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.
ДМРВ
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.
Как выгнать воздух из топливной системы — Украина
Иногда так случается, что топливная система «хватает» воздух, это называется «завоздушить систему». Но если для владельца бензинового автомобиля это не проблема, то воздух в топливной системе дизеля — настоящая проблема. Владелец карбюраторного авто просто подкачает бензин посредством штатного бензонасоса и поедет себе дальше.
Владельцу автомобиля с впрысковой системой питания и погружным (в бензобаке) электрическим насосом несколько сложнее, однако не слишком — достаточно запустить стартер посредством ключа зажигания, и (если полностью исправна топливная система, бензонасос, форсунки и т.п.) автомобиль заведется.
А вот некоторые конструкции автомобилей с дизельными системами питания кроме как на автосервисе, запустить не получится. Об этом мы сегодня и поговорим.
Откуда в системах берется воздух?
Воздух в топливной системе «случается» по самым разным причинам и попадает он туда самыми разными способами. В любых топливных магистралях всегда имеются микропоры и микротрещины, а на стыках и соединениях, и уж тем более в подношенных старых автомобилях — их в разы больше, чем в автомобилях новых.
Бензин (газ)
Бензиновые топливные системы имеют в своем составе:
- топливный бак;
- топливные магистрали (бензопроводы);
- топливный насос;
- топливных фильтров два — грубой и тонкой очистки топлива;
- карбюратор (понятно для какой системы) либо рампу и форсунки для впрыскового инжекторного мотора.
Давление топлива в таком двигателе (в том числе и оснащенным газобаллонным оборудованием — ГБО) не превышает 1,2 бар, и появление в системе воздуха не критично.
Дизель
Дизельные топливные системы имеют в своем составе те же: топливный бак, топливные магистрали и топливные фильтры. И причем, их даже бывает несколько, в зависимости от сложности конструкции. Но, помимо «просто» топливного насоса подкачки, в дизелях используется так называемый ТНВД — Топливный насос высокого давления.
В зависимости от специфики системы питания, от продолжительности впрыска, от величины цикловой подачи топлива и т.п. — существует целый список разновидностей этих самых ТНВД. В рядных двигателях старых конструкций с числом цилиндров до 6 давление впрыска может достигать «всего» 550 бар, а в современных — до 950 и даже до 1350 бар.
Это — специфика дизеля, при таком давлении топливовоздушная смесь воспламеняется самопроизвольно, и система зажигания ему не нужна. Именно поэтому наличие воздушной пробки в такой системе — весьма и весьма критично.
Основные симптомы попадания воздуха в топливную систему дизеля
Если топливная система дизельного двигателя «хапнула воздуха», как выражаются сами дизелисты, то основными признаками будут такие:
- двигатель не запускает вовсе;
- двигатель запускается, и даже «на холодную», но «грозится» вот-вот заглохнуть;
- обороты набираются вяло, мотор работает нестабильно;
- при нажатии на педаль акселератора имеются провалы, двигатель словно «захлёбывается»;
- двигатель подтраивает, трясется;
- после длительной стоянки двигатель, чтобы его завести, приходится все дольше и дольше крутить стартером, а по мере прогрессирования подобной неисправности, от стартера он уже и не заведётся;
- не удается завести двигатель даже при помощи пускового устройства и/или на буксире.
Топливная система автомобиля потребовала к себе пристального внимания.
Неисправности топливной системы дизеля могут быть и другими, причиной может стать не только воздух, но на этот вопрос ответ сможет дать только специалист, вооруженный специальными знаниями и специфическим оборудованием.
Воздух в топливной системе: что делать?
Как работает топливная система и почему она завоздушивается? Во-первых, это случается при повреждении любой ветки магистрали — хоть прямой, хоть обратной, — именно так устроена топливная система дизельных двигателей. Во-вторых, в случае повреждения уплотнений в любом ее месте, по законам физики топливо самостоятельно стекает назад в бак. При этом какая-то его часть остаётся в полостях магистрали и того же насоса ТНВД, обеспечивая возможность (и вероятность) запуска ДВС, однако через время и оно заканчивается, отсюда те самые «судороги» и прочие нестабильности в работе мотора.
ЧИП-ТЮНИНГ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
При чип-тюнинге изменяются три основных параметра работы двигателя:
1. Угол опережения зажигания.
