Принцип работы топливной системы.
Топливная система обеспечивает подачу горючего от бака, расположенного в задней части автомобиля, к карбюратору или форсункам, что в свою очередь обеспечивает работоспособность двигателя. Из каких именно элементов состоит устройство подачи топлива и для решения каких задач предусмотрен каждый из них? Какие виды топливных систем существуют, в чем их конструктивные и функциональные особенности? По каким признакам проще всего выявить неисправность в топливной системе и что необходимо делать в этой ситуации? На эти и ряд других вопросов дает ответ наша статья.
Стоимость ремонтаНайти запчасть


Топливная система авто играет ключевую роль в работоспособности двигателя. От ее работы зависит своевременность подачи горючего в камеру сгорания, а значит, и эффективность мотора. Но для нормальной эксплуатации важно знать особенности конструкции и принцип работы топливной системы. В чем же нюансы? Какие функции выполняет каждый из элементов? О каких вероятных поломках важно знать, и как их правильно устранять? Эти нюансы будут подробно рассмотрены в статье.



Назначение и устройство

Топливная система машины часто называется системой подачи горючего. Она состоит из группы узлов, обеспечивающих поступление топлива от бака к мотору, а точнее к форсункам или инжектору. Кроме того, одной из функций системы является обеспечение хранения горючего, а также его очистка непосредственно перед подачей в мотор.

Вне зависимости от типа любая система подачи горючего состоит из группы узлов. Среди них — топливный насос, система подвода горючего, фильтр и узел впрыска (в карбюраторных моторах — подготовки топливно-воздушной смеси).  Каждый из узлов выполняет определенный комплекс задач:

  • Топливный бак — емкость, главной функцией которой является хранение горючего. На современном этапе этот узел имеет весьма сложную конструкцию, ведь он представляет собой не только бак, а целую группу элементов — резервуар для горючего, горловину для заливки жидкости, насос для создания необходимого давления и подачи топлива, а также датчик контроля объема горючего внутри. В некоторых топливных баках могут быть предусмотрены и другие элементы. Кроме того, по конструкции возможен ряд отличий. В частности, насос во многих системах монтируется не в баке, а в подкапотном пространстве. Это же относится и к некоторым другим узлам. Кроме того, с баком сообщается система улавливания топливных паров. Ее функциональность обеспечивается, благодаря целой группе элементов — адсорберу, топливопроводам, сепаратору и клапанам.

  • Насос — неизменный элемент топливной системы, принцип работы которого построен на создании давления для подачи горючего от емкости для хранения топлива к мотору. Особенности работы топливного насоса могут различаться. Так, в двигателях с системой впрыска в задачу «помпы» входит создание высокого давления. Что касается дизельных  и некоторых инжекторных моторов, здесь возможна установка двух насосов. Один — высокого, а второй — низкого давления. Последние годы на автомобилях монтируются электрические насосы, но в дизельных вариантах все чаще применяются механические ТНВД плунжерного типа.

  • Топливопроводы — «артерии» системы, представляющие собой группу трубок, обеспечивающих подачу горючего от одних компонентов к другим. При этом горючее из бака направляется к двигателю с помощью подающего топливопровода. Оставшаяся часть топлива в ТНВД, форсунках или карбюраторе отводится с помощью трубопроводов слива.

  • Фильтры топливной системы. Почему мы указали слово «фильтр» во множественном числе? Потому что их два. Первый обеспечивает грубую, а второй — тонкую очистку. «Грубый» фильтрующий элемент представляет собой группу металлических сеток, которые смонтированы в топливном баке. Что касается фильтра тонкой очистки, он имеет более сложную конструкцию. Монтируется устройство (в зависимости от конструкции автомобиля) перед ТНВД, рампой или карбюратором. Задача фильтра — очистка горючего от различной грязи, твердых элементов или пыли.

  • Карбюратор — специальный узел топливной системы, обеспечивающий подготовку топливно-воздушной смеси перед ее подачей к двигателю. Именно в карбюраторе происходит смешивание воздуха и бензина с последующей передачей состава к коллектору впуска. Принцип работы топливной системы в дизельных и инжекторных моторах слегка отличается. Здесь подача воздуха производится отдельным узлом дросселя, а горючая смесь подготавливается не заранее, а непосредственно в полости цилиндра.

  • Узлы впрыска горючего. К этой категории относятся форсунки, которые предусмотрены, как в бензиновых (инжекторных), так и в дизельных моторах. Разница в том, что в дизельных двигателях форсунки смонтированы прямо в головках цилиндров. Что касается инжекторных моторов, в них монтаж производится в коллекторах впуска.

  • Блок управления. Одним из узлов топливной системы в современных автомобилях является блок управления. В его задачу входит управление процессом подачи и подготовки горючего. Система держит под контролем основные процессы и вносит коррективы по мере необходимости. В процессе принятия решения в учет берется множеств различных факторов — нагрузка и условия эксплуатации. «Глазами» и «органами чувств» блока управления являются многочисленные датчики, смонтированные в разных узлах мотора, а также в других системах машины.


Виды и принцип работы топливных систем

Сегодня выделяется два основных вида топливной системы — для дизельных и для бензиновых моторов. Каждая из них заслуживает отдельного рассмотрения:


1. Для бензиновых моторов. Топливные системы для бензиновых двигателей имеют богатую историю. Первые ее разработки датируются концом позапрошлого века. Именно тогда появилась первая карбюраторная система. Что касается инжектора, он появился позже — в середине прошлого столетия. Сегодня топливные системы на карбюраторах полностью изжили себя и на их смену пришли инжекторные системы. Именно они устанавливаются на современных автомобилях.

Таким образом, выделяется два типа систем — на карбюраторном и на инжекторном принципе. Несмотря на ряд схожих моментов, в их конструкции имеется и ряд отличий, требующих детального рассмотрения:

  • Карбюраторная система. Как упоминалось выше, первой появилась топливная система на базе карбюратора. Ее особенностью является наличие специального узла, в котором топливо перемешивается с воздухом, после чего готовая топливно-воздушная смесь направляется для сжигания в мотор. Карбюратор монтируется на коллекторе впуска. В процессе работы к нему подводится горючее, подаваемое через жиклер, после чего происходит смешивание с воздухом. Готовый состав проходит через заслонку дросселя и направляется в коллектор, а далее — в камеру сгорания. Изменяя положение заслонки с помощью педали газа водитель, по сути, управляет работой мотора. В системе подачи горючего карбюраторной системы ключевую функцию играет бензонасос. Его задача заключается в создании небольшого давления, необходимого для подачи горючего от бака к карбюратору. Что касается последующего перемещения готовой смеси, этот процесс производится самотеком, благодаря появлению разницы давлений при опускании поршня цилиндра;

  • Инжекторная система. Более продвинутый вариант устройства подачи топлива — применение инжекторного впрыска. Здесь можно выделить несколько главных отличий от рассмотренной выше системы. Во-первых, горючее из бака направляется сразу к топливной рампе. Именно к ней и подключены распрыскивающие элементы (форсунки). Во-вторых, воздушный поток направляется через узел дросселя. В-третьих, насос топливной системы формирует высокое давление, обеспечивающее впрыск горючего инжекторами в полость цилиндров. Кроме того, в «форсуночных» системах всегда присутствует электроника (блок управления), обеспечивающий работоспособность всей системы в целом. Регулирование впрыска производится с учетом режима работы, что и обеспечивает оптимальный состав поступающей в камеры сгорания смеси. Также стоит отметить, что инжекторные системы выполняются в двух вариантах. Первый — монопрыск. В этом случае подачу горючего во все камеры сгорания осуществляет только одна форсунка. Сегодня такой вариант исполнения потерял актуальность и не используется. Второй — распределенный впрыск, особенностью которого является установка индивидуальной форсунки для каждого из цилиндров. В этом режиме принципы работы устройств могут различаться. Принцип действия топливной системы с инжектором даже проще, чем в случае с карбюратором. Горючее из бака с помощью созданного насосом давления направляется к топливной рампе. Здесь стоит отметить, что насос поддерживает требуемый уровень давления в рампе в постоянном режиме, а сам показатель задается с помощью регулятора. На самой рампе смонтированы форсунки, через которые горючее в конкретные временные промежутки направляется в камеру сгорания. Вместе с потоком топлива в емкость цилиндра подается и воздух, после чего в полости камеры сгорания формируется топливно-горючая смесь. Именно она и сгорает после появления искры. Управление работой форсунок — задача ЭБУ, получающего информацию о работе системы от многочисленных датчиков.


