для чего в инжекторной системе питания предназначена рампа топливная магистраль

Топливная рампа.

Топливная рампа — обязательный элемент топливной системы двигателя внутреннего сгорания с распределенным впрыском.

Топливная рампа или рейка это отрезок полой трубки с закрытыми с двух сторон концами и отводами для подключения трубок меньшего диаметра, через которые топливо подается к форсункам.

Топливная рампа — один из элементов, «доставшихся» бензиновому мотору от дизельного двигателя. Еще один известный элемент, «перекочевавший» оттуда же в системы прямого впрыска — ТНВД.

В некоторых случаях форсунки прикреплены прямо к рампе. Топливная рампа используется практически во всех системах распределенного впрыска, хотя в некоторых конструкциях отвод топлива к форсункам происходит из корпуса регулятора.

История создания топливной рампы

В конструкцию системы впрыска топливная рампа пришла из практики создания дизельных двигателей, которые за счет конструктивных особенностей оснащались распределенным впрыском с момента изобретения. Статья взята из паблика «МАШИНЫ». В эпоху карбюраторного впрыска топливная рампа на бензиновых двигателях не применялась, так как в этих системах топливо подается централизовано и не под давлением.

Конструкция и расположение топливной рампы

Как правило, рампа устанавливается на впускной коллектор двигателя. Кроме отводящих трубок, в рампе имеется отверстие с запорным штуцером для присоединения манометра, которым контролируют давление топлива. Для предотвращения загрязнения он закрыт пробкой с резьбой. Чаще всего рампу делают из стальной бесшовной трубы, способной выдерживать высокое давление. В случае с дизельным двигателем, оснащенным системой common rail, это давление может быть очень высоким.

Главное назначение топливной рампы подача топлива и распределение его по форсункам.

Вынимая топливные форсунки из рампы нужно проявлять предельную осторожность. Одно неверное движение может привести к необходимости замены форсунки

При работе нагнетающего насоса топливо поступает в питающую магистраль, расположенную в головке блока. вк.ком/карс.бест Попав в рампу, топливо движется в направлении самого дальнего цилиндра. В некоторых конструкциях систем впрыска предусмотрен подогрев топлива теплом, которое выделяет при работе двигатель. Прогрев улучшает распыление.

Вопросы эксплуатации топливной рампы

Если по какой-то причине топливную рампу необходимо демонтировать, действовать нужно с предельной осторожностью, так как велик риск повредить распылители форсунок и контакты разъемов. Ни в коем случае нельзя допускать попадания грязи в открытые каналы и трубопроводы, так как после сборки она неминуемо попадет в форсунки и дело закончится, как минимум, их промывкой. На период проведения обслуживания отверстия нужно обязательно закрывать заглушками. Перед снятием топливную рампу можно очистить с помощью баллона со средством для чистки инжекторов. Ни при каких условиях не следует помещать рампу в растворитель для промывки, не отсоединив форсунки. Дело в том, что все отверстия в топливной рампе снабжены резиновыми герметизирующими кольцами, которые выйдут из строя, если поместить их в агрессивную среду. Кстати, в любом руководстве по ремонту можно найти рекомендацию менять резиновые прокладки в любом случае, даже если внешне они не имеют повреждений.

Источник

Инжекторная система подачи топлива

Инжекторная система подачи топлива — комплекс электронных и механических устройств, обеспечивающих подачи нужного объема топливной смеси непосредственно в коллектор впуска или цилиндр (для систем непосредственного впрыска).

Такое исполнение предусмотрено на всех современных авто с бензиновыми двигателями и пользуется спросом из-за большей эффективности. Ниже рассмотрим, что это за система, как она работает и из каких элементов состоит. Отдельно разберем преимущества и недостатки, о которых должны знать автовладельцы.

Что такое инжекторная система

Инжектор— форсунка или распылитель топлива, которое подается в двигатель для дальнейшего воспламенения и обеспечения движения транспортного средства.

Инжекторная система —это комплекс узлов, отвечающих за весь процесс подготовки и подачи горючего путем впрыска горючего в цилиндр / коллектор. Машины, которые оборудованы такими устройствами, называются инжекторными.

Первые комплекты такой аппаратуры были разработаны в 1936-м в компании Robert Bosch. Сотрудникам компании удалось добиться непосредственного впрыска горючего в цилиндры. Именно такие двигатели использовались на истребителях и позволяли развивать мощность до 1100 лошадиных сил. Подобную систему использовали на БВМ с 1928 года, но в более упрощенной форме. В СССР технология дошла только к 1942 году и сначала применялась в авиационной сфере.
Сегодня все современные ДВС оснащены форсунками.