чип-тюнинге атмосферных моторов
Чем выше обороты и/или ниже нагрузка — тем раньше угол. И наоборот. Как правило, угол опережения зажигания (забегая вперед, так же как и большинство параметров) «правится» только на максимальной или близкой к максимальной нагрузке. В некоторых случаях редактируется поправка (дельта) угла, которая зависит, например, от температуры впускного воздуха или охлаждающей жидкости. Чем выше температура, тем позднее зажигание, чтобы предотвратить детонацию. И не всегда угол зажигания делается раньше. Почему? Ответ будет ниже.
2. Топливная смесь.
Двигатели, оборудованные системой непосредственного впрыска, при которой впрыск топлива происходит напрямую в камеру сгорания с давлением от 100 до 200 бар(новейшие авто), работают на т.н. сверхбедной(гомогенной) смеси на низких нагрузках. Обычно это соотношение равно 22 : 1. «Нормальный» бензиновый двигатель не может работать на такой смеси. Именно поэтому для сверхбедной смеси разрабатывают поршни специальной формы, форсунки с соответствующим факелом распыла, вихревые заслонки, подающие воздух по стенке коллектора в определенных режимах работы. В таком случае пары бензина точно подаются к электроду свечи зажигания.
Повышение при чип-тюнинге давления в рампе на несколько бар дают лучшее смесеобразование и чуть больше мощности. Кроме того, часто на современных автомобилях устанавливается блок управления подкачивающим бензонасосом, расположенным в баке. Блок «завязан» на ЭБУ, поэтому в прошивке так же можно повысить и низкое давление топлива, но это актуально обычно при установке более производительной турбины.
3. Давление наддува
Многие полагают, что чип-тюнинг не имеет смысла, если двигатель не оборудован наддувом… и по сути они правы. Ведь для того, чтобы получить больше мощности и момента надо сжечь больше топлива при названных выше условиях.
Одно из них — топливная смесь. Чтобы она была, скажем, даже 12.5 : 1 при дольшем времени впрыска, требуется закачать в цилиндры больше воздуха. Турбо и/или механические нагнетатели, как раз созданы для этого. Но в конечном итоге не воздух добавляет лошадиные силы и ньютон-метры, а именно топливо! Как правило, давление увеличивается на 0.3-0.5 бара, если речь идет о безопасном тюнинге без установки другого «железа». Теперь вернемся к первому разделу «Угол опережения зажигания». Помните физику? Оказывается при сжатии воздуха его температура увеличивается. А чем выше температура впускного воздуха, тем больше склонность к детонации. Следовательно, угол зажигания нужно делать зачастую даже позже на максимальной нагрузке. А если быть еще точнее, то надо увеличивать значения оси «нагрузка» и приводить в соответствие с ней таблицу со значениями угла зажигания. Иногда заводские инженеры оставляют некоторый простор для «творчества» и можно не просто сделать зажигание чуть раньше, а увеличить на целых 5 и более градусов даже на возросшей нагрузке! Порой они просто не заполняют таблицу полностью и делают на высокой нагрузке(недостижимой в стоке) слишком поздний угол.
Вывод:
Максимальная прибавка на «атмосфернике» всего 10%, на двигателях с наддувом до 50%, благодаря одной лишь перепрошивке ЭБУ, а точнее: • повышению давления наддува • изменению угла зажигания • обогащению смеси • повышению давления в рампе
Установка инжектора вместо карбюратора своими руками
Мы не могли оставить без внимания такой важный и щепетильный вопрос, который может сильно увеличить мощность двигателя семерки и порадовать своего автолюбителя. Ниже представлена приблизительная инструкция со всеми операциями по переходу с карбюратора на инжектор в классике. Стоит сказать, что все нижеописанное вполне подходит и для других моторов классического семейства ВАЗ.
Итак, весь комплект у вас на руках и поэтому его разлаживаем по периферии моторного отсека. 1. Катушка зажигания или же модуль размещаем под вакуумом. Дело в том, что это лучшее место, где низкие вибрации и меньший нагрев, что обеспечит долгую работу оборудования.
2. Монтируем переднюю крышку под датчик положения коленчатого вала (214 или 2123 на выбор). Если решили пробовать второй вариант, то придется поднимать вентилятор немного выше. 3. Проводим монтаж электробензонасоса на лонжерон или же непосредственно в топливный бак. Рекомендуем использовать комплект из Волги. Незабываем провести плюсовой провод к блоку управления, который установим позже.
4. Нужно сделать специальный переходник под регулятор давления топлива у любого знакомого токаря. Теперь можно все шланги подвернуть в бак. Оставляем вакуумую трубку.
5. Вплотную припаиваем трубку обратной подачи топлива к специальной площадке путем сверления, а также использованием паяльной кислоты. 6. Ставим датчик скорость, который характеризуется 6-ти импульсным режимом работы. Сделать это легко и просто. 7. Монтируем сваркой ступичную гайку под лямба-зонд. 8. Теперь прикинем длинну электропроводки, чтобы все нужные проводки были с запасом. Обрабатываем все наконечники паяльником и лужением. 9. Делаем промыв форсунок с рампой, всеми шлангами и фильтром. Делаем эту процедуру в сборе. 10. Снимаем штатное зажигание и все, что с ним связано. 11. Проводим слив тосола, а также устанавливаем тройник под помпу и датчик температуры охлаждающей жидкости. 12. Делаем впускные канале напильником так, чтобы их форма напоминала округлость типа яйца. В каждый из каналов кладем поролон или ветошь, чтобы стружка не попала внутрь.
13. Сверлим отверстия и нарезаем резьбу под новые шпильки коллектора. 14. Делаем резьбу 10х1,5 и заглушки с такой же резьбой под плоскую отвертку. Это будут каналы слива тосола. 15. Устанавливаем новый коллектор с подогнанной под форму каналов прокладкой.
16. Теперь ставим рампу и форсунки, а также ресивер. Также монтируем дроссель, регулятор холостого хода, ДПДЗ, впускной шланг и патрубок для сапуна. 17. Проводим подключение всех датчиков.
Вот основные операции мы и рассмотрели. Конечно, немного поверхностно, но алгоритм вам будет понятен. Повозится конечно придется, но и эффект стоит того.
Чиповка двигателя
Если вы остановились на варианте чип-тюнинга, а также хотите более подробно об этом узнать, тогда читаем дальше. Целью вмешательства является качественно настроить топливо-воздушную смесь и карты зажигания под разные режимы работы стокового или тюнингового двигателя, а также внести коррективы в работу и показания отдельных датчиков с учетом установленного в моторе «железа». Плановым результатом должна стать максимальная мощность и максимальный крутящий момент при резком разгоне, подхват и эластичная работа мотора в самом «низу» оборотов, умеренный расход топлива в режиме города и на трассе. При этом ресурс мотора не должен сокращаться.
Для чиповки, как принято называть в народе чип-тюнинг ЭБУ, нужно произвести настройку топливных карт и карт зажигания. При такой операции понадобится список необходимого оборудования. Первыми в этом списке расположены полностью исправный мотор и дополнительные системы автомобиля, даталог, ЭБУ, чип или эмулятор памяти, широкополосный лямбда-зонд.
Также очень желательно иметь датчик детонации, датчик EGT и динамометрический стенд. Наличие такого оборудования исключает необходимость постоянной подстройки в «полевых условиях» без обратной связи, экономит время и является гарантией безопасности при настройке, особенно если Вы намерены настроить ДВС самостоятельно и без сторонней помощи.
Ситуаций при чип-тюнинге могут возникнуть только две:
- Мы имеем атмосферный двигатель. Это значит, что максимальное давление во впускном коллекторе приравнивается к атмосферному. 1 Атмосфера равна 101 КПа, 1 Бару (1000 мБар) или 14.5 PSI. Учтите, что в разных программах по настройке единицы измерения могут отличаться.
- Нужно настроить мотор с наддувом. Более высокое давление в коллекторе достигается за счет использования турбонаддува или . Турбина в 0.5 Бара обеспечивает итоговое давление поступающего в двигатель воздуха на средней отметке 1.5 бара или 1.5 атмосферы.
Мы уже знаем, что каждый режим работы силовой установки имеет свои карты зажигания и топливные карты. Таких карт может быть от одной до трех. Настройку следует начинать с первой карты, а пока Вы не отстроите эту первую карту Low Cam, осуществлять переход на более высокую High Cam крайне не рекомендуется.
