниз поршень, засасывает в цилиндр топливовоздушную смесь, проходя путь от верхней мертвой точки до нижней (от ВМТ до НМТ). На такте впуска идет затрачивание энергии, так как коленчатый вал в этот момент проворачивается из-за совершающих работу других цилиндров (в которых идет такт рабочего хода) и инерции маховика или из-за вращения стартером. При вращении коленчатого вала поршень начинает перемещаться вниз по цилиндру, в этот момент происходит и вращение распределительного вала, который в свою очередь давит кулачком на толкатель, открывая впускной клапан (выпускной клапан при этом остается закрытым).

Если сравнить площадь открываемого клапана с площадью поршня перемещающегося вниз, то она в разы меньше. Поэтому при движении поршня вниз в цилиндре создается разряжение, в которое через открытый впускной клапан засасывается топливовоздушная смесь из впускного коллектора.

При движении поршня вниз, между кольцами и цилиндром возникают силы трения, которые в свою очередь препятствуют перемещению поршня вниз. Поршень механически связан с коленвалом через шатун, который в свою очередь испытывает растягивающие нагрузки. Под действием силы трения кольца поджимаются к верхней кромке канавки поршня. На данном такте, нагрузке подвержены следующие кривошипно-шатунные элементы: палец, бобышки поршня, верхняя и нижняя головка шатуна, шатунные болты. Через нижнюю головку шатуна нагрузка передается на шатунный подшипник, если быть точнее, то только на нижний вкладыш, ну и в конце концов на шатунную шейку коленчатого вала того цилиндра в котором в данный момент происходит такт всасывания. Пик нагрузок приходится на момент нахождения поршня в ВМТ и возрастает с увеличением частоты вращения коленвала и разряжения в цилиндре.

Таким образом, на такте впуска двигатель также подвержен нагрузкам, а с ними возможно и возникновение неисправностей и поломок деталей.

При средних нагрузках на двигатель, когда дроссельная заслонка открыта не полностью и при высоких частотах вращения во впускном коллекторе возникает достаточно приличное разряжение, оно может превышать 0.05-0.07 МПа. При таком разрежении достаточно существенные изменения в работу двигателя может внести небольшая негерметичность системы впуска. Так же под действием разряжения во впускной коллектор могут попасть различные посторонние предметы или вода (при проезде автомобиля через брод, при низко расположенном воздухозаборнике), что приведет к гидроудару, а это в свою очередь к серьезной поломке двигателя. Не редко можно встретить такое: автомобиль попадает в ДТП, при лобовом столкновении у него повреждается воздухозаборник с фильтром, двигатель продолжает работать какое-то время, всасывая в цилиндры куски поломанной пластмассы, стекло и т.д. Так что при значительных ДТП, когда сильно пострадала передняя часть автомобиля, после проделанных работ по кузову лучше на всякий случай убедиться в отсутствии посторонних предметов в цилиндрах.

Разряжение во впускной системе способствует проникновении масла между стержнем клапана и направляющей втулкой. В многоцилиндровом двигателе при быстром чередовании тактов (на больших оборотах), за дроссельной заслонкой всегда поддерживается разряжение, что говорит о том, что масло может засасываться даже при закрытом клапане. Проникновение масла в цилиндры увеличивает его расход, создавая отложение нагара на тарелке и стержне клапана, постепенно приводя к меньшему проникновению топливовоздушной смеси в цилиндр, и как следствие, к потере мощности двигателя и повышенному расходу.

На такте впуска открывается впускной клапан, засасываемая топливовоздушная смесь обтекает тарелку клапана, охлаждая ее при этом. Затем смесь попадает в цилиндр, также охлаждая поршень. При этом в цилиндре создается вихрь, что в свою очередь обеспечивает лучшее перемешивание смеси. Чем выше частота вращения и нагрузка на двигатель, тем интенсивнее идет процесс испарения и сгорания топлива, следовательно, увеличение мощности и крутящего момента.

