Подача воздуха в автомобиле
Впускная система
Впускная система (другое наименование – система впуска) предназначена для впуска в двигатель необходимого количества воздуха и образования топливно-воздушной смеси. Термин «впускная система» появился с развитием конструкции двигателей внутреннего сгорания, особенно с появлением системы непосредственного впрыска топлива. Оборудование для питания двигателя воздухом перестало быть просто воздуховодом, а превратилось в отдельную систему.
В своей работе система впуска взаимодействует со многими системами двигателя, в том числе:
• системой впрыска;
• системой рециркуляции отработавших газов;
• системой улавливания паров бензина;
• вакуумным усилителем тормозов.
Взаимодействие перечисленных систем и еще ряда других систем обеспечивает система управления двигателем.
Для улучшения наполнения цилиндров воздухом, повышения мощности в конструкции системы впуска современных бензиновых и дизелных двигателей используется турбонаддув.
Впускная система имеет следующее общее устройство:
• воздухозаборник;
• воздушный фильтр;
• дроссельная заслонка;
• впускной коллектор;
• впускные заслонки (на отдельных конструкциях двигателей);
• соединительные патрубки;
• конструктивные элементы системы управления двигателем.
Воздухозаборник обеспечивает забор воздуха из атмосферы и представляет собой патрубок определенной формы.
Воздушный фильтр служит для очистки воздуха от механических частиц. Фильтрующий элемент изготавливается из специальной бумаги и размещается в отдельном корпусе. Фильтрующий элемент воздушного фильтра является расходным материалом, т.е. имеет ограниченный срок службы. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля срок службы фильтрующего элемента может изменяться.
Дроссельная заслонка регулирует величину поступающего воздуха в соответствии с величиной впрыскиваемого топлива. На современных двигателях дроссельная заслонка приводится в действие с помощью электродвигателя и не имеет механической связи с педалью газа.
Впускной коллектор распределяет поток воздуха по цилиндрам двигателя и придает ему необходимое движение. Разряжение, возникаемое во впускном коллекторе используется в работе вакуумного усилителя тормозов, а также для привода впускных заслонок.
На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке устанавливаются впускные заслонки. Они обеспечивают процесс смесеобразования за счет разделения воздуха на два впускных канала. Один канал перекрывает заслонка, через другой – воздух проходит безпрепятственно. Впускные заслонки установлены на общем валу, который поворачивается с помощью вакуумного или электрического привода.
Работу впускной системы обеспечивает система управления двигателем. Конструктивные элементы системы управления двигателем, которые используются в работе системы впуска, можно разделить на три группы:
• входные датчики;
• блок управления;
• исполнительные устройства.
К примеру, впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива имеет следующие датчики:
• расходомер воздуха;
• датчик температуры воздуха на впуске;
• датчик положения дроссельной заслонки;
• датчик давления во впускном коллекторе;
• датчик положения впускной заслонки;
• датчик положения клапана рециркуляции;
• датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов.
Расходомер воздуха и датчик температуры воздуха на впуске служат для определения нагрузки на двигатель. На некоторых моделях двигателей расходомер воздуха не устанавливается. Его функции выполняет датчик давления во впускном коллекторе. При совместной установке расходомер воздуха и датчик давления во впускном коллекторе дублируют друг друга. Датчик давления во впускном коллекторе также используется в работе системы рециркуляции отработавших газов для расчета количества перепускаемых газов. Величина нагрузки двигателя определяется с помощью датчика температуры воздуха на впуске и дополнительного датчика атмосферного давления. Остальные датчики обеспечивают работу соответствующих систем.
Работой впускной системы управляют следующие исполнительные устройства:
• блок управления дроссельной заслонкой;
• электродвигатель привода впускных заслонок или клапан управления вакуумным приводом заслонок (на двигателе с непосредственным впрыском топлива);
• запорный клапан системы улавливания паров бензина;
• электромагнитный клапан системы рециркуляции отработавших газов.
Исполнительные устройства активирует блок управления двигателем.
Принцип работы впускной системы
Работа впускной системы основана на разности давлений в цилиндре двигателя и атмосфере, возникающей на такте впуска. Объем поступающего воздуха при этом пропорционален объему цилиндра. Величина поступающего воздуха регулируется положением дроссельной заслонки в зависмости от режима работы двигателя.
