Водородное топливо

Основные неполадки топливной системы бензиновых двигателей

В эксплуатации владельца автомобиля интересует больше не конструкция, а реальные проблемы в эксплуатации топливного оборудования. В случае с бензиновыми системами раньше практически все эти неполадки были сравнительно недорогими. Сегодня же в эпