Système d'alimentation en carburant du véhicule

Aucune voiture avec un moteur à combustion interne sous le capot ne conduira si son réservoir de carburant est vide. Mais pas seulement le carburant dans ce réservoir. Il doit encore être livré aux cylindres. Pour cela, le système d'alimentation en carburant du moteur a été créé. Examinons ses fonctions, en quoi le véhicule d'une unité à essence diffère de la version avec laquelle un moteur diesel fonctionne. Voyons également quels sont les développements modernes qui augmentent l'efficacité de l'approvisionnement et du mélange de carburant avec de l'air.

Quel est le système d'alimentation en carburant du moteur

Le système d'alimentation en carburant est l'équipement qui permet au moteur de fonctionner de manière autonome grâce à la combustion du mélange air-carburant comprimé dans les cylindres. Selon le modèle de voiture, le type de moteur et d'autres facteurs, un système d'alimentation peut être très différent d'un autre, mais ils ont tous le même principe de fonctionnement: ils fournissent du carburant aux unités correspondantes, le mélangent avec de l'air et assurent une alimentation ininterrompue du mélange aux cylindres.

Le système d'alimentation en carburant lui-même n'assure pas le fonctionnement autonome du groupe motopropulseur, quel que soit son type. Il est nécessairement synchronisé avec le système d'allumage. La voiture peut être équipée de l'une des nombreuses modifications qui garantissent l'allumage rapide du VTS. Des détails sur les variétés et le principe de fonctionnement du SZ dans la voiture sont décrits dans un autre avis... Le système fonctionne également en conjonction avec le système d'admission du moteur à combustion interne, qui est décrit en détail. ici.

Certes, le travail susmentionné du véhicule concerne les unités à essence. Le moteur diesel fonctionne d'une manière différente. Bref, il n'a pas de système d'allumage. Le carburant diesel s'enflamme dans le cylindre en raison de l'air chaud dû à une compression élevée. Lorsque le piston termine sa course de compression, la partie d'air dans le cylindre devient très chaude. À ce moment, du carburant diesel est injecté et le BTC s'allume.

Objectif du système d'alimentation en carburant

Tout moteur qui brûle VTS est équipé d'un véhicule dont les différents éléments assurent les actions suivantes dans la voiture:

1. Assurer le stockage du carburant dans un réservoir séparé;
2. Il prend du carburant dans le réservoir de carburant;
3. Nettoyer l'environnement des particules étrangères;
4. Alimentation en carburant de l'unité dans laquelle il est mélangé avec de l'air;
5. Pulvérisation de VTS dans un cylindre de travail;
6. Retour de carburant en cas de dépassement.

Le véhicule est conçu de manière à ce que le mélange combustible soit fourni au cylindre de travail au moment où la combustion du VTS sera la plus efficace, et l'efficacité maximale sera supprimée du moteur. Étant donné que chaque mode du moteur nécessite un moment et un taux d'alimentation en carburant différents, les ingénieurs ont développé des systèmes qui s'adaptent à la vitesse du moteur et à sa charge.

Dispositif de système de carburant

La plupart des systèmes d'alimentation en carburant ont une conception similaire. Fondamentalement, le schéma classique comprendra les éléments suivants:

• Réservoir ou réservoir de carburant. Il stocke du carburant. Les voitures modernes reçoivent plus qu'un simple conteneur en métal auquel s'adapte l'autoroute. Il dispose d'un appareil assez complexe avec plusieurs composants qui assurent le stockage le plus efficace de l'essence ou du diesel. Ce système comprend adsorbeur, filtre, capteur de niveau et dans de nombreux modèles une pompe automatique.
• Conduite de carburant. Il s'agit généralement d'un tuyau en caoutchouc flexible qui relie la pompe à carburant à d'autres composants du système. Dans de nombreuses machines, le pipeline est en partie flexible et en partie rigide (cette partie est constituée de tuyaux métalliques). Le tube souple constitue la conduite de carburant basse pression. Dans la partie métallique de la ligne, l'essence ou le diesel a beaucoup de pression. De plus, une conduite de carburant automobile peut être conditionnellement divisée en deux circuits. Le premier est chargé d'alimenter le moteur avec une nouvelle portion de carburant, et s'appelle l'approvisionnement. Sur le deuxième circuit (retour), le système vidangera l'excès d'essence / diesel dans le réservoir d'essence. De plus, une telle conception peut être non seulement dans les véhicules modernes, mais également dans ceux qui ont un type de carburateur de préparation VTS.
• Pompe à essence. Le but de ce dispositif est d'assurer un pompage constant du fluide de travail du réservoir vers les pulvérisateurs ou vers la chambre dans laquelle le VTS est préparé. Selon le type de moteur installé dans la machine, ce mécanisme peut être entraîné électriquement ou mécaniquement. La pompe électrique est contrôlée par une unité de commande électronique et fait partie intégrante du système d'injection ICE (moteur d'injection). Une pompe mécanique est utilisée dans les voitures plus anciennes dans lesquelles un carburateur est installé sur le moteur. Fondamentalement, un moteur à combustion interne à essence est équipé d'une pompe à carburant, mais il existe également des modifications de véhicules à injection avec une pompe de surpression (dans les versions qui incluent une rampe d'injection). Le moteur diesel est équipé de deux pompes, l'une est une pompe à carburant haute pression. Il crée une haute pression dans la ligne (l'appareil et le principe de fonctionnement de l'appareil sont décrits en détail séparément). Le deuxième pompe le carburant, ce qui facilite le fonctionnement du compresseur principal. Les pompes qui créent une haute pression dans les moteurs diesel sont alimentées par une paire de pistons (ce qui est décrit dans ici).
• Nettoyant à carburant. La plupart des systèmes d'alimentation en carburant auront au moins deux filtres. Le premier assure un nettoyage grossier, et est installé dans le réservoir d'essence. Le second est conçu pour une purification plus fine du carburant. Cette pièce est installée devant l'entrée de la rampe d'injection, la pompe à carburant haute pression ou devant le carburateur. Ces éléments sont des consommables et doivent être remplacés périodiquement.
• Les moteurs diesel utilisent également des équipements pour chauffer le carburant diesel avant qu'il n'entre dans le cylindre. Sa présence est due au fait que le carburant diesel a une viscosité élevée à basse température, et il devient plus difficile pour la pompe de faire face à sa tâche et, dans certains cas, elle n'est pas capable de pomper du carburant dans la conduite. Mais pour de telles unités, la présence de bougies de préchauffage est également pertinente. Découvrez en quoi elles diffèrent des bougies d'allumage et pourquoi elles sont nécessaires. séparément.

Selon le type de système, sa conception peut inclure d'autres équipements qui fournissent un travail plus fin d'alimentation en carburant.

Comment fonctionne le système d'alimentation en carburant d'une voiture?

Puisqu'il existe une grande variété de véhicules, chacun d'eux a son propre mode de fonctionnement. Mais les principes clés ne sont pas différents. Lorsque le conducteur tourne la clé dans la serrure de contact (si un injecteur est installé sur le moteur à combustion interne), un léger bourdonnement se fait entendre venant du côté du réservoir d'essence. La pompe à essence a été activée. Cela fait monter la pression dans le pipeline. Si la voiture est à carburateur, dans la version classique, la pompe à carburant est mécanique et tant que l'unité ne commence pas à tourner, le compresseur ne fonctionnera pas.

Lorsque le démarreur fait tourner le disque du volant, tous les systèmes moteurs sont forcés de démarrer de manière synchrone. Lorsque les pistons se déplacent dans les cylindres, les soupapes d'admission de la culasse s'ouvrent. En raison du vide, la chambre du cylindre commence à se remplir d'air dans le collecteur d'admission. À ce moment, de l'essence est injectée dans le flux d'air qui passe. Pour cela, une buse est utilisée (sur le fonctionnement et le fonctionnement de cet élément, lisez ici).

Lorsque les soupapes de distribution se ferment, une étincelle est appliquée au mélange air comprimé / carburant. Cette décharge enflamme le VTS, au cours duquel une grande quantité d'énergie est libérée, ce qui pousse le piston au point mort bas. Des processus identiques ont lieu dans les cylindres adjacents et le moteur commence à fonctionner de manière autonome.