Это обусловлено более высокой точностью дозировки и экономичностью. Весь процесс контролируется электронным блоком управления (ЭБУ) или специальным контроллером. Они получают данные от разных узлов и регулируют непосредственную подачу горючего с помощью форсунок.

Виды инжекторных систем и распределение впрыска

Сегодня выделяется два типа инжекторных систем двигателя по типу впрыска. Кратко рассмотрим их особенности.

Моно, центральный, одноточечный

Отличие конструкции состоит в наличии только одной форсунки, распределяющей топливо одновременно во все цилиндры. Инжектор устанавливается на месте карбюратора (на коллекторе впуска). Система активно применялась в 80-х годах прошлого века и была механической без управления с помощью ЭБУ.

Сегодня система не пользуется спросом из-за низкой экологичности и иных недостатков. В частности, в авто с Euro 3 и выше обязательно применение индивидуальной форсунки для цилиндра. Но одноточечная схема не лишена плюсов. Она отличается простотой исполнения и, соответственно, надежностью. Одной из причин явления является правильное расположение инжекторы в зоне холодного потока. Из минусов — высокое сопротивление воздуху и неточное распределение топлива.

Распределенный, многоточечный

Наиболее распространенный вариант, подразумевающий схему «один цилиндр — одна форсунка». Инжектор смонтирован в коллекторе впуска возле клапана. В определенный момент он подает определенный объем подготовленного горючего на впускные клапаны.

Условно такой тип впрыска делится на несколько видов:

Распределенная система обеспечивает точность формирования нужного объема топлива по цилиндрам и имеет минимальное сопротивление воздуху. Из минусов выделяется сложность исполнения и более высокая цена.

В отдельную группу входит непосредственный впрыск, когда горючее подается сразу в цилиндры, а не в коллектор впуска. Аналогичная система работает у дизельных ДВС. В таких двигателях головка блока имеет сложную конструкцию, которая очень дорога в производстве.

Применение этой схемы дает ряд плюсов с позиции мощности, экологичности и экономичности. Минус в том, что двигатель с прямым впрыском работает громче и сильней вибрирует, поэтому производители вынуждены дорабатывать шумоизоляцию и усиливать некоторые элементы.

Составные части систем

Рассматриваемая система состоит из электроники и механики. В функции первой входит контроль характеристик двигателя и подача импульса ко второй части (механической) с последующим исполнением команды.
Конструктивно электронная часть состоит из ЭБУ и множества датчиков инжектора. Они контролируют:

В зависимости от марки / модели авто могут устанавливаться и другие датчики. Вне зависимости от типа в их задачу входит определение характеристик мотора и их передача на электронный блок.
К категории механических устройств относится:

Все упомянутые элементы находятся во взаимодействии и выполняют одну задачу — подвод, формирование и подачу нужно топливной смеси для обеспечения нормальной работы двигателя.

Принцип работы инжекторной подачи топлива

Для лучшего понимания системы нужно знать, как работает инжекторный двигатель. Общий алгоритм такой:

Что касается механической составляющей, здесь принцип работы еще проще. Он имеет следующий вид:

Положительные и отрицательные стороны

Большой опыт применения таких систем позволяет выделить слабые и сильные места.
Преимущества инжекторного двигателя:

Несмотря на ряд положительных качеств, нельзя не отметить и недостатки инжекторной системы питания. К основным стоит отнести:

Заключение

Инжекторная система обеспечивает своевременную подачу заранее подготовленного топлива в двигатель. Благодаря большому количеству датчиков и точному электронному управлению, владельцу автомобиля не нужно проводить дополнительных настроек. Весь процесс проводится автоматически, а в роли «дирижера» выступает ЭБУ.

Процесс эксплуатации упрощается и тем, что система сама проходит диагностику и выдает ошибки в случае любых сбоев в работе. Это позволяет вовремя принять шаги по устранению неисправности или обратиться на СТО. Сама система почти не имеет конкурентов, кроме непосредственного впрыска, но последний пока не получил широкого применения из-за высокой стоимости и повышенных требований к качеству горючего.

Инжекторное управление системой впрыска топлива

Источник

Устройство системы питания автомобиля

Устройство системы питания инжекторного двигателя

Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя и электронная система питания.

Устройство инжектора

Основная задача системы питания инжекторного двигателя заключается в обеспечении подачи оптимального количества бензина в двигатель при разных режимах работы. Подача бензина в двигатель осуществляется с помощью форсунок, которые установлены во впускном трубопроводе.

Устройство системы питания инжектора:

1. Электробензонасос – устанавливается в модуле, который располагается в топливном баке. Модуль также включает в себя такие дополнительные элементы, как топливный фильтр, датчик уровня бензина и завихритель.

Электробензонасос предназначен для нагнетания бензина из топливного бака в подающий топливопровод. Управление электробензонасосом осуществляется с помощью контроллера через реле.

2. Топливный фильтр – предназначен для очистки топлива от грязи и примесей, которые могут привести к неравномерной работе двигателя, неустойчивой работе инжектора, загрязнению форсунок. В инжекторных системах к качеству топлива предъявляются высокие требования.

3. Топливопроводы – служат для подачи топлива от бензонасоса к рампе и обратно от рампы в топливный бак. Соответственно существует прямой и обратный топливопроводы.

4. Рампа форсунок с топливными форсунками – конструкция рампы обеспечивает равномерное распределение топлива по форсункам. На топливной рампе располагаются форсунки, регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе инжектора.

5. Регулятор давления топлива – предназначен для поддержания оптимального перепада давления, который способствует тому, что количество впрыскивания топлива зависит только от длительности впрыска. Излишки топлива регулятор подает обратно в бак.

Как работает система питания инжекторного двигателя?

Для стабильной работы двигателя необходимо обеспечить сбалансированное поступление топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в впускном трубопроводе, благодаря смешиванию бензина с воздухом. Контроллер с помощью управляющего импульса открывает клапан форсунки и путем изменения длительности импульса регулирует состав топливовоздушной смеси.
Регулятор давления топлива поддерживает перепад давления топлива постоянным, соответственно количество топлива, что подается пропорционально времени, при котором форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Если длительность импульса увеличивается – смесь обогащается, если уменьшается – смесь обедняется.

Источник

Как правило, система топлива в авто дополнительно комплектуется инжектором впрыска бензинового или дизельного двигателя, также сюда входит топливная рампа (иногда называют рейкой). Существует множество причин, по которым данный элемент требует систематического обслуживания и внимания. Если обнаружены небольшие неисправности, то конструкцию восстанавливают, а при серьезных повреждениях полностью меняют.

Для чего нужна

Не менее актуальным является вопрос, для чего нужна топливная рампа. Ее включают в систему топлива с инжекторами для бензиновых и дизельных ДВС, нужна для того, чтобы распределить конкретный вид топлива под определенным давлением с форсунками. Далее оно подается в камеру сгорания. Поэтому впрыск принято считать распределенным.

Конструктивные особенности

Перед тем, как переходить к принципу работы, важно понимать, что такое топливная рампа в автомобиле. Это бесшовная конструкция в виде трубы конкретного диаметра, длины и сечения. С отводами или без них к конструкции прилегают уплотнительные элементы, которые создают герметичные условия для системы. По всей оси подсоединяются форсунки. Их количество такое же, как и цилиндры силового агрегата. В обязательном порядке подводят топливопровод, подключающийся с торцевой части или оси. Есть и другие варианты, которые связывают с особенностями конструкции топливной системы.

Функционально топливную рампу отличают следующие особенности:

предназначение;

по какой схеме подключаются форсунки и дополнительные устройства;

из какого материала изготавливаются;

форма сечения;

размеры;

место и локализация подключения.

Касательно функционального назначения принято выделять два вида топливных рамп:

аккумулятор давления дизельного ДВС, снабженный Common Rail системой;

Форсунки подключаются вдоль оси, с первого торца располагается регулятор топливного давления, а со второго – топливопровод (иногда датчик топливного давления). Могут быть и другие варианты.

топливная рампа бензомотора с инжектором распределенного впрыска топлива.

Это такая же трубка с пустой полостью, а по оси располагаются подключенные форсунки. К ним подводится топливопровод. Торцы могут быть запаяны или снабжены механизмом, регулирующим давление. Характерная особенность зависит от автоконцерна и модели ТС, поскольку они изготавливают топливную рейку индивидуальной конфигурации. Принцип работы не зависит от того, каким образом располагаются форсунки. Важно, как подключен теплопровод и наличие дополнительных устройств. Данные функциональные особенности также определяют специфику работы регулятора давления.

Например, рампа в автомобиле ВАЗ имеет установку на одном торце штуцера, чтобы подключить теплопровод, а на другом – штуцер для слива топлива. В качестве материала используется высококачественный и надежный металл. Данное правило касается двигателей, работающих на дизеле. Поскольку настолько высокое давление другие материалы не способны выдержать. Чаще всего используется сплав алюминия или легированная сталь, стойкая к образованию коррозии. Второй материал в обиходе чаще всего называют нержавейкой. Иные варианты встречаются намного реже.

