Отже, паливна система. Завдання паливно-повітряної системи доставити в двигун суміш палива та повітря в потрібній кількості і в потрібній пропорції. І це чи не найважливіша складова автомобіля або, принаймні, одна з них. Так що ж відбувається після того, як ми заводимо двигун і як паливо перемішуючись з повітрям потрапляє в двигун?
Почнемо з того, що джерело і місце зберігання палива - паливний бак, який як правило, знаходиться в задній частині автомобіля. Повітря для суміші береться з атмосфери. Відзначимо, що і паливо і повітря попередньо фільтруються. За очищення палива відповідає паливний фільтр, а за очистку повітря - повітряний фільтр.
Щоб пройти шлях від паливного бака до паливних форсунок на паливо з боку бака повинно впливати певний тиск. Тиск, якого буде достатньо, щоб паливо доходило в потрібній кількості з бака до форсунок при будь-яких умовах експлуатації (спокійна їзда, різке прискорення). Цю функцію виконує паливний насос з електроприводом, який у Honda Civic занурений в паливний бак (занурювальний).
Щоб подавати на кожну форсунку паливо в однаковій кількості і з однаковим тиском, паливо подається на форсунки через паливну рейку (рампу). Паливна рейка не що інше як лита пустотіла деталь з бічними отворами під кожну форсунку для установки останніх і подачі на них палива. Виходить, що з одного боку форсунки насаджені на паливну рейку, а іншою стороною (яка розпорошує) вставляються в отвори у впускному колекторі.
Робота форсунки досить проста - при подачі на неї електричного імпульсу форсунка відкривається і паливо починає впорскуватися в повітря. Процес впорскування палива в повітря відбувається у впускному колекторі безпосередньо перед впускними клапанами. У момент утворення суміші паливно-повітряна суміш всмоктується через впускні клапана в циліндр за рахунок руху поршня вниз. Момент і тривалість вприскування кожної форсунки визначає ECU, подаючи на них електричні імпульси.
Підтримувати необхідний тиск в паливній системі, в кінцевому підсумку в паливній рейці, потрібно на постійній основі, а на це паливний насос не здатний, тому що качає тільки в одну сторону. Як бути, якщо насос накачає палива більше ніж потрібно? Форсунки по команді ECU закриються в необхідний момент, а щоб нормалізувати підвищений тиск в системі необхідно злити надлишок палива назад в бак. Крім того, звідки дізнатися який тиск необхідно системі в конкретній ситуації? Цю роботу виконує регулятор паливного тиску.
Як правило, регулятор паливного тиску розташований на паливній рейці з протилежного боку від подачі палива. Тобто якщо подача палива в рейку здійснена з лівого боку, то регулятор паливного тиску знаходиться в правій частині, після форсунок.
Паливна рейка в зборі з форсунками
Принцип дії регулятора досить простий. Як тільки тиск в паливній рейці перевищує необхідний рівень клапан відкривається і пропускає надлишок палива назад в паливний бак ( «обратка»).
Однак, крім зв'язку з паливом регулятор тиску палива за допомогою вакуумного шланга приєднується і до впускного колектора. Зроблено це для того, щоб регулятор паливного тиску визначав тиск не тільки в паливній рейці, а й у впускному колекторі і на основі отриманих даних при необхідності коригував тиск в паливній рейці. Передбачається, що чим вище тиск (менше розрідження) у впускному колекторі, тим більше навантаження на двигун, а чим більше навантаження, тим більший тиск необхідно забезпечити в паливній рампі.
Остання складова паливної системи абсорбер парів палива. Малозначущий в технічному плані, проте вносить значний внесок в чистоту повітря і екологію. Призначення абсорбера - поглинати (абсорбувати) пари бензину з бака і передавати в необхідний момент часу у впускний колектор, тим самим не випускаючи шкідливі пари в атмосферу, допалу їх.