На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке работают впускные заслонки. Совместная работа дроссельной и впускных заслонок обеспечивает несколько видов смесеобразования:
• послойное смесеобразование;
• бедное гомогенное смесеобразование;
• стехиометрическое гомогенное смесеобразование.
Послойное смесеобразование используется при работе двигателя на малых и средних оборотах и нагрузках. При послойном смесеобразовании дроссельная заслонка большую часть времени открыта полностью. Заслонка прикрывается только для обеспечения разряжения, необходимого в работе системы улавливания паров бензина (продувка адсорбера), системы рециркуляции отработавших газов (перепуск отработавших газов во впускной коллектор) и вакуумного усилителя тормозов (создание необходимого разрежения). Впускные заслонки закрыты.
Стехиометрическое (легковоспламеняемое) гомогенное (однородное) смесеобразование применяется при высоких оборотах двигателя и больших нагрузках. Дроссельная заслонка открывается в соответствии с требуемым крутящим моментом. Впускные заслонки открыты.
На бедной гомогенной смеси двигатель работает в промежуточных режимах. Дроссельная заслонка открывается также в соответствии с требуемым крутящим моментом. Впускные заслонки закрыты.
Схема впускной системы
1.воздушный фильтр
2.расходомер воздуха
3.адсорбер
4.запорный клапан системы улавливания паров бензина
5.блок управления дроссельной заслонкой
6.датчик давления во впускном коллекторе
7.клапан управления впускными заслонками
8.вакуумный привод впускных заслонок
9.датчик положения впускной заслонки
10.датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов
11.клапан системы рециркуляции отработавших газов
12.блок управления системы управления двигателем.
Система впуска, как увеличить подачу воздуха в двигатель
Воздух – крайне необходимый элемент для образования рабочей смеси. Многое зависит от атмосферного давления, количества воздуха, его чистоты. Немаловажна и геометрия движения впускного воздуха, от чего зависит стабильность работы двигателя, а также его КПД.
Конструкция впускной системы двигателя
Простейшая система впуска инжекторного двигателя состоит из следующих деталей:
Обзор элементов системы впуска двигателя
Резонатор
Представляет собой пластиковый воздухозаборник, который, как правило, установлен под фарами возле радиаторов. Патрубок устанавливается по ходу движения автомобиля, чтобы захватывался поток воздуха.
Конструкция воздухозаборника осуществлена таким образом, чтобы избежать попадания воды в цилиндры.
Корпус воздушного фильтра
Пластиковый короб, в котором устанавливается фильтр. Корпус максимально герметичен, обычно имеет отстойник для мусора.
Фильтр расположен во всей площади корпуса, в составе которого целлюлозная бумага с прорезиненными краями. Рассчитан фильтр таким образом, чтобы обеспечить необходимое сопротивление.
Дроссельный патрубок
Обычно представляет собой гофрированный патрубок. В гофре имеется отдельный патрубок, через который во впускной коллектор попадают картерные газы. К патрубку присоединяется ДМРВ, крепится хомутами с двух сторон во избежание подсоса неучтенного воздуха.
Датчик имеет в своей основе платиновую проволоку и никелевую сетку в качестве чувствительного элемента. Работа датчика заключается в подсчете впускаемого воздуха, а полученная информация уже передается на электронный блок управления.
Получив данные от датчика массового расхода воздуха, блок управления уже знает, в каком количестве подать топливо.
Дроссельная заслонка
Дроссельная заслонка нужна для дозирования впускаемого воздуха, непосредственно влияющее на количество впрыскиваемого топлива.
За положением открытия заслонки отвечает электронный потенциометр ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия заслонки корректируется количество подачи топлива.
Устанавливаемый либо на дросселе, либо на коллекторе, регулятор холостого хода (РХХ), отвечает за поток воздуха в обход закрытого дросселя в режиме холостого хода.
Впускной коллектор
Впускной коллектор равномерно распределяет воздух по цилиндрам, создавая необходимую геометрию потока, а также играет роль в смесеобразовании.
Может быть пластиковым или железным. У современных двигателей ресивер с изменяемой геометрией потока воздуха, а за геометрию отвечают двигающиеся шторки.
Доступные методы увеличения подачи воздуха
От количества попадающего воздуха зависит мощность двигателя. Установка турбины – метод радикальный, однако существуют более простые и дешевые способы:
Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления
К данному способу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Оправдана установка подобного фильтра только в случае комплексного тюнинга, но и без того прибавляет скромных 1-3% мощности за счет снижения сопротивления, а значит, увеличения объема воздуха в камере сгорания.
