Sistema de combustible del vehículo

Ningún automóvil con un motor de combustión interna debajo del capó conducirá si su tanque de combustible está vacío. Pero no solo está el combustible en este tanque. Todavía debe entregarse a los cilindros. Para ello, se ha creado el sistema de combustible del motor. Consideremos qué funciones tiene, en qué se diferencia el vehículo de una unidad de gasolina de la versión con la que funciona un motor diésel. Veamos también qué desarrollos modernos existen que aumentan la eficiencia del suministro y mezcla de combustible con aire.

¿Qué es el sistema de combustible del motor?

El sistema de combustible se referirá al equipo que permite que el motor funcione de manera autónoma debido a la combustión de la mezcla aire-combustible comprimida en los cilindros. Dependiendo del modelo de automóvil, tipo de motor y otros factores, un sistema de combustible puede ser muy diferente de otro, pero todos tienen el mismo principio de funcionamiento: suministran combustible a las unidades correspondientes, lo mezclan con aire y aseguran un suministro ininterrumpido del mezcla a los cilindros.

El sistema de suministro de combustible en sí no proporciona un funcionamiento autónomo de la unidad de potencia, independientemente de su tipo. Está necesariamente sincronizado con el sistema de encendido. El automóvil puede equiparse con una de varias modificaciones que garantizan el encendido oportuno del VTS. Se describen los detalles sobre las variedades y el principio de funcionamiento de SZ en el automóvil. en otra reseña... El sistema también funciona en conjunto con el sistema de admisión del motor de combustión interna, que se describe en detalle. aquí.

Es cierto que el trabajo antes mencionado del vehículo se refiere a las unidades de gasolina. El motor diésel funciona de forma diferente. En resumen, no tiene sistema de encendido. El combustible diesel se enciende en el cilindro debido al aire caliente debido a la alta compresión. Cuando el pistón completa su carrera de compresión, la porción de aire en el cilindro se calienta mucho. En este momento, se inyecta combustible diesel y el BTC se enciende.

Propósito del sistema de combustible

Cualquier motor que quema VTS está equipado con un vehículo, cuyos diversos elementos proporcionan las siguientes acciones en el automóvil:

1. Proporcionar almacenamiento de combustible en un tanque separado;
2. Toma combustible del tanque de combustible;
3. Limpiar el medio ambiente de partículas extrañas;
4. Suministro de combustible a la unidad en la que se mezcla con aire;
5. Rociar VTS en un cilindro de trabajo;
6. Retorno de combustible en caso de exceso.

El vehículo está diseñado para que la mezcla combustible se suministre al cilindro de trabajo en el momento en que la combustión del VTS será más efectiva y se eliminará la máxima eficiencia del motor. Dado que cada modo del motor requiere un momento y una tasa de suministro de combustible diferentes, los ingenieros han desarrollado sistemas que se adaptan a la velocidad del motor y a su carga.

Dispositivo de sistema de combustible

La mayoría de los sistemas de suministro de combustible tienen un diseño similar. Básicamente, el esquema clásico constará de los siguientes elementos:

• Tanque de combustible o tanque. Almacena combustible. Los automóviles modernos reciben algo más que un contenedor de metal en el que cabe la carretera. Tiene un dispositivo bastante complejo con varios componentes que aseguran el almacenamiento más eficiente de gasolina o combustible diesel. Este sistema incluye adsorbedor, filtro, sensor de nivel y en muchos modelos una bomba automática.
• Línea de combustible. Suele ser una manguera de goma flexible que conecta la bomba de combustible a otros componentes del sistema. En muchas máquinas, la tubería es en parte flexible y en parte rígida (esta parte consta de tubos de metal). El tubo blando constituye la línea de combustible de baja presión. En la parte metálica de la línea, la gasolina o el diesel tienen mucha presión. Además, una línea de combustible de automóvil se puede dividir condicionalmente en dos circuitos. El primero se encarga de alimentar al motor con una porción fresca de combustible, y se denomina alimentación. En el segundo circuito (retorno), el sistema drenará el exceso de gasolina / combustible diesel de regreso al tanque de gasolina. Además, dicho diseño puede ser no solo en vehículos modernos, sino también en aquellos que tienen un tipo de carburador de preparación VTS.
• Bomba de gasolina. El propósito de este dispositivo es asegurar el bombeo constante del medio de trabajo desde el depósito a los pulverizadores o a la cámara en la que se prepara el VTS. Dependiendo del tipo de motor instalado en el automóvil, este mecanismo puede accionarse eléctrica o mecánicamente. La bomba eléctrica está controlada por una unidad de control electrónico y es una parte integral del sistema de inyección ICE (motor de inyección). Se utiliza una bomba mecánica en automóviles más antiguos en los que se instala un carburador en el motor. Básicamente, un motor de combustión interna de gasolina está equipado con una bomba de combustible, pero también hay modificaciones de los vehículos de inyección con una bomba de refuerzo (en versiones que incluyen un riel de combustible). El motor diesel está equipado con dos bombas, una es una bomba de combustible de alta presión. Crea alta presión en la línea (el dispositivo y el principio de funcionamiento del dispositivo se describen en detalle por separado). El segundo bombea combustible, lo que facilita el funcionamiento del supercargador principal. Las bombas que crean alta presión en los motores diesel son accionadas por un par de émbolos (lo que se describe en aquí).
• Limpiador de combustible. La mayoría de los sistemas de combustible tendrán un mínimo de dos filtros. El primero proporciona una limpieza en bruto y se instala en el tanque de gasolina. El segundo está diseñado para una purificación de combustible más fina. Esta pieza se instala delante de la entrada al riel de combustible, bomba de combustible de alta presión o delante del carburador. Estos elementos son consumibles y deben reemplazarse periódicamente.
• Los motores diésel también utilizan equipos que calientan el aceite diésel antes de que entre en el cilindro. Su presencia se debe al hecho de que el combustible diesel tiene una alta viscosidad a bajas temperaturas, y a la bomba le resulta más difícil hacer frente a su tarea y, en algunos casos, no puede bombear combustible a la línea. Pero para tales unidades, la presencia de bujías incandescentes también es relevante. Lea en qué se diferencian de las bujías y por qué son necesarias. por separado.

Dependiendo del tipo de sistema, su diseño puede incluir otros equipos que proporcionen un trabajo más fino de suministro de combustible.

¿Cómo funciona el sistema de combustible de un automóvil?

Dado que existe una gran variedad de vehículos, cada uno de ellos tiene su propio modo de funcionamiento. Pero los principios clave no son diferentes. Cuando el conductor gira la llave en la cerradura de encendido (si hay un inyector instalado en el motor de combustión interna), se escucha un leve zumbido proveniente del costado del tanque de gasolina. La bomba de combustible ha funcionado. Aumenta la presión en la tubería. Si el automóvil tiene carburador, en la versión clásica, la bomba de combustible es mecánica y, hasta que la unidad comience a girar, el sobrealimentador no funcionará.

Cuando el motor de arranque hace girar el disco del volante, todos los sistemas de motor se ven obligados a arrancar sincrónicamente. A medida que los pistones se mueven en los cilindros, las válvulas de admisión de la culata se abren. Debido al vacío, la cámara del cilindro comienza a llenarse de aire en el colector de admisión. En este momento, se inyecta gasolina en la corriente de aire que pasa. Para ello, se utiliza una boquilla (sobre cómo funciona y funciona este elemento, lea aquí).

Cuando las válvulas de sincronización se cierran, se aplica una chispa a la mezcla de aire comprimido / combustible. Esta descarga enciende el BTS, durante el cual se libera una gran cantidad de energía, lo que empuja el pistón al punto muerto inferior. Se producen procesos idénticos en cilindros adyacentes y el motor comienza a funcionar de forma autónoma.