Разбираемся дальше. Для нормальной работы бензинового мотора необходим воздух, горючее и отстроенное зажигание, которое воспламенит рабочую смесь строго в необходимый момент. Если в смеси больше топлива, тогда указанная рабочая смесь становится богатой и мощность возрастает. Если горючего меньше, такая смесь становится бедной.
Проблемой обедненной смеси является склонность её к детонации. Как мы уже говорили в предыдущем цикле статей, на маленьких оборотах и в режиме непродолжительных нагрузок детонация не опасна. При полной загрузке смесь с показателем 14 уже потенциально вредна и даже разрушительна для мотора.
Настроить же всю систему на оптимальной смеси 14.7:1 не получится. Дело заключается в том, что на низких оборотах для разгона такой смеси будет недостаточно, а на высоких с этой смесью все равно проявится детонация. Вот почему ЭБУ активно эксплуатирует топливные карты, а режим управления лямбда-зондом попросту игнорируется.
С чего начать тюнинг машины?
Тюнинг – это слово, пришедшее к нам из американского лексикона. Оно означает настраивать, регулировать, улучшать. Каждый автомобилист хочет, чтобы его автомобиль выделялся на фоне сотен тысяч близнецов. С чего же начать улучшение своего автомобиля, как внешнее, так и внутреннее? Самое простое с чего можно начать – это внешняя отделка. От банальных наклеек, трафаретов, тонировки, до установления обвесов, спойлеров и хромирования…
При внешнем изменении автомобиля, мало кто делает какие-либо расчёты или измерения, ибо коррективы вносятся незначительные, и они не сыграют основную роль в аэродинамике автомобиля.
Автомобилю, привыкшему к большим скоростям, действительно понадобится спойлер, так как он улучшит сцепление с дорогой и увеличит комфортность езды. Также, можно использовать воздухозаборники для охлаждения тормозной системы.
В том случае, если у Вас серийный автомобиль, то антикрыло добавит лишь индивидуальность вашему агрегату.
К небольшим изменениям можно также отнести чип-тюнинг, который улучшит производительность двигателя без серьёзных вмешательств.
Следующий уровень изменения автомобиля затрагивает уже более значимые части: агрегаты и узлы машины. Данный вид тюнинга требует от владельца определённого опыта. Также необходимы определённые научные расчёты и измерения.
тюнинг машины
Данный тип тюнинга применяется приоритетно для автомобилей, которые подготавливают для кольцевых гонок. В частности, укорачивают пружины, что делает посадку автомобиля ниже, и придает амортизаторам более сильную жёсткость.
Если в работе допущены ошибки, то самое безобидное, что может случиться, это трение днищем автомобиля об асфальтовое покрытие. Чтобы избежать этой проблемы, следует обратиться в фирму, которая специализируется на тюнинге автомобилей. Тем самым Вы сэкономите деньги на последующем ремонте и получите много полезных рекомендаций от профессионалов.
На этом же уровне сложности находиться и тюнинг коробки переключения передач. В ней изменяются передаточные числа и редукторы. Как правило, такие изменения серьёзно не затрагивают всю механику автомобиля.
Неотъемлемой частью тюнинга также является аудиосистема. Существует огромное разнообразие звуковых аппаратов: начиная от небольших колонок, которые встраивают в двери автомобиля, заканчивая огромными сабвуферами, которые поместятся лишь в багажник. Но чтобы обеспечить энергией всю эту электротехнику, потребуются дополнительные ее источники.
——
Сила воздуха
Из курса физики мы знаем, что пламя костра горит сильнее, быстрее и при более высокой температуре, если в него надувать воздух. Стоит помахать над шашлыками веером, как угли разгорятся ярче. Если переусердствовать, то мясо даже подгорит. Так же и в моторе. Чем сильнее вкачивать воздух, тем горячее и быстрее будет горение топлива.
При большом количестве кислорода бензин сгорает быстро и почти полностью, благодаря чему остаточные газы содержат меньше вредных веществ. Топливо преобразуется в энергию, и КПД растет. И чем больше воздуха, тем меньше бензина потребуется для осуществления мотором запланированной работы. Поэтому становится возможным сделать мотор компактнее при сохранении мощности.