Холодный впуск
Существуют готовые комплекты холодного впуска. Не на всех автомобилях воздухозаборник способен забирать холодный воздух, температура подкапотного пространства не позволяет.
Конструкция холодного впуска дает возможность попадать в коллектор холодному воздуху, а значит в цилиндры попадает больше воздуха – горение смеси будет более эффективно.
Установка впускного коллектора с иной геометрией
Для автомобилей ВАЗ предусмотрены коллектора под разные потребности: с короткими каналами — мотор будет «верховым», с длинными каналами обеспечить достаточный крутящий момент с холостых до средних оборотов.
Резюме
Вышеуказанные операции по изменению количества впускаемого в систему воздуха, а также геометрии его движения, приводят к незначительному увеличению мощности. Для обеспечения стабильной работы впускной системы требуется ежегодная промывка дросселя и датчиков, а также сокращенный срок замены воздушного фильтра.
Впуск и выпуск (как повысить мощность малой кровью)
Сразу хочу сказать, что это не инструкция по повышению мощности, а лишь мои мысли откуда по крошкам можно получить дополнительную мощность. Сами понимаете – чудес не бывает.
Общий смысл в том, чтобы повысить наполняемость цилиндров воздухом. Наполняемость современных двигателей порядка 80-85%, т.е. получается на Спектре двигатель работает на 80% от теоретической мощности. Равносильно тому, что у нас стоял бы двигатель 1,3л со 100% наполняемостью.
Потери в воздухозаборнике составляют до 0,07bar. Это равно примерно 7% мощности. Т.е. если убрать воздухозаборник, то можно получить до +7% к мощности.
2) Далее идет воздушный фильтр.
Но на нем потери минимальны. При стандартных характеристиках установка “нулевика” не даст ничего.
Тут я имею ввиду не то, что все привыкли понимать под ресивером (объем между дроссельной заслонкой и впускным коллектором). Тут ресивер это объем над фильтром (между фильтром и дроссельной заслонкой). Возможно обращали внимание при замене фильтра, что он имеет определенный объем. Этот объем сделали не просто так. Он оказывает влияние в переходных режимах на средних и высоких оборотах.
Например, двигаетесь вы на 5й передаче и 3000 об/мин, и резко нажимаете «газ». Тут двигатель начинает реветь, а ускорение начинает ощущаться только через пару секунд (наверное, обращали внимание). Или каждый раз при переходе на повышенную передачу двигатель как бы подтупливает.
Для сведения время этой тупки к минимуму, необходимо чтобы этот объем был в идеале в 10раз больше рабочего объема двигателя. На Спектре получается 16л, а у нас от силы литра 3.
В общем мощности это не прибавит, но отзывчивости добавит.
4) Впускной патрубок.
Мало того, что он гофрированный, так еще имеет изгибы 90гр. Каждый изгиб 90гр – это потеря 1% воздушного заряда. Выход тут в использовании прямых труб и более плавных изгибов, например, замена 90гр изгиба на 2 по 45гр.
5) Дроссельная заслонка.
Здесь потери составляют до 0,03bar (т.е. 3% к мощности). Эти потери, собственно, из-за самой конструкции заслонки. От них не избавиться. Но могу сказать, что диаметра 55мм хватит до 150лс, 60 мм до 200лс. У Спектры где-то в этом интервале (как выяснил позже всего 50мм).
6) Впускной ресивер.
Его я касаться здесь не буду, т.к. это уже более серьезная доработка. Но тут хочу отметить такой момент:
Если объем равен 60% рабочего объема – моментальная реакция на «газ», меньше мощность;
Если 150% – хуже реакция, больше мощность.
Это 2 наилучших соотношения объемов ресиверов по отношению к рабочему объему. Получены опытным путем.
Следующие пункты не относятся к конструкции впуска.
Если понизить температуру на впуске на 20грС, то это даст до 5% к мощности. Например, температура впуска стандартного двигателя порядка 65грС. (все, я думаю, слышали про холодный впуск – cold air intake).
Замечали, как херово тянет движок в жару? Плюс с меньшей температурой на впуске, меньше возможность детонации.
Это хоть и не относится к впуску/выпуску, но имеет значение при повышении мощности. Их установка даст до 2% к мощности. Плюс обладают рядом преимуществ: им необходим меньший ток для искры, больше срок службы и меньше температура свечи, опять же меньше возможность детонации.
9) Выпускной коллектор.
Тут сказать в 2х словах очень сложно. Но общий смысл в том, что паук и прямоток имеют значение, если они правильно рассчитаны. Это не просто понты или звук. Противодавление на выпуске стандартной выпускной системы составляет до 0,07bar. Можно, конечно, его снизить до 0bar, путем выпуска газов после паука сразу в атмосферу. Но можно сойти с ума, если ездить на таком авто, да и люди вас не поймут.
Наиболее гуманный будет установка прямоточной системы, в ней противодавление ниже в 1,5-2 раза.
При конструировании паук нужно учитывать ряд параметров. Но мы учтем лишь часть моментов:
#схема 4-1 всегда лучше 4-2-1
#если не знаете диаметр трубы, то лучше выбрать меньший
#объем первичной трубы каждого цилиндра должен быть равен 1,8-2,5 рабочего объема цилиндра (на спектре около 400см2, при d=38мм, L должна быть 63-88см)
#чем короче труба, тем на более высоких оборотах она даст эффект.
Паук улучшает продувку цилиндров в момент перекрытия клапанов. А, следовательно, чем больше он вытянет отработавших газов, тем больше войдет свежего заряда и тем выше будет мощность.
Воздухозаборник, т.е. его отсутствие (до 7%)+холодный впуск (до 5%) + иридиевые свечи (до 2%) + другие патрубки (до 1%) = до 15% и это не считая выпуска.
Еще хотел бы затронуть пару интересных фактов:
1)Двигатель убивают 2 вещи: высокие обороты и детонация
2)Давление наддува в 1bar (это до 100% к мощности) дает нагрузку на двигатель всего 20%
Зато увеличение оборотов в 2 раза, увеличивает нагрузку в 4 раза. Т.е. если мы увеличим обороты максимальной мощности с 6000 об/мин до 7000 об/мин, то нагрузка увеличится на 36%.
Это я к тому, что атмо не надежнее турбо. Лучше(безопаснее) увеличить мощность наддувом при тех же оборотах, чем увеличение оборотов за счет широких распредвалов с большим подъемом.
Но это чисто мое мнение.
Так то еще много чего хотел сказать, но не хочу загружать никого:)
Часть этих пунктов я хочу попробовать воплотить – посмотрим, что получится 🙂
Мой же пост, но с активными обсуждениями в группах:
Система подачи воздуха в салон автомобиля
Сегодня невозможно представить себе автомобиль без кондиционера, или системы обогрева салона. Полноценная регулировка системы подачи воздуха в салон автомобиля производится посредством кнопок и рычагов, которые расположены на центровой части приборной панели автомобиля.
Устройство центровой составляющей приборной панели автомобиля
Каждый автомобиль оборудован комплектом специальных направляющих заслонок, необходимых для регулирования подачи воздушных потоков. Фиксирование температурного режима воздуха, который поступает в салон автомобиля, производится за счет перемешивания нагретых и холодных воздушных масс посредством прохождения через теплообменник, расположенный в отопительной системе.
Подача воздуха производится за счет набегающего потока, который формируется в процессе движения машины, а также благодаря специальному вентилятору, направляющему воздух через центральные и боковые дефлекторы приборной панели. В некоторых моделях автомобилей дополнительно устанавливаются заводские «колодцы» подачи воздуха в ножные сектора со стороны заднего ряда сидений. Но такая функция доступна чаще в дорогих автомобилях, приближенных к бизнес-классу.
Для того, чтобы перевести отопительную систему в рабочий режим, необходимо, прежде всего, поставить ключ зажигания в рабочее положение, так как в цепи питания электродвигателя автомобиля находится специализированное реле.
Отопительные системы бывают двух типов:
Но если говорить об иномарках, то в них, как правило, отопительная система и кондиционер реализованы в едином блоке и образуют целостную климатическую систему.
Регулирование скоростных и температурных режимов подачи теплого воздуха производится за счет специального тумблера или ползунка, расположенного на центральной части приборной панели. Чаще всего он выглядит как поворотная рукоять с нанесенной шкалой синего и красного цвета, где синий – это холод, а красный означает тепло.
Регулировка подачи воздуха в салон автомобиля
С помощью поворотной рукояти с пятью режимами производится регулировка направления подачи воздуха. А благодаря регулировочному ползунку на приборной панели осуществляется переключение режимов циркуляции воздушных потоков (рециркуляция и подача воздуха с улицы).
В крайнем левом режиме происходит перемешивание воздуха внутри салона. При переключении в правое положение включается подача свежего воздуха извне. Режим рециркуляции очень важен, поскольку позволяет осуществлять прогрев салона намного быстрее и предотвращает попадание в авто плохих запахов с улицы.
Максимальная эффективность рециркуляции актуальна в автоматических режимах в составе климат-контроля. Центральный блок управления климатом получает информацию от сенсоров газоанализаторов, установленных в машине. И по результатам полученной информации, активирует режим рециркуляции при обнаружении вредных веществ и взвесей в воздухе за бортом. После нормализации микроклимата этот режим отключается. Следует помнить, что долгое использование режима рециркуляции может привести к сильному запотеванию стекол.
В центральной части приборной панели тоже можно найти ползунок регулировки отопительного режима. У него есть 4 положения. Например, крайний левый – это полное отключение системы. А перемещение вправо увеличивает температурный режим и скорость прогрева автомобиля. Однако при резком включении ползунка на максимальное тепловое значение не происходит моментального нагрева в салоне. Воздух, поступающий из «печки», нагревается постепенно и спустя пару минут формирует выбранный микроклимат в авто.
В каждом автомобиле есть кнопка включения/выключения кондиционера (охлаждения). При включении она загорается, при выключении – затухает. Кроме того, регулировать направление воздушных потоков в салоне можно посредством дефлекторов, расположенных по краям приборной панели и в середине. Дефлекторы оборудованы специальными жалюзийными решетками, при перемещении которых водитель или пассажир могут определять направление воздушного потока.
Важно помнить, что, используя систему подачи воздуха в салон автомобиля, режимы нужно чередовать и не практиковать их ежедневно в одном положении. Поскольку система циркуляции может перегреваться или охлаждаться, и есть риск, что воздух в салоне будет застаиваться.
Подача воздуха в двигатель: устройство и схема работы
Принцип работы бензинового или дизельного двигателя внутреннего сгорания основан на преобразовании высвобождающейся в результате сжигания топлива энергии в полезную механическую работу. При этом в цилиндрах ДВС горит не только солярка, газ или бензин, а так называемая топливно-воздушная смесь.
За его забор и дальнейшую подачу в нужном количестве непосредственно в цилиндры мотора отвечает целый ряд отдельных элементов, которые входят в общую впускную систему двигателя. Далее мы поговорим о том, как реализована подача воздуха в двигатель, а также какое устройство и особенности имеет система подачи воздуха в двигатель на бензиновых и дизельных моторах.
Система подачи воздуха на бензиновых двигателях
Сразу отметим, что останавливаться на моторах, которые оборудованы устаревшей карбюраторной системой, мы не будем. Речь пойдет о ДВС с инжектором. В качестве примера давайте рассмотрим общее устройство системы подачи воздуха на модели авто с инжекторным двигателем.
Добавим, что хотя на разных моделях отечественного и иностранного производства схема реализации может несколько отличаться, общий принцип и конструкция остаются одинаковыми.
Система подачи воздуха состоит из следующих базовых элементов:
Воздухозаборник на разных автомобилях представляет собой пластиковую деталь, через которую атмосферный воздух «засасывается» в двигатель. Элемент обычно установлен в подкапотном пространстве так, чтобы забирать воздух по ходу движения авто, находится в области чуть ниже передних фар, ближе к радиаторной решетке, справа или слева. Такое место расположения позволяет эффективно забирать необходимое количество воздуха на разных режимах работы ДВС.
Следующим элементом является корпус воздушного фильтра и сам фильтр, который установлен внутри него. Обычно на большинстве автомобилей корпус с фильтром устанавливается в передней части моторного отсека, дополнительно под корпусом могут использоваться резиновые уплотнители-опоры. Что касается фильтра, фильтрующий элемент обычно является бумажным, площадь фильтрующей поверхности максимально увеличена.
В корпусе воздушного фильтра на многих авто также установлен важный электронный датчик ДМРВ (датчик массового расхода воздуха). Также этот датчик может располагаться и на других элементах системы до дроссельной заслонки.