Este principio esquemático de funcionamiento es típico de la mayoría de los automóviles modernos. Pero se pueden usar otras modificaciones de los sistemas de combustible en el automóvil. Consideremos cuáles son sus diferencias.

Tipos de sistemas de inyección

Todos los sistemas de inyección se pueden dividir aproximadamente en dos:

• Una variedad para motores de combustión interna de gasolina;
• Variedad para motores diésel de combustión interna.

Pero incluso en estas categorías, hay varios tipos de vehículos que inyectarán combustible a su manera en el aire que va a las cámaras de los cilindros. Aquí están las diferencias clave entre cada tipo de vehículo.

Sistemas de combustible para motores de gasolina

En la historia de la industria automotriz, los motores de gasolina (como unidades principales de los vehículos de motor) aparecieron antes que los motores diesel. Dado que se requiere aire para encender la gasolina en los cilindros (sin oxígeno, ni una sola sustancia se encenderá), los ingenieros han desarrollado una unidad mecánica en la que la gasolina se mezcla con aire bajo la influencia de procesos físicos naturales. Depende de qué tan bien se realice este proceso si el combustible se quema por completo o no.

Inicialmente, se creó una unidad especial para esto, que estaba ubicada lo más cerca posible del motor en el colector de admisión. Este es un carburador. Con el tiempo, quedó claro que las características de este equipo dependen directamente de las características geométricas del tracto de admisión y los cilindros, por lo que no siempre dichos motores pueden proporcionar un equilibrio ideal entre el consumo de combustible y la alta eficiencia.

A principios de los años 50 del siglo pasado, apareció un análogo de inyección, que proporcionó una inyección medida forzada de combustible en el flujo de aire que pasa a través del colector. Consideremos las diferencias entre estas dos modificaciones del sistema.

Sistema de suministro de combustible del carburador

El motor del carburador es fácil de distinguir del motor de inyección. Por encima de la culata habrá una "bandeja" plana que forma parte del sistema de admisión y que contiene un filtro de aire. Este elemento está montado directamente en el carburador. Un carburador es un dispositivo multicámara. Algunos contienen gasolina, mientras que otros están vacíos, es decir, funcionan como canales de aire a través de los cuales entra una corriente de aire fresco al colector.

Una válvula de mariposa está instalada en el carburador. De hecho, este es el único regulador en un motor de este tipo que determina la cantidad de aire que ingresa a los cilindros. Este elemento está conectado a través de un tubo flexible al distribuidor de encendido (para detalles sobre el distribuidor, lea en otro articulo) para corregir el SPL debido al vacío. Los autos clásicos usaban un dispositivo. En los autos deportivos, se podía instalar un carburador por cilindro (o uno para dos ollas), lo que aumentaba significativamente la potencia del motor de combustión interna.

El suministro de combustible ocurre debido a la succión de pequeñas porciones de gasolina cuando el flujo de aire pasa por los chorros de combustible (sobre su estructura y propósito se describe aquí). La gasolina es absorbida por la corriente y, debido a un delgado orificio en la boquilla, la porción se distribuye en pequeñas partículas.

Además, este flujo de VTS ingresa al tracto del colector de admisión en el que se formó un vacío debido a la válvula de admisión abierta y al pistón moviéndose hacia abajo. La bomba de combustible en un sistema de este tipo es necesaria únicamente para bombear gasolina a la cavidad correspondiente del carburador (cámara de combustible). La peculiaridad de esta disposición es que la bomba de combustible tiene un acoplamiento rígido con los mecanismos de la unidad de potencia (depende del tipo de motor, pero en muchos modelos es accionado por un árbol de levas).

Para que la cámara de combustible del carburador no se desborde y la gasolina no caiga incontrolablemente en las cavidades adyacentes, algunos dispositivos están equipados con una línea de retorno. Permite que el exceso de gasolina se drene de nuevo al tanque de gasolina.