К примеру, 1,4-литровые турбированные двигатели сейчас развивают ту же мощность, что и 2,0-литровые атмосферные агрегаты, а по крутящему моменту существенно их превосходят. Потребление топлива у них тоже сокращается. К примеру, у кроссовера KIA Sportage 2,0-литровый атмосферный мотор в городском ритме потребляет 10,9 л бензина на 100 км пути, а у Volkswagen Tiguan турбированный 1,4-литровый агрегат при идентичной мощности съедает только 8,8 л.
Каков ресурс у современного турбированного мотора? Подробнее
Топливная карта
На основе показателя AFR компьютер осуществляет регулирование количества топлива для подачи на единицу воздуха. Если возникает потребность в богатой смеси, тогда ЭБУ подаст больше горючего. При обеднении топлива будет подаваться меньше топлива. За дозирование горючего отвечают топливные форсунки. Наличие электрического импульса от ЭБУ на форсунку определяет момент её открытия, а давление в топливной системе повлияет на количество горючего, которое пройдет через открытую форсунку и станет частью топливо-воздушной смеси для каждого режима работы ДВС.
То время, когда форсунка открыта, ограничено моментом открытия впускных клапанов. Длительность же открытия впускных клапанов зависит от оборотов коленчатого вала. Чем больше оборотов, тем меньше открыты клапаны. Для примера можно взять отметку 8500 оборотов, при которой длительность открытия впускных клапанов будет составлять всего 14 мс.
Выходит, что время открытого состояния форсунки определяет качество рабочей смеси или показатель AFR. ЭБУ черпает информацию о нужном времени открытия форсунки для каждого режима из топливных карт. Топливная карта является своеобразной таблицей, которая зашита в память микропроцессора ЭБУ.
Когда блок управления получает данные от датчиков о нагрузке на двигатель и оборотах, тогда он обращается к топливной карте. Это можно представить в виде простого графика, который имеет две оси. Вертикаль обозначена Y, а горизонталь X. Ось Y отводится для значений оборотов мотора, значения по оси X отображают нагрузку на двигатель. Как уже было сказано выше, нагрузка выражена абсолютным давлением во впуске.
После того, как ЭБУ определил степень нагрузки на двигатель и его обороты, тогда он считывает из топливной карты значение, которое определяет длительность электрического импульса на форсунку. Это значение полностью соответствует конкретной степени нагрузки на двигатель, а также и оборотам. Вполне логично, что комбинаций нагрузки и оборотов может быть великое множество. В топливной карте все это учтено.
Получается, что для любой комбинации нагрузки и оборотов есть свое подготовленное заранее значение длительности электрического импульса от ЭБУ на форсунку. Задействует топливные карты ЭБУ тогда, когда конкретный режим работы двигателя требует исключить лямбда-зонд.
Это позволяет говорить о том, что в спокойных режимах работы мотора за AFR отвечает лямбда-зонд и готовит оптимальную смесь. В тех особых режимах, которые выпадают из рамок обычных нагрузок на мотор, показания лямбда-зонда не учитываются. ЭБУ в таких случаях приходится обращаться к топливным картам.
Коррекция топливных карт
Топливные карты можно корректировать путем внесения изменений в указанные значения. Существует специальный софт, в котором для удобства корректировки карт зачастую нужные значения отображаются не в виде длительности электрического импульса, а в количестве подаваемого топлива. Указанные данные в таких таблицах отображены в миллилитрах.
Программа показывает пользователю таблицы, которые представляют собой различные комбинации и соответствуют многочисленным потенциальным режимам работы двигателя. В первых графах отображаются режимы работы на холостом ходу. Далее следуют режимы спокойной и размеренной езды с дросселем, открывающимся не более чем на 50%. Завершают список режимы, которые необходимы для резкого ускорения и езды с пиковыми нагрузками.
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.
Влияние топливовоздушной смеси на мощность и расход топлива
Данная топливная смесь, обогащённая воздухом, позволяет силовому агрегату авто в полной мере проявить свои мощностные характеристики, при этом она не повлияет на его экономичность. Если в автомобиле будет использоваться бедная смесь топлива и воздуха, то снизятся не только его мощностные показатели, но и экономичность.
Обеднённая смесь сильно влияет на расход топлива любого автомобиля. Так как мощность автомобиля теряется, водитель вынужден будет периодически переключаться на более низкую передачу, чтобы преодолеть даже незначительное дорожное препятствие
Поэтому очень важно иметь правильное соотношение топлива и атмосферного воздуха для более эффективной и бесперебойной работы силового агрегата