При движении поршня вниз маслосъемными кольцами происходит съем масла со стенок цилиндра и сброс его в пазы маслосъемной канавки внутрь поршня. Поршневые кольца вместе с поршнем двигаются вниз. Сила трения, а вместе с ней и износ, между кольцами и стенкой цилиндра уменьшаются за счет тонкого слоя масла между ними. Толщина пленки составляет всего лишь несколько микрон. Для лучшего удержания этой пленки на стенке цилиндра, его поверхность не должна быть зеркально гладкой, а должна иметь определенную шероховатость (хон).

Видео: Не всасывает бензин карбюратор бензопилы

Естественно, поиск нужно вести с самого начального пункта, то есть с бака. Часто у новичков проблема заключается в том, что банально закончился бензин. Но могут быть и другие проблемы, связанные с составными частями конструкции, установленными в баку. Ниже изображен рисунок, по которому можно понять, что может стать причиной остановки мотора:

1 – крышка бака; 2 – пробка слива (присутствует не на всех авто); 3 – поплавок датчика уровня топлива; 4 – сетчатый фильтрующий элемент; 5 – топливоприемник.

На данном изображении показано, что бензин имеется, о чем сигнализирует поплавок датчика. Но в реальной жизни такого разреза нет, и визуально удостовериться, что топливо в баке есть – невозможно. К тому же нередко датчик уровня «врет», показывая, что в бензин есть, но на самом деле он уже весь израсходован. Поэтому сначала следует удостовериться, есть ли бензин. В карбюраторных авто это сделать просто, поскольку в горловине бака отсутствует сетка. То есть достаточно просто взять металлический тонкий прут и вставить в бак его до упора, а после посмотреть, есть ли бензин.

Открывать крышку бака нужно обязательно, при этом стоит прислушаться, нет ли «вздоха» из горловины. Дело в том, что в крышке имеется вентиляционное отверстие, по которому воздух проходит внутрь бака. Если оно забито, то по мере расхода бензина в баку образуется вакуум, из-за которого бензонасос не может закачивать бензин в систему. Сигналом закупорки отверстия как раз и является «вздох» из горловины. Иногда достаточно почистить крышку, чтобы система питания начала нормально работать.

Состав и функции системы подачи топлива

• транспортировка топлива, его фильтрация и создание давления в системе – выполняется механическими и гидравлическими устройствами;
• расчет количества и момента впрыска топлива, а также распределение его по цилиндрам – осуществляется электронными устройствами.

В состав топливной системы входят следующие элементы:

• Бак – герметичная емкость для хранения топлива.
• Трубопроводы (прямой и обратный) – трубки и гибкие шланги, по которым осуществляется транспортировка топлива.
• Фильтры (грубой и тонкой очистки) – выполняют очистку от механических загрязнений.
• Регулятор давления – необходим для обеспечения заданного уровня давления.
• Насос – как правило, погружной, приводимый в движение электродвигателем.
• ТНВД – для систем непосредственного впрыска (дизельных двигателей).
• Топливные форсунки .

Видео: ХЛОПКИ при работе ДВИГАТЕЛЯ. ХЛОПКИ В ВЫХЛОПНОЙ СИСТЕМЕ И ЗАПАХ БЕНЗИНА

Что такое бензиновый двигатель автомобиля

Вначале разберемся с терминологией. Бензиновый мотор это поршневой силовой агрегат, который работает за счет сгорания смеси воздуха и бензина в специально отведенных для этого полостях. В автомобиль может заливаться топливо с разным октановым числом (А92, А95, А98 и т.д.). Более подробно о том, что такое октановое число, рассказывается в другой статье . Там же рассказывается, почему для разных моторов может полагаться разная марка топлива, даже если это бензин.

В зависимости от того, какую цель преследует автопроизводитель, сходящий с конвейера транспорт может оснащаться разными типами силовых агрегатов. В списке причин и маркетинг компании (каждая новая машина должна получать какое-то обновление, и покупатели часто обращают внимание на тип силового агрегата), а также потребности основной аудитории.

Так, с завода автомобильного бренда может выходить одна и та же модель машины, но с разными бензиновыми движками. Например, это может быть экономичная версия, на которую чаще обращают внимание покупатели со скромным достатком. Или же производитель может предлагать более динамичные модификации, которые удовлетворяют запросы любителей быстрой езды.