Дроссельный патрубок крепится к ресиверу и дозирует объем воздуха, который подается во впускную трубу. За количество поступающего в мотор воздуха отвечает дроссельная заслонка, которая при помощи специального привода соединена с педалью газа. Еще на многих современных ТС педаль газа может быть электронной, то есть не имеет прямой связи с дроссельным узлом. В этом случае после нажатия на акселератор соответствующий сигнал подается на электродвигатель, управляющий дроссельной заслонкой.
Еще добавим, что дроссельный патрубок также имеет в своей конструкции ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки) и РХХ (регулятор холостого хода). Благодаря наличию ДПДЗ на электронный блок управления двигателем (ЭБУ) подается сигнал, по которому контроллер «понимает», на какой угол открыта заслонка. На основании сигналов от ДМРВ, ДПДЗ и ряда других датчиков ЭБУ корректирует уровень подачи топлива в цилиндры через инжекторные форсунки в соответствии с тем или иным режимом работы ДВС.
Такое решение позволяет поддерживать и гибко изменять количество оборотов холостого хода тогда, когда дроссельная заслонка закрыта, то есть воздух идет в обход. Другими словами, РХХ управляет количеством воздуха, который подается по специальному каналу в обход закрытой дроссельной заслонки на холостом ходу.
Когда клапан-шток выдвигается полностью, его конусная часть перекрывает подачу воздуха мимо заслонки (клапан РХХ закрыт). Когда происходит его открытие, увеличивается количество воздуха, которое нарастает пропорционально степени смещения штока от седла. Общая степень перемещения штока напрямую зависит от количества шагов, которые выполнил шаговый электродвигатель.
Если двигатель холодный и работает на холостом ходу, тогда ЭБУ до прогрева «держит» завышенные (прогревочные) обороты ХХ и гибко реагирует на любые изменяющиеся нагрузки (включение габаритов, фар, климатической установки и т.д.) путем поднятия оборотов холостого хода. Это позволяет мотору стабильно работать.
После того, как двигатель прогреется, контроллер уменьшает количество подаваемого воздуха через РХХ и стремится всегда поддерживать строго определенную частоту вращения коленвала, однако на многих авто при изменении нагрузки в режиме ХХ блок управления все еще способен кратковременно повысить обороты.
Еще отметим, что когда водитель выключает зажигание, ЭБУ сначала переводит шток РХХ в закрытое положение, после чего приоткрывает клапан на нужное количество шагов, чтобы создать условия в виде достаточной подачи воздуха для нормального запуска агрегата в момент повторного пуска ДВС.
Система подачи воздуха в дизельный двигатель
Как известно, современный дизельный двигатель на разных автомобилях и спецтехнике обычно оснащается турбокомпрессором. Также данное решение активно используется и на турбобензиновых ДВС.
Другими словами, для получения необходимой отдачи от моторов силовую установку дополнительно турбируют. Дизельный агрегат с турбонаддувом получил название турбодизель. Давайте остановимся на схеме подачи воздуха в такие моторы более подробно.
На примере турбодизеля стоит выделить следующие элементы системы питания воздухом:
С функцией воздухозаборника и воздушного фильтра мы уже ознакомились при рассмотрении атмосферного бензинового мотора. Что касается турбодвигателей на спецтехнике, которая работает в условиях сильной запыленности и общего загрязнения воздуха, используется многоступенчатая система очистки (двух или даже трехступенчатые схемы). В конструкцию может быть включен инерционный предварительный очиститель воздуха и другие подобные решения.
Итак, после прохода через фильтры, воздух втягивается в турбокомпрессор. После турбины воздух идет по трубопроводам уже под давлением, проходя через так называемый воздушный радиатор. Дело в том, что после сжатия в турбине воздух нагревается. При этом если его охладить перед подачей в цилиндры, тогда общая масса воздуха увеличивается.
Далее сжатый и охлажденный воздух попадает во впускной коллектор, а затем и в цилиндры дизельного двигателя. Что касается турбокомпрессора, данное устройство использует энергию отработавших газов. Если просто, газы под давлением вращают турбинное колесо, за счет такого вращения начинает крутиться и компрессорное колесо, которое закреплено на одном валу вместе с турбинным колесом. Затем выхлоп после турбины попадает в выпускную систему ТС и выводится в атмосферу.
Отметим, что существует много разновидностей турбин, которые отличаются по размерам, по своей производительности и могут иметь ряд индивидуальных отличий в общей схеме устройства. Еще добавим, что дизельный двигатель долгое время вообще не имел дроссельной заслонки по сравнению с бензиновыми аналогами. В двух словах, мощность в дизельном агрегате регулируется не количеством подаваемого в цилиндры воздуха, а количеством впрыскиваемого горючего.