Размеры предполагают, в первую очередь, длину, диаметр округлой формы, высоту и ширину аккумулятора в форме прямоугольника. Способ и локализация подключения зависит от специфических особенностей ДВС и топливной системы. В бензиновом агрегате с инжекторами впрыска рампу устанавливают на коллектор впускного типа и присоединяют посредством болтов. Встречаются ситуации, когда коллектор не используется.

Как работает конструкция

Топливная рампа устройство и принцип работы определяет конструкционная схема, которая применяется в транспортных средствах с инжектором распределяющего впрыска топлива, бензиновом или дизельном ДВС. Алгоритм функционирования один и тот же. Топливо отправляется в специальный насос с высоким давлением (ТНВД), где происходит нагнетание до определенной отметки. Далее бензин подается на рампу, затем в форсунки и камеру сгорания. Если присутствуют излишки, то они сливаются через специальный штуцер топливопровода. В дизеле может использоваться ТНВД клапан дозирования.

Топливная система является важнейшим функциональным элементом в транспортном средстве. С ее помощью происходит подача топлива в специальную камеру с наступлением нужного временного промежутка. В нее входит несколько функциональных элементов, которые отвечают за транспортировку, фильтрацию, учет и отвод.

Условно ее можно разделить на две подсистемы:

перенос топлива с фильтрацией и организацией должного давления в системе посредством гидравлических и механических устройств;

рассчитывается количество и момент подачи топлива через инжекторы с дальнейшим распределением по цилиндрам. Осуществляется посредством электронных элементов системы.

Топливная система включает следующие элементы:

бак – емкость, отличающаяся надежной герметичностью, чтобы хранить топливо в безопасных условиях;

прямой и обратный трубопроводы. Шланги отличаются гибкостью, посредством которых топливо транспортируется;

фильтры, осуществляющие тонкую и грубую очистку. Позволяют избавиться от крупных фракционных загрязнений;

регулятор давления. Нужен для того, чтобы задавать определенный показатель давления;

насос. Чаще всего используется погружной тип, который приходит в движение посредством электродвигателя;

ТНДВ. Предназначен для дизельных двигателей для впрыска;

форсунки.

Какие существуют топливные системы бензодвигателей

В зависимости от того, какой тип бензинового ДВС используется, принято выделять две системы: инжекторную и карбюраторную. Различаются в конструкциях и рабочих характеристиках.

Карбюратор

Принцип работы осуществляется по следующей схеме:

всасывание топлива из бака происходит посредством насоса. Присутствует невысокий уровень давления, нужна только подача топлива;

передвижении по трубопроводу, а затем топливо проходит через фильтры;

в карбюраторе происходит смешивание горючего с воздухом;

смесь в готовом виде отправляется на цилиндр ДВС, где происходит сгорание.

Двигатель инжектора

Топливная система с двигателем инжектора имеет характерную особенность – это система впрыска, которая в принудительном порядке нагнетает топливо в камеру сгорания. Посредством насоса топливной системы создается повышенное давление, зависящее от вида впрыска:

для каждого цилиндра устанавливаются отдельные форсунки, что гарантирует правильное распределение топлива. Посредством насоса создается давление в диапазоне 2,5-4 Бар;

при наличии моновпрыска (когда есть только одна форсунка), подача топлива осуществляется для всех цилиндров двигателя. В современном производстве автомобилей используется редко из-за отсутствия экономической выгоды;

впрыск. Форсунки устанавливаются в головке цилиндра, поэтому впрыск осуществляется напрямую в цилиндры. В таком случае давление составляет 155 Бар.

Топливная система бензинового инжектора работает по следующему принципу:

подача бензина осуществляется при помощи насоса на рампу;

благодаря регулятору, расположенному на рампе, обеспечивается необходимый уровень давления;

форсунки, установленные на рампе, впрыскивают топливо в цилиндры;

когда осуществляется подача бензина на цилиндры вместе с воздухом, получается топливообразующаяся смесь.

Как происходит питание дизельного топлива

Подача дизельного топлива имеет свои характерные особенности. Принято выделить три вида устройств:

от аккумулятора (Common Rail);

через насосы-форсунки;

разделенные.

Common Rail

Считается самой популярной и топливной системой для дизельного ДВС. Соответствует всем экологическим нормам и стандартам за счет независимых процессов впрыскивания дизеля, учитывая режим функционирования двигателя.