Итак, бензиновые моторы дают возможность автобрендам создавать модели машин с разными техническими характеристиками, чтобы адаптировать их для разных потребностей, начиная от небольших ситикаров, и заканчивая габаритными грузовиками.

По каким причинам горючее не подается в цилиндры

Итак, общая схема работы системы питания предполагает забор топлива из бензобака, после чего горючее попадает в карбюратор или инжектор.

Далее топливо подается во впускной коллектор, затем топливно-воздушная смесь через впускные клапаны поступает в камеру сгорания.

Распространенные проблемы с подачей бензина в ДВС

• Если исключить утечки, следующей причиной, по которой в мотор не подается бензин, являются различные неполадки бензонасоса. Отметим, что на автомобилях с карбюратором стоит бензонасос механического типа и располагается в подкапотном пространстве.

При этом на инжекторных двигателях стоит электрический бензонасос. Указанный насос расположен непосредственно в топливном баке. Если говорить о механическом устройстве, то зачастую к его поломке или некорректной работе приводит повреждение мембран, а также перегрев.

Электробензонасос обычно выходит из строя в тех случаях, когда работает с минимальным количеством топлива в баке. Дело в том, что охлаждение данного типа насосов происходит именно за счет горючего. Также следует выделить проблемы с реле бензонасоса или обрыв проводки, по которой осуществляется его питание электроэнергией.

Добавим, что если устройство не в состоянии создать нужного давления в топливной системе (давление отсутствует или низкое), тогда форсунки на некоторых ДВС могут не открываться, двигатель в этом случае не запускается. В других случаях открытие инжекторов все же происходит, однако топлива все равно недостаточно. При этом агрегат начинает работать с перебоями, глохнуть на разных режимах и т.д.

Нагнетатель с изменяемой геометрией турбины для дизельных двигателей

Для дизельных двигателей находит применение нагнетатель с изменяемой геометрией турбины, позволяющий ограничивать поток отработавших газов через турбину при высокой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

Рис. Турбонагнетатель с изменяющейся геометрией турбины: а – положение направляющих лопаток при высокой скорости потока отработавших газов; б – положение направляющих лопаток при низкой скорости потока отработавших газов; 1 – крыльчатка турбины; 2 – управляющее кольцо; 3 – подвижные направляющие лопатки соплового аппарата; 4 – управляющий рычаг; 5 – управляющий пневматический цилиндр; 6 – поток отработавших газов

Подвижные направляющие лопатки 3 соплового аппарата изменяют попе­речное сечение каналов, через которые отработавшие газы устремляются на крыльчатку турбины. Этим они согласовывают возникаю­щее в турбине давление газа с требуе­мым давлением наддува. При низкой на­грузке на двигатель подвижные лопатки открывают небольшое поперечное сече­ние каналов так, что увеличивается про­тиводавление отработавших газов. Поток газов развивает в турбине высокую скорость, обеспечи­вая высокую частоту вращения вала на­гнетателя. При этом поток отработавших газов дейст­вует на более удаленную от оси вала об­ласть лопаток крыльчатки турбины. Та­ким образом, возникает большее плечо силы, которое дополнительно увеличи­вает крутящий момент. При высокой на­грузке направляющие лопатки открыва­ют большее поперечное сечение кана­лов, что уменьшает скорость течения потока отработавших газов. Вследствие этого турбо­нагнетатель при равном количестве отработавших газов меньше ускоряется и работает с мень­шей частотой при большем количестве газов. Этим способом ограничивается давление наддува. Поворотом управляющего кольца 2 изменяется угол направления лопаток, которые устанавливаются на желаемый угол либо непосредственно отдельным управляющим рычагом 4, укрепленным на лопатках, либо поворотными кулачка­ми. Поворот кольца осуществляется при помощи управляющего пневматического цилиндра 5 под действием разрежения или давления воздуха либо, как вариант, при помощи электродвигателя с обрат­ной связью по положению лопаток (дат­чик положения). Нагнетатель с из­меняемой геометрией в положении покоя открыт и поэтому безопасен, т. е. при от­казе управления ни он сам, ни двигатель не повреждаются. Происходит лишь по­теря производительности на низких час­тотах вращения коленчатого вала.