Абсорбер парів палива (EVAP canister) виконаний у вигляді каністри заповненої вугіллям і знаходиться в моторному відсіку. З паливним баком абсорбер повідомляється безпосередньо, а ось з впускним колектором через клапан абсорбера, який відкривається і пропускає пари бензину у впускний колектор після того як двигун прогріється до робочої температури, розбавляючи паливно-повітряну суміш у впускному колекторі накопиченими парами з бака. За яких саме режимах експлуатації автомобіля клапан абсрбера відкривається сказати важко. В кінцевому підсумку пари бензину заміщають повітря, тим самим збагачуючи суміш. Хочеться вірити в те, що в цей момент ECU враховує "зайве" паливо з абсорбера і зменшує подачу палива з форсунок, щоб утримати суміш в оптимальній пропорції. За логікою можна сказати, що в момент подачі парів бензину з абсорбера у впускний колектор віддача від двигуна зменшується, тому що обсяг чистого повітря зменшується за рахунок заміщення його парами і палива, соостветсвенно, теж.
ПОВІТРЯ
Повітряна система дещо простіше паливної, однак від цього не менш важлива. І чільну роль в ній грає дросельна заслінка (корпус дросельної заслінки в зборі). Сама система складається з дросельної заслінки (в нашому випадку електро-механічна, на нових автомобілях - електронні), короба з повітряним фільтром і рукавів (гофр, патрубків), які представляють відфільтрований повітря від повітряного фільтра до дросельної заслінки.
Дросельна заслінка розташована безпосередньо перед впускним колектором. Принцип роботи механічної дросельної заслінки дуже простий - чим більше відкрита заслінка, тим більше прохідний перетин, відповідно в одиницю часу через неї проходить більше повітря у впускний колектор. Більше повітря - більше палива, більше паливно-повітряної суміші в камері згоряння - вище потужність. Управляє відкриттям і закриттям дросельної заслінки водій, натискаючи на педаль газу. Педаль газу має пряме сполучення з дросельною заслінкою і при натисканні на неї дросель відкривається. Чим глибше втискати педаль, тим більше відкривається дросель. Педаль до упору - дросель знаходиться в максимально відкритому стані.
На холостому ходу двигуна дросельна заслінка повністю закрита. Повітря надходить в обхід заслінки, через клапан холостого ходу. Клапан холостого ходу зазвичай розташований, або на корпусі дросельної заслінки, або на впускному колекторі. А для запобігання обмерзання дросельної заслінки в холодну погоду до корпусу заслінки підводиться охолоджуюча рідина із системи охолодження двигуна.
Блок дросельної заслінки в зборі
Педаль газу пов'язана з механічним приводом дросельної заслінки через тросик газу. Механічний привід дросельної заслінки жорстко закріплений з дросельною заслінкою таким чином, що при впливі на нього механічний привід передає обертальний рух на саму заслінку, відкриваючи або закриваючи її, в залежності від ступеня натягу троса (сили натискання на педаль газу).
Сподіваюся, загальний принцип роботи системи тепер розібраний - водій за допомогою педалі газу визначає скільки повітря «поглине» впускний колектор, а ECU автомобіля «підливає» необхідну кількість палива. Але як ECU дізнається, скільки увійшло повітря і скільки потрібно підлити палива, коли саме? Відповідь проста - безліч датчиків і ECU.
ДАТЧИКИ
Все, як ми з'ясували починається з відкриття дросельної заслінки. ECU дізнається за допомогою датчика положення дросельної заслінки (TPS - Throttle position sensor) на скільки відкрита дросельна заслінка і визначає скільки повітря здатне пройти у впускний колектор при даному положенні заслінки. Відповідно до оптимальним співвідношенням паливно-повітряної суміші ECU повинен послати команду форсунок впорснути необхідну кількість палива. Однак, не все так просто.
Поодинці датчик положення дросельної заслінки (TPS) не здатний визначити який обсяг повітря в дійсності потрапив у впускний колектор. Адже обсяг і, відповідно, кількість поступаемого повітря має пряму залежність від її температури і тиску. Температуру ECU дізнається завдяки свідченням датчика температури поступаемого повітря (IAT). Розташований цей датчик безпосередньо перед дросельною заслінкою, на гофре.