Sistema de inyección de combustible (sistema de inyección de combustible)

La monoinyección se ha desarrollado como alternativa al carburador clásico. Este es un sistema con atomización forzada de gasolina (la presencia de una boquilla le permite dividir una porción de combustible en partículas más pequeñas). De hecho, este es el mismo carburador, solo se instala un inyector en el colector de admisión en lugar del dispositivo anterior. Ya está controlado por un microprocesador, que también controla el sistema de encendido electrónico (lea sobre esto en detalle aquí).

En este diseño, la bomba de combustible ya es eléctrica y genera una alta presión, que puede llegar a varios bares (esta característica depende del dispositivo de inyección). Un vehículo de este tipo con la ayuda de la electrónica puede cambiar la cantidad de flujo que ingresa a la corriente de aire fresco (cambiar la composición del VTS, agotarlo o enriquecerlo), por lo que todos los inyectores son mucho más económicos que los motores de carburador con un volumen idéntico .

Posteriormente, el inyector evolucionó hacia otras modificaciones que no solo aumentan la eficiencia de la pulverización de gasolina, sino que también son capaces de adaptarse a diferentes modos de funcionamiento de la unidad. Se describen detalles sobre los tipos de sistemas de inyección. en un artículo separado... Estos son los principales vehículos con atomización forzada de gasolina:

1. Monoinyección. Ya hemos revisado brevemente sus características.
2. Inyección distribuida. En resumen, su diferencia con la modificación anterior es que no se utiliza una, sino varias boquillas para pulverizar. Ya están instalados en tuberías separadas del colector de admisión. Su ubicación depende del tipo de motor. En las centrales eléctricas modernas, los pulverizadores se instalan lo más cerca posible de las válvulas de entrada de apertura. El elemento atomizador individual minimiza la pérdida de gasolina durante el funcionamiento del sistema de admisión. En el diseño de este tipo de vehículos existe un riel de combustible (un pequeño tanque alargado que actúa como depósito en el que se encuentra la gasolina a presión). Este módulo permite que el sistema distribuya el combustible de manera uniforme a través de los inyectores sin vibración. En motores avanzados, se utiliza un tipo de vehículo de batería más complejo. Este es un riel de combustible, en el que necesariamente hay una válvula que controla la presión en el sistema para que no explote (la bomba de inyección puede crear una presión crítica para las tuberías, ya que el par de émbolos funciona desde una conexión rígida a la unidad de potencia). Cómo funciona, lee por separado... Los motores con inyección multipunto están etiquetados como MPI (la inyección multipunto se describe en detalle aquí)
3. Inyección directa. Este tipo se refiere a sistemas de pulverización de gasolina multipunto. Su peculiaridad es que los inyectores no están ubicados en el colector de admisión, sino directamente en la culata. Esta disposición permite a los fabricantes de automóviles equipar el motor de combustión interna con un sistema que apaga varios cilindros dependiendo de la carga de la unidad. Gracias a esto, incluso un motor muy grande puede demostrar una eficiencia decente, por supuesto, si el conductor usa este sistema correctamente.

La esencia del funcionamiento de los motores de inyección permanece sin cambios. Con la ayuda de una bomba, se saca gasolina del tanque. El mismo mecanismo o bomba de inyección crea la presión necesaria para una atomización eficaz. Dependiendo del diseño del sistema de admisión, en el momento adecuado, se suministra una pequeña porción de combustible rociado a través de la boquilla (se forma una niebla de combustible, por lo que el BTC se quema de manera mucho más eficiente).

La mayoría de los vehículos modernos están equipados con una rampa y un regulador de presión. En esta versión, se reducen las fluctuaciones en el suministro de gasolina y se distribuye uniformemente entre los inyectores. El funcionamiento de todo el sistema está controlado por la unidad de control electrónico de acuerdo con los algoritmos integrados en el microprocesador.