2. Для дизельных моторов. Что касается машин с дизельными моторами, здесь имеется ряд особенностей. Во-первых, горючее в цилиндры подается с помощью форсунок. При этом воспламенение смеси производится под воздействием высокой степени сжатия. Во-вторых, давление в топливной системе формируется, благодаря специальному насосу (ТНВД). Получается, что принцип работы «дизельной» топливной системы построен на участии двух типов насосов. Один создает высокое, а другой — низкое давление. Подкачивающий насос (формирует небольшое давление) гарантирует подвод топлива к ТНВД, а далее в работу вступает сам насос. Именно он подает горючее к форсункам.

Принцип действия системы прост и понятен. Горючее, благодаря работе подкачивающего насоса, направляется к ТНВД. По дороге топливо проходит фильтр тонкой очистки, который задерживает даже мельчайшие загрязнения. Далее уже очищенный состав подается под высоким давлением к форсункам. Блок управления в определенные моменты времени открывает последние и позволяет горючему распылиться внутрь полости цилиндров. Сюда же через специальный клапан происходит подача чистого воздуха. Горючее, которое не успело сгореть в процессе цикла, отводится от форсунок и насоса с помощью трубок отлива в емкость для хранения топлива.



Основные поломки и их причины

В процессе эксплуатации топливная система автомобиля может выходить из строя. Причины — поломки элементов системы впрыска, а также других жизненно важных элементов. К основным неисправностям можно отнести:

  • Появление воды в баке или горючем;

  • Разгерметизация системы;

  • Загрязнение или искажение топливопровода слива;

  • Загрязнение фильтрующего элемента;

  • Падение производительности насоса. В этом случае устройство не создает достаточного давления.

Наиболее серьезной поломкой считается разгерметизация системы. Следствием могут быть не только сложности с пуском, но и повышение риска воспламенения внутри подкапотного пространства. Как следствие, снижается уровень безопасности движения.

Главной причиной рассмотренных поломок, как правило, является неправильная эксплуатация транспортного средства. Сюда относится применение низкокачественного топлива, нарушение сроков обслуживания и технологии, повреждение узлов (механическое воздействие), некачественное соединение и так далее.

Поломки в топливной системе машины можно выявить по ряду внешних симптомов, а именно проблемам в работе мотора и чрезмерному расходу топлива. К первым можно отнести сложности с пуском, уменьшение мощности, неустойчивый ХХ и прочие неисправности. Кроме того, проблемы с герметичностью можно распознать по наличию запаха в салоне машины и за ее границами, а также потекам горючего на некоторых местах стыка подающих (отводящих) трубок с другими узлами. При этом проверку системы впрыска лучше производить в последнюю очередь, после диагностики других узлов.


Признаки поломки и вероятные причины:

  • Если возникают проблемы с пуском мотора или последний не развивает обычной мощности, это может свидетельствовать о поломке топливного насоса;

  • В случае роста расхода топлива, появления запаха горючего в салоне, возникновения потеков, проблемы с пуском или «плавание» ХХ свидетельствует о негерметичности системы;

  • Неустойчивый ХХ, проблемы с пуском мотора, снижение мощности и повышение расхода могут свидетельствовать о загрязнении трубопровода слива; 

  • Сбои в работе мотора в любом из режимов, а также ухудшение динамики часто говорит о засорении фильтра и необходимости его замены;

  • Рывки в процессе движения — признак появления воды в горючем.


Итоги

Принцип работы топливной системы прост и доступен для понимания даже новичку. Главное — помнить, что системы подачи горючего могут различаться. Соответственно, меняются  подходы к обслуживанию ее элементов. Важно также понимать, что работа с горючим всегда несет определенные риски, поэтому при отсутствии достаточного опыта вопросы ремонта лучше доверять мастерам.

Стоимость ремонтаНайти запчасть

Принцип работы топливной системы.