Работает дроссельный узел тогда, когда нагрузки на двигатель минимальны, то есть мотор не нуждается в мощном потоке свежего воздуха. В этот момент заслонка частично перекрывает подачу воздуха, параллельно с этим срабатывает клапан системы рециркуляции отработавших газов EGR.
В результате оставшийся воздух перемешивается с выхлопными газами, после чего такая смесь снова поступает в цилиндры. Подача выхлопа вместе с воздухом снижает температуру в камере сгорания, в результате в отработавших газах отмечается уменьшение окиси азота.
Как увеличить подачу воздуха в двигатель: доступные способы
Как видно, от количества и качества поступающего в цилиндры воздуха напрямую будет зависеть и мощность силового агрегата. В целях получения улучшенной отдачи от ДВС многие автолюбители стремятся увеличить подачу воздуха в агрегат. Как правило, такая необходимость возникает в процессе тюнинга двигателя, после проведения каких-либо доработок и т.д.
Далее мы рассмотрим несколько возможных способов, которые при этом не предполагают кардинальных переделок (например, доработка каналов ГБЦ, замена турбины на более производительную и т.п.)
Однако этого не скажешь о гражданских авто со «стоковым» ДВС. В этом случае получается скорее вред, чем польза, так как фильтры нулевого сопротивления быстрее загрязняются и хуже очищают воздух, что может сказаться на ресурсе мотора. При этом никакого прироста мощности фактически не наблюдается.
В самом начале необходимо измерить сопротивление воздуха на входе и после выхода из корпуса фильтра, после чего проводятся работы в целях уменьшения такого сопротивления.
Устройство представляет собой патрубок, в котором устанавливается крыльчатка. Во время работы крыльчатка вращается, создавая спиралеподобные завихрения воздуха. По заверениям производителей такой воздух более холодный и лучше проникает в камеры сгорания.
В результате улучшается общий процесс смесеобразования, мощность двигателя растет, повышается эластичность во время работы ДВС на разных режимах, автомобиль демонстрирует улучшенные динамические характеристики.
Однако как показывает практика, особой пользы после установки таких решений нет. Более того, высокая стоимость на отметке около 300-400 у.е. и вовсе ставит целесообразность подобных экспериментов под большое сомнение.
В продаже встречаются готовые комплекты как для определенных моделей авто, так и универсальные. К преимуществам холодного впуска можно отнести увеличение мощности двигателя, снижение риска возникновения детонации, улучшение реакций на нажатие педали газа, незначительное уменьшение расхода топлива.
При этом существенно повышается вероятность попадания воды во впуск и гидроудара, а также намного быстрее загрязняется воздушный фильтр. Дело в том, что воздухозаборник ставится в «окна», которые отдельно делаются в бампере, в передней фаре и т.д.
Что в итоге
Как видно, на штатных атмосферных моторах с небольшой мощностью какие-либо манипуляции с системой подачи воздуха обычно не дают ощутимых результатов. Другими словами, самым правильным подходом является приобретение качественных воздушных фильтров и их своевременная замена с учетом особенностей эксплуатации конкретного ТС.
Что касается турбомоторов, намного важнее следить за исправностью работы и общим состоянием системы турбонаддува, правильно эксплуатировать турбину и т.д. Появление провалов при разгоне, масло в интеркулере и другие признаки указывают на необходимость проведения диагностики.
В результате снижается мощность мотора и его ресурс, двигатель начинает дымить, может работать на неправильной рабочей смеси. По указанным причинам следует регулярно и своевременно проводить техническое обслуживание системы питания воздухом.
Если же говорить о комплексном тюнинге двигателя, тогда доработка впускной системы позволяет получить дополнительный прирост мощности. Однако следует учитывать, что такое повышение обычно наблюдается на фоне общего улучшения производительности заранее подготовленного силового агрегата.
Какой срок службы воздушного фильтра. Через сколько километров производится рекомендуемая замена. В каких случаях и почему нужно менять фильтр раньше срока.
Завоздушивание топливной системы дизеля: признаки неисправности и диагностика. Как самостоятельно найти место подсоса воздуха, способы решения проблемы.
Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.
Тюнинг топливной системы атмосферного и турбо двигателя. Производительность и энергопотребление бензонасоса, выбор топливных форсунок, регуляторы давления.
От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.
Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.