Видео: Бензин вылетает обратно с карбюратора, ПРИЧИНЫ?

«Коктейль» для двигателя

Топливно-воздушная смесь — это «коктейль» из собственно топлива и воздуха. Для бензинового двигателя рабочее соотношение в среднем составляет 1 к 15, то есть 1 единица топлива и 15 единиц воздуха. Если добавить больше горючего (обогатить смесь), пострадает экономичность, если меньше (обеднить) — мощность. Со слишком обедненной или обогащенной смесью мотор вообще может отказываться заводиться.

Готовиться смесь может по-разному. В устаревших карбюраторных двигателях горючее «готовится» в отдельном механизме авто — карбюраторе. После смешивания воздуха с топливом смесь подается в двигатель и там сгорает. У карбюраторных моторов много минусов, а их ремонтопригодность сегодня уже не так востребованна. Поэтому самые популярные системы подачи топлива — инжекторные (от англ. inject — впрыскивать). 

В зависимости от конструкции мотора топливо подается либо во впускной коллектор — трубопровод, через который авто получает воздух из окружающей среды, — либо напрямую в цилиндры. Подобные решения сложнее, но позволяют экономить топливо и снижать количество вредных выбросов в атмосферу . Основная деталь инжекторного впрыска — форсунка. Именно она впрыскивает топливо:

Видео: КРУТЕЙШАЯ и простая ПРОВЕРКА СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЯ АВТОМОБИЛЯ по маслозаливной ГОРЛОВИНЕ

Так как конструктивно инжекторные и карбюраторные двигателя отличаются, особенно их топливная и воздушная системы, то рассмотрим возможные места подсоса воздуха по отдельности.

1. Вакуумный усилитель и его шланги;
2. Регулятор холостого хода (при наличии) в районе датчиков;
3. Прокладка впускного коллектора;
4. Клапан продувки адсорбера;
5. Прокладка дроссельного узла;
6. Форсунки (через уплотнительные кольца);
7. Патрубок между дроссельным узлом и воздушным фильтром.
8. Патрубки системы вентиляции картерных газов.
9. Шпильки ресивера.

Пункты 1, 3 указанные выше, свойственны и для карбюраторных моторов. Дальше больше внимания стоит уделить карбюратору, так как именно там чаще всего посасывает воздух, а именно:

1. Через прокладку, расположенную под карбюратором;
2. Через вышедшие из строя диафрагмы демпфера экономайзера, пускового, дросселя.
3. Не полное прилегание дроссельной заслонки (к примеру, в результате ее засорения);
4. Через винт качества топливной смеси;
5. Подсос воздуха через оси дросселей.
6. Через прокладку между крышкой поплавковой камеры и корпусом. В результате сильного пережатия происходит изгиб посадочной поверхности корпуса, он может достигать 1-2 мм по центру. Прокладка ситуацию не спасет. Нужно проводить шлифовку.

Причины попадания воздуха в топливную систему двигателя

Частое попадание воздуха в топливную систему мотора автомобиля свойственно автомобилям с большим пробегом или с большим сроком эксплуатации . Мы имеем в виду, что причиной попадания воздуха может стать изношенность составляющих частей топливной системы.

Вот следующие причины, связанные с этим:

— изношенные топливные шланги,

— некачественное уплотнение топливного фильтра,

— нарушенное уплотнение крышки топливного насоса,

— проржавевшие топливные трубки.

Еще одной причиной подсоса воздуха является повреждение уплотнений в топливной системе. Из-за этого топливо будет стекать обратно в топливных бак. Через несколько минут после включения топливного насоса, он будет полностью залит дизельным топливом, из-за чего начнется подсос воздуха в магистраль топлива.

Также появление воздуха в топливной системе возможно при окончании топлива в баке, когда насос начнет качать уже просто воздух, который находится там. В этом случае двигатель заглохнет. После заправки топлива в бак двигатель сразу не заведется. Нам придется включить топливный насос и прокачать топливо в магистраль. Это делается путем качания педалью газа и включенной массой на замке зажигания в течение минуты.