Ce principe de fonctionnement schématique est typique de la plupart des voitures modernes. Mais d'autres modifications des systèmes d'alimentation en carburant peuvent être utilisées dans la voiture. Voyons quelles sont leurs différences.

Types de systèmes d'injection

Tous les systèmes d'injection peuvent être grossièrement divisés en deux:

• Une variété pour les moteurs à combustion interne à essence;
• Variété pour moteurs diesel à combustion interne.

Mais même dans ces catégories, il existe plusieurs types de véhicules qui injecteront du carburant à leur manière dans l'air en direction des chambres des cylindres. Voici les principales différences entre chaque type de véhicule.

Systèmes d'alimentation en carburant pour moteurs à essence

Dans l'histoire de l'industrie automobile, les moteurs à essence (en tant qu'unités principales des véhicules à moteur) sont apparus avant les moteurs diesel. Comme il faut de l'air dans les bouteilles pour enflammer l'essence (sans oxygène, aucune substance ne s'enflamme), les ingénieurs ont développé une unité mécanique dans laquelle l'essence est mélangée à l'air sous l'influence de processus physiques naturels. Cela dépend de la façon dont ce processus est exécuté, que le carburant brûle complètement ou non.

Dans un premier temps, une unité spéciale a été créée pour cela, qui était située le plus près possible du moteur sur le collecteur d'admission. Ceci est un carburateur. Au fil du temps, il est devenu clair que les caractéristiques de cet équipement dépendaient directement des caractéristiques géométriques du conduit d'admission et des cylindres, de sorte que ces moteurs ne pouvaient pas toujours fournir un équilibre idéal entre la consommation de carburant et un rendement élevé.

Au début des années 50 du siècle dernier, un analogue d'injection est apparu, qui prévoyait une injection dosée forcée de carburant dans le flux d'air passant par le collecteur. Considérons les différences entre ces deux modifications du système.

Système d'alimentation en carburant du carburateur

Le moteur à carburateur se distingue facilement du moteur à injection. Au-dessus de la culasse se trouve un «pan» plat qui fait partie du système d'admission, et il y a un filtre à air dedans. Cet élément est monté directement sur le carburateur. Un carburateur est un appareil à plusieurs chambres. Certains contiennent de l'essence, tandis que d'autres sont vides, c'est-à-dire qu'ils fonctionnent comme des conduits d'air à travers lesquels un flux d'air frais pénètre dans le collecteur.

Un papillon des gaz est installé dans le carburateur. En fait, c'est le seul régulateur dans un tel moteur qui détermine la quantité d'air entrant dans les cylindres. Cet élément est relié par un tube flexible au distributeur d'allumage (pour plus de détails sur le distributeur, lisez dans un autre article) pour corriger le SPL dû au vide. Les voitures classiques utilisaient un seul appareil. Sur les voitures de sport, un carburateur pouvait être installé par cylindre (ou un pour deux pots), ce qui augmentait considérablement la puissance du moteur à combustion interne.

Le carburant est fourni en raison de l'aspiration de petites portions d'essence lorsque le flux d'air passe par les jets de carburant (leur structure et leur objectif sont décrits ici). L'essence est aspirée dans le courant et, en raison d'un mince trou dans la buse, la partie est répartie en petites particules.

En outre, ce flux VTS pénètre dans le tube de tubulure d'admission dans lequel un vide s'est formé en raison de la soupape d'admission ouverte et du piston descendant. La pompe à carburant dans un tel système est nécessaire exclusivement pour pomper de l'essence dans la cavité correspondante du carburateur (chambre à carburant). La particularité de cet agencement est que la pompe à carburant a un accouplement rigide avec les mécanismes du groupe motopropulseur (cela dépend du type de moteur, mais dans de nombreux modèles, elle est entraînée par un arbre à cames).

Pour que la chambre à carburant du carburateur ne déborde pas et que l'essence ne tombe pas de manière incontrôlable dans les cavités adjacentes, certains appareils sont équipés d'une conduite de retour. Il permet de vidanger l'excès d'essence dans le réservoir d'essence.