Sistemas de combustible diesel

Los sistemas de combustible de los motores diesel son exclusivamente de inyección directa. La razón radica en el principio de encendido HTS. En tal modificación de motores, no existe un sistema de encendido como tal. El diseño de la unidad implica la compresión del aire en el cilindro hasta tal punto que se calienta hasta varios cientos de grados. Cuando el pistón alcanza el punto muerto superior, el sistema de combustible rocía combustible diesel en el cilindro. Bajo la influencia de altas temperaturas, una mezcla de aire y combustible diesel se enciende, liberando la energía necesaria para el movimiento del pistón.

Otra característica de los motores diesel es que, en comparación con los análogos de gasolina, su compresión es mucho mayor, por lo tanto, el sistema de combustible debe crear una presión extremadamente alta de combustible diesel en el riel. Para esto, solo se utiliza una bomba de combustible de alta presión, que funciona sobre la base de un par de émbolos. Un mal funcionamiento de este elemento impedirá que el motor funcione.

El diseño de este vehículo incluirá dos bombas de combustible. Uno simplemente bombea combustible diesel al principal y el principal crea la presión requerida. El dispositivo y la acción más eficaces es el sistema de combustible Common Rail. Ella se describe en detalle en otro articulo.

Aquí hay un breve video sobre qué tipo de sistema es:

Explorando Common Rail. Inyectores diesel.

Como puede ver, los automóviles modernos están equipados con sistemas de combustible mejores y más eficientes. Sin embargo, estos desarrollos tienen un inconveniente importante. Aunque funcionan de manera suficientemente confiable, en caso de averías, su reparación es mucho más costosa que el mantenimiento de los carburadores equivalentes.

Posibilidades de los sistemas de combustible modernos

A pesar de las dificultades con la reparación y el alto costo de los componentes individuales de los sistemas de combustible modernos, los fabricantes de automóviles se ven obligados a implementar estos desarrollos en sus modelos por varias razones.

1. En primer lugar, estos vehículos son capaces de proporcionar una economía de combustible decente en comparación con los ICE de carburador del mismo volumen. Al mismo tiempo, no se sacrifica la potencia del motor, pero en la mayoría de modelos, por el contrario, hay un aumento de las características de potencia en comparación con modificaciones menos productivas, pero con los mismos volúmenes.
2. En segundo lugar, los sistemas de combustible modernos permiten ajustar el consumo de combustible a la carga de la unidad de potencia.
3. En tercer lugar, al reducir la cantidad de combustible quemado, es más probable que el vehículo cumpla con altos estándares ambientales.
4. En cuarto lugar, el uso de la electrónica permite no solo dar comandos a los actuadores, sino controlar todos los procesos que tienen lugar dentro de la unidad de potencia. Los dispositivos mecánicos también son bastante efectivos, porque las máquinas de carburador aún no han dejado de usarse, pero no pueden cambiar los modos de suministro de combustible.

Entonces, como hemos visto, los vehículos modernos permiten no solo conducir el automóvil, sino que también utilizan todo el potencial de cada gota de combustible, lo que brinda al conductor el placer del funcionamiento dinámico de la unidad de potencia.

En conclusión, un breve video sobre el funcionamiento de diferentes sistemas de combustible:

¿Cuáles son los tipos de inyección en un motor de gasolina y diésel, en qué se diferencian y qué inyección es mejor?

Preguntas y respuestas

¿Cómo funciona el sistema de combustible? Tanque de combustible (tanque de gasolina), bomba de combustible, línea de combustible (baja o alta presión), rociadores (boquillas y, en modelos más antiguos, un carburador).

¿Cuál es el sistema de combustible en un automóvil? Este es un sistema que proporciona almacenamiento del suministro de combustible, su limpieza y bombeo desde el tanque de gasolina al motor para mezclarlo con el aire.

¿Qué tipo de sistemas de combustible existen? Carburador, monoinyección (una boquilla según el principio del carburador), inyección distribuida (inyector). La inyección distribuida también incluye la inyección directa.