Система питания от аккумулятора имеет два участка:

с низким давлением (входит топливный бак, насос низкого давления, фильтр и трубопровод);

с высоким давлением (включает насос высокого давления, рампу, трубопровод, форсунки).

Топливная система дизельной ДВС предполагает следующий порядок:

насос низкого давления начинает нагнетать дизель из топливного бака в трубопровод;

дизель проходит по трубопроводу, попадает в фильтры для грубой и тонкой очистки, а затем в насос высокого давления;

ТНВД осуществляет подачу топлива на форсунки, которые обеспечивают впрыск в цилиндры;

в одно и то же время вместе с впрыском осуществляется подача воздуха.

Разделенная схема и насос-форсунка

Данная система включает топливный бак, трубопровод, ТНВД, форсунку. Насос и форсунки соединяются при помощи длинного трубопровода, который способен выдерживать высокое давление. Данная схема успешно применяется в автомобилестроении на территории РФ, так как обходится по низкой стоимости за счет простоты конструкции.

Насос-форсунка – это устройство, которое обеспечивает нормальный уровень давления и проводит впрыск топлива. Расположена конструкция в головке блока цилиндра, а начинает работать под действием кулачкового механизма. Обратная и прямая магистрали реализуются в качестве каналов и расположены непосредственно в головке блока. При данной схеме работы обеспечивается давление в 2200 Бар. Однако существует важный нюанс: от режима работы двигателя зависит показатель давления.

Обратная магистраль

На практике насос для подачи топлива имеет статичный показатель производительности, закачивая топливо в бак при постоянном показателе давления. ДВС функционирует в разных режимах, потребляя различное количество топлива, учитывая его степень нагрузки. В результате появляется необходимость измерять и держать под контролем давление, а также уровень топлива в топливной рейке. Данную обязанность исполняет регулятор давления топлива, ликвидирующий излишки топлива, возвращая в бак через линию возврата топлива (есть альтернативное название «обратка»).

Принято выделять в классификации две категории топливных систем, различающихся наличием или отсутствием обратной магистрали:

подача топлива с линией обратки. Топливо, которое ранее не было использовано посредством впрыска форсунки, принято считать избыточным. Поэтому оно возвращается в бак посредством регулятора, расположенного на рампе, и возвратной линии. В результате в коллекторе для топлива происходит поддержание постоянного показателя давления.

подача топлива без возвратной линии. Регулятор в подобных системах чаще всего устанавливается в модуле погружного насоса для топлива. Избыточное количество, которое подается посредством насоса, возвращается в бак в обратном порядке при помощи короткой линии возврата. В топливную рампу осуществляется подача топлива только в том количестве, которое необходимо для впрыскивания форсунками. Система пользуется популярностью за счет демократичной стоимости и требует меньшего подогрева в баке топлива.

Чаще всего главные составляющие топливной системы одинаковы для большей части моделей транспортных средств, которые относятся к одной категории. С другой точки зрения, на практике характеристики нередко меняются, в зависимости от технической специфики определенного двигателя.

Давление на топливной рампе измеряют и контролируют манометром, который прикрепляют при помощи штуцера. Чаще всего для его крепления предусматриваются специальные отверстия. При обыкновенном положении штуцер находится в закрытой позиции при помощи пробки, что защищает резьбу от попадания грязи и пыли. Давление контролируется в рампе в период техосмотра транспортного средства.

Для улучшения распыления топлива в некоторых двигателях конструкция топливной рампы предусматривает возможность его предварительного прогрева. Также на рампе расположены штуцеры для подачи и слива топлива.

Изготовление рампы и эксплуатация

Материалом для изготовления топливной рампы служит легированная сталь, обеспечивающая защиту контактирующей с топливом внутренней полости от коррозии. После изготовления рампа проходит обязательную проверку на способность выдерживать избыточное давление.

Чтобы проверить рампу на наличие дефектов, иногда требуется снять устройство с двигателя. Для начала происходит отключение топливной подачи, а затем шланги отсоединяются. Далее снимают сливной шланг, чтобы демонтировать рампу с корпуса, откручивая крепежные болты при помощи гаечного ключа.

Затем потребуется снять форсунки с максимальной осторожностью, чтобы не повредить конструкцию. Предварительно штуцеры закрывают при помощи заглушек для защиты. После проведения технического осмотра и возможных дефектов, рампу ремонтируют. Затем ее можно снова использовать.

Топливная рампа является обязательным элементом в системе автомобиля. Поэтому крайне важно для водителей знать принцип ее работы и периодически контролировать работу. При выявлении неисправностей настоятельно не рекомендуется использовать транспортное средство до проведения ремонта.

Источник