Système d'injection de carburant (système d'injection de carburant)

La mono injection a été développée comme alternative au carburateur classique. Il s'agit d'un système à atomisation forcée d'essence (la présence d'une buse permet de diviser une portion de carburant en particules plus petites). En fait, il s'agit du même carburateur, mais à la place du dispositif précédent, un injecteur est installé dans le collecteur d'admission. Il est déjà contrôlé par un microprocesseur, qui contrôle également le système d'allumage électronique (lisez-le en détail ici).

Dans cette version, la pompe à carburant est déjà électrique, et elle génère une haute pression, qui peut atteindre plusieurs bars (cette caractéristique dépend du dispositif d'injection). Un tel véhicule à l'aide de l'électronique peut modifier la quantité de débit entrant dans le flux d'air frais (modifier la composition du VTS - le rendre appauvri ou enrichi), grâce à quoi tous les injecteurs sont beaucoup plus économiques que les moteurs à carburateur avec un volume identique .

Par la suite, l'injecteur a évolué vers d'autres modifications qui non seulement augmentent l'efficacité de la pulvérisation d'essence, mais sont également capables de s'adapter aux différents modes de fonctionnement de l'unité. Des détails sur les types de systèmes d'injection sont décrits dans un article séparé... Voici les principaux véhicules à atomisation forcée d'essence:

1. Monoinjection. Nous avons déjà brièvement passé en revue ses fonctionnalités.
2. Injection distribuée. En bref, sa différence par rapport à la modification précédente est que non pas une, mais plusieurs buses sont utilisées pour la pulvérisation. Ils sont déjà installés dans des tuyaux séparés du collecteur d'admission. Leur emplacement dépend du type de moteur. Dans les centrales électriques modernes, les pulvérisateurs sont installés aussi près que possible des vannes d'entrée qui s'ouvrent. L'élément d'atomisation individuel minimise la perte d'essence pendant le fonctionnement du système d'admission. La conception de ces types de véhicules a une rampe de carburant (un petit réservoir allongé qui agit comme un réservoir dans lequel l'essence est sous pression). Ce module permet au système de répartir le carburant uniformément sur les injecteurs sans vibration. Dans les moteurs avancés, un type de véhicule à batterie plus complexe est utilisé. Il s'agit d'une rampe d'injection, sur laquelle se trouve nécessairement une vanne qui contrôle la pression dans le système afin qu'elle n'éclate pas (la pompe d'injection est capable de créer une pression critique pour les canalisations, car la paire de plongeurs fonctionne à partir d'une connexion rigide à le bloc d'alimentation). Comment ça marche, lisez séparément... Les moteurs à injection multipoint sont étiquetés MPI (l'injection multipoint est décrite en détail ici)
3. Injection directe. Ce type fait référence aux systèmes de pulvérisation d'essence multipoints. Sa particularité est que les injecteurs ne sont pas situés dans le collecteur d'admission, mais directement dans la culasse. Cette disposition permet aux constructeurs automobiles d'équiper le moteur à combustion interne d'un système qui arrête plusieurs cylindres en fonction de la charge sur l'unité. Grâce à cela, même un très gros moteur peut démontrer une efficacité décente, bien sûr, si le conducteur utilise correctement ce système.

L'essence du fonctionnement des moteurs à injection reste inchangée. À l'aide d'une pompe, l'essence est extraite du réservoir. Le même mécanisme ou pompe d'injection crée la pression nécessaire pour une atomisation efficace. En fonction de la conception du système d'admission, au bon moment, une petite partie de carburant pulvérisé à travers la buse est fournie (un brouillard de carburant se forme, grâce auquel le BTC brûle beaucoup plus efficacement).

La plupart des véhicules modernes sont équipés d'une rampe et d'un régulateur de pression. Dans cette version, les fluctuations de l'approvisionnement en essence sont réduites et réparties uniformément sur les injecteurs. Le fonctionnement de l'ensemble du système est contrôlé par une unité de commande électronique conformément aux algorithmes embarqués dans le microprocesseur.