Пузырьки воздуха могут появиться в топливной системе турбодизеля и при полной герметизации всех трубок. При сильно разогретом двигателе пузырьки воздуха могут попасть в топливную магистраль от фильтра топливного насоса. В таком случае двигатель просто заглохнет.

Проверка работоспособности насоса

После этого следует проверить, осуществляется ли подача бензина насосом. Для этого достаточно открутить хомут крепления подающего патрубка из бензонасоса в карбюратор, опустить конец трубопровода в емкость и удостовериться, что насос качает. У некоторых бензонасосов предусмотрена ручная подкачка, поэтому сделать проверку несложно. Но есть и насосы, у которых такая функция не предусмотрена. В таком случае придется проверять работоспособность узла стартером (при вращении коленвала стартером приводится в действие и насос).

Если и из патрубка выходит равномерные струи бензина, в которых не просматриваются воздушные пузырьки, то это является показателем исправности бензонасоса, а также топливных магистралей, ведущих к нему. А это уже сужает круг поисков, поскольку исключаются возникшие проблемы на участке от бака к насосу.

Часто причиной непоступающего бензина является место соединения патрубков с бензонасосом и карбюратором, поскольку через неплотности будет подсасываться воздух, то бензин закачиваться не будет.

Подсос воздуха также может производиться между составными элементами карбюратора, а также в месте его крепления к впускному коллектору. Поэтому при поиске причины остановки мотора следует проверить затяжку всех крепежных гаек и болтов. В некоторых случаях виной становится порыв прокладок, расположенных между частями карбюратора, а также в месте его крепления к коллектору.

После проверки состояния прокладок и подтяжки крепежных элементов можно проверить работоспособность системы питания.

Далее будут описаны причины перебоев в подаче бензина, которые в пути обычно не случаются, но исключать их не стоит.

Линия возврата топлива (“обратка”)

Как правило, топливный насос имеет постоянную производительность, то есть закачивает топливо из бака в рампу под постоянным давлением. Двигатель же работает на разных режимах, потребляя разное количество топлива, в зависимости от его нагрузки. Таким образом, возникает необходимость контролировать давление и количество топлива в топливной рампе.

Этим занимается регулятор давления топлива , который сливает излишки топлива обратно в бак через линию возврата топлива, так называемую “обратку”. В настоящий момент существует два вида топливных систем, отличающихся наличием или отсутствием линии возврата топлива (обратной магистрали).

1. Система подачи топлива с линией возврата. Топливо, которое не было впрыснуто форсункой, является избыточным и оно возвращается обратно в бак через регулятор, который расположен на топливной рампе, и линию возврата. Таким образом в топливном коллекторе поддерживается постоянное давление.
2. Топливная система без линии возврата. Регулятор давления топлива в таких системах обычно устанавливается в модуле погружного топливного насоса. Избыточное топливо, подаваемое насосом, возвращается обратно в бак через короткую линию возврата. При этом в топливную рампу подается только то количество топлива, которое впрыскивается форсунками. Данная система имеет следующие преимущества – меньшая стоимость и меньший подогрев топлива в баке.

Как сохранить работоспособность бензинового двигателя при многолетней эксплуатации?

Каждый автовладелец задумывается над тем, как продлить рабочий ресурс силового агрегата своего авто. Прежде чем рассмотрим, что он может сделать для этого, стоит учесть самый важный фактор, влияющий на исправность мотора. Это качество сборки и технология, которой пользуется автопроизводитель, изготавливая тот или иной силовой агрегат.

Вот основные действия, которые должен выполнять каждый автомобилист:

• Проводить ТО своего автомобиля в соответствии с регламентом, который установил производитель;
• Заливать в бак только качественный бензин, и соответствующий типу мотора;
• Использовать моторное масло, предназначенное для конкретного ДВС;
• Не использовать агрессивный стиль вождения, часто доводя мотор до максимальных оборотов;
• Проводить профилактику поломок, например, регулировку клапанных зазоров. Один из самых важных элементов мотора является его ремень. Даже если визуально кажется, что он еще в хорошем состоянии, необходимо все равно его заменить, как только настанет для этого время, указанное производителем. Подробно об этом элементе рассказывается отдельно .

Так как мотор является одним из самых ключевых агрегатов авто, каждый автомобилист должен прислушиваться к его работе и быть внимательным даже к незначительным изменениям в его функционировании. Вот что может указать на неисправности силового агрегата:

• В процессе работы появились посторонние звуки или усилились вибрации;
• ДВС потерял динамичность и отдачу на нажатие педали газа;
• Повышение прожорливости (большой расход бензина может быть связан с необходимостью прогревать мотор зимой или при смене стиля езды);
• Уровень масла стабильно понижается, и смазку нужно постоянно доливать;
• Охлаждающая жидкость стала куда-то деваться, но под машиной нет луж, а бачок при этом плотно закрыт;
• Синий дым из выхлопной трубы ;
• Плавающие обороты – сами поднимаются и падают или водителю нужно постоянно подгазовывать, чтобы мотор не заглох (в этом случае может быть неисправна система зажигания);
• Плохо запускается или вообще не хочет заводиться.

У каждого мотора свои тонкости работы, поэтому автомобилисту нужно ознакомиться со всеми нюансами работы и обслуживания агрегата. Если некоторые детали или даже механизмы в машине автомобилист может заменить/отремонтировать самостоятельно, ремонт агрегата лучше доверить специалисту.

Преимущества и недостатки универсальных бензиновых двигателей

Если сравнивать дизельный агрегат и бензиновый, то к достоинствам второго относятся:

1. Высокая динамичность;
2. Стабильная работа при низких температурах;
3. Нешумная работа с небольшими вибрациями (если агрегат правильно настроен);
4. Относительно недорогое обслуживание (если не идет речь об эксклюзивных моторах, например, боксерах или с системой EcoBoost);
5. Большой рабочий ресурс;
6. Нет необходимости использовать сезонное топливо;
7. Более чистый выхлоп за счет меньшего содержания примесей в бензине;
8. При одинаковых с дизелем объемах у данного типа ДВС больше мощности.

Учитывая высокую динамичность и мощность бензиновых агрегатов, большинство спортивных автомобилей оснащаются именно такими силовыми установками.

Что касается обслуживания, то у данных модификаций тоже есть свое преимущество. Расходники на них стоят дешевле, а само ТО не нужно проводить так часто. Причина в том, что детали бензомотора подвергаются меньшей нагрузке, чем аналоги, используемые в дизелях.

Хотя водитель должен быть внимателен к тому, на какой заправке он заправляет свой автомобиль, бензиновый вариант не такой требовательный к качеству топлива по сравнению с дизелем. В худшем случае, что может произойти, это быстро засорятся форсунки.

Несмотря на эти достоинства, у данных моторов есть некоторые минусы, из-за чего много автолюбителей отдают предпочтение дизелю. Вот некоторые из них:

1. Несмотря на преимущество в мощности, у агрегата с идентичным объемом будет меньший крутящий момент. Для грузового коммерческого транспорта это важный параметр.
2. Дизель с аналогичным литражом будет расходовать меньше топлива, чем данный вид агрегата.
3. Что касается температурного режима, то в пробках бензиновый агрегат может перегреться.
4. Бензин легче загорается от посторонних источников тепла. Поэтому машина с таким двс более пожароопасная.

Чтобы легче было выбрать, с каким агрегатом должна быть машина, будущий автовладелец должен вначале определиться с тем, что он хочет от своего железного коня. Если упор делается на выносливость, большой крутящий момент и экономность, то явно нужно выбирать дизель. Но ради динамичной езды и более дешевого обслуживания стоит обратить внимание на бензиновый аналог. Конечно, параметр бюджетного обслуживания это понятие растяжимое, потому что это напрямую зависит от класса мотора и тех систем, которые в нем используются.

БЕНЗИН ИЛИ ДИЗЕЛЬ? НАГЛЯДНО СРАВНИВАЕМ ДВА ТИПА ДВИГАТЕЛЕЙ.