Тиск же вимірює датчик абсолютного тиску - MAP сенсор (Manifold Absolute Pressure). Абсолютний тиск розраховується за формулою: абсолютний тиск = атмосферний тиск - тиск у впускному колекторі.
Чим прохолодніше повітря тим більше його міститься у впускний колектор і тим більше він проходить через дросельну заслінку за одиницю часу при інших рівних умовах.
Грунтуючись на свідченнях датчиків TPS, MAP і IAT комп'ютер обчислює масу поступаемого повітря і на основі цих даних дає команду форсунок вприскнуть потрібну кількість палива. Ну як саме ECU визначає скільки палива потрібно?
Оптимальний склад паливо-повітряної суміші, при якому паливо максимально повно і ефективно згорає, коли на 14.7 частини повітря припадає 1 частина палива. ECU дізнається за допомогою трьох вищезгаданих датчиків скільки надійшло повітря і відповідно до пропорції 14.7: 1 додає паливо.
Останньою ланкою цієї системи є кисневий датчик - лямда-зонд, який розташований на випускному колекторі і перевіряє якість приготовленої суміші. При надмірно-збагаченої (багато палива) або збідненого (багато повітря) паливно-повітряної суміші, ECU коректує її приготування. Саме лямбда-зонд передає інформацію «мозку» (ECU) про наявність бідної або збагаченої суміші, на основі обчислення кількості кисню у вихлопних газах. Якщо кількість кисню у вихлопних газах перевищує норму або навпаки, лямбда-зонд говорить про це «мозку». Зрозуміло, що якщо лямбда-зонд несправний, то ECU почне коригувати суміш по невірним даними. Теж стосується всіх інших датчиків. Вони все важливі для правильного сумішоутворення. Не менш значущий вплив на смесеобразование надають паливні карти, але що це таке і як працює розглянемо окремою статтею.
ТЮНІНГ ПАЛИВНО-повітряної СИСТЕМИ
Тепер, коли ми з'ясували як працює система в цілому можна припустити, що заміна будь-якого розглянутого компонента на "тюнінг" дасть ефект в плані збільшення потужних характеристик двигуна. Справедливо, але тільки для повітряної системи. Наприклад, фільтр нульового опору з короткою трубою або трубою, осуществяющущей паркан холодного повітря із зовні підкапотного простору. Збільшення діаметра дросельної заслінки.
Заміна впускного колектора на модифікований теж сприяє збільшенню потужності. Невеликим доповненням до тюнингу «впуску» можна вважати поліпшену, потовщену прокладку між впускним колектором і блоком двигуна, виготовленої зі спеціального складу (прокладка Hondata). Потужності це не збільшує, але дозволяє зберегти наявну за рахунок запобігання передачі тепла від блоку двигуна до впускного колектора.
Звичайно, впускний колектор, в будь-якому випадку, буде грітися за рахунок температури підкапотного простору. Однак, виключення основного джерела тепла дозволяє значно знизити температуру корпусу впускного колектора і, як наслідок, температуру всередині нього. Чим холодніше впускний колллектор, тим більше потужності в кінцевому підсумку видасть двигун.
Та все це і мають на увазі, коли говорять про тюнінг «впуску». Хотілося б відзначити, що потенціал тюнінгу «впуску» розкриється повною мірою з тюнінгом випускної системи (збільшення діаметра вихлопної системи, равнодлінний випускний колектор 4-2-1 або 4-1, прямоточні резонатори і глушник, спортивний каталізатор).
Тюнінг ж паливної системи без серйозного збільшення загальної потужності (наприклад, установка турбіни) річ абсолютно марна. Штатна паливна система має запас продуктивності в межах 20-30%. Тому, збільшення потужності в тих же межах не зажадає втручання в паливну систему.