Systèmes de carburant diesel

Les systèmes d'alimentation en carburant des moteurs diesel sont exclusivement à injection directe. La raison réside dans le principe de l'allumage HTS. Dans une telle modification de moteurs, il n'y a pas de système d'allumage en tant que tel. La conception de l'unité implique la compression de l'air dans le cylindre à un point tel qu'il chauffe jusqu'à plusieurs centaines de degrés. Lorsque le piston atteint le point mort haut, le système de carburant pulvérise du carburant diesel dans le cylindre. Sous l'influence de la température élevée, un mélange d'air et de carburant diesel s'enflamme, libérant l'énergie nécessaire au mouvement du piston.

Une autre caractéristique des moteurs diesel est que, par rapport aux moteurs à essence, leur compression est beaucoup plus élevée, par conséquent, le système d'alimentation en carburant doit créer une pression extrêmement élevée de carburant diesel dans le rail. Pour cela, seule une pompe à carburant haute pression est utilisée, qui fonctionne sur la base d'une paire de pistons. Un dysfonctionnement de cet élément empêchera le moteur de fonctionner.

La conception de ce véhicule comprendra deux pompes à carburant. L'un pompe simplement le carburant diesel vers le carburant principal, et le principal crée la pression requise. Le dispositif et l'action les plus efficaces est le système d'alimentation en carburant Common Rail. Elle est décrite en détail dans un autre article.

Voici une courte vidéo sur le type de système dont il s'agit:

Explorer Common Rail. Injecteurs diesel.

Comme vous pouvez le voir, les voitures modernes sont équipées de systèmes d'alimentation en carburant meilleurs et plus efficaces. Cependant, ces développements présentent un inconvénient important. Bien qu'ils fonctionnent de manière assez fiable, en cas de panne, leur réparation est beaucoup plus coûteuse que l'entretien des homologues du carburateur.

Possibilités de systèmes de carburant modernes

Malgré les difficultés de réparation et le coût élevé des composants individuels des systèmes d'alimentation modernes, les constructeurs automobiles sont contraints de mettre en œuvre ces développements dans leurs modèles pour plusieurs raisons.

1. Premièrement, ces véhicules sont capables de fournir une économie de carburant décente par rapport aux ICE à carburateur du même volume. Dans le même temps, la puissance du moteur n'est pas sacrifiée, mais dans la plupart des modèles, au contraire, une augmentation des caractéristiques de puissance est observée par rapport à des modifications moins productives, mais avec les mêmes volumes.
2. Deuxièmement, les systèmes de carburant modernes permettent d'ajuster la consommation de carburant à la charge du groupe motopropulseur.
3. Troisièmement, en réduisant la quantité de carburant brûlé, le véhicule est plus susceptible de répondre à des normes environnementales élevées.
4. Quatrièmement, l'utilisation de l'électronique permet non seulement de donner des commandes aux actionneurs, mais de contrôler l'ensemble des processus se déroulant à l'intérieur de l'unité de puissance. Les dispositifs mécaniques sont également assez efficaces, car les machines à carburateur ne sont pas encore hors d'usage, mais elles ne sont pas en mesure de modifier les modes d'alimentation en carburant.

Ainsi, comme nous l'avons vu, les véhicules modernes permettent non seulement à la voiture de conduire, mais aussi d'utiliser le plein potentiel de chaque goutte de carburant, donnant au conducteur le plaisir du fonctionnement dynamique du groupe motopropulseur.

En conclusion - une courte vidéo sur le fonctionnement de différents systèmes d'alimentation en carburant:

Quels sont les types d'injection dans un moteur à essence et un moteur diesel, en quoi ils diffèrent et quelle injection est la meilleure

Questions et réponses

Comment fonctionne le système de carburant ? Réservoir de carburant (réservoir d'essence), pompe à carburant, conduite de carburant (basse ou haute pression), pulvérisateurs (buses et, dans les modèles plus anciens, un carburateur).

Quel est le système de carburant dans une voiture? Il s'agit d'un système qui assure le stockage de l'alimentation en carburant, son nettoyage et son pompage du réservoir d'essence au moteur pour le mélange à l'air.

Quels types de systèmes de carburant existe-t-il? Carburateur, mono injection (un gicleur selon le principe du carburateur), injection répartie (injecteur). L'injection distribuée comprend également l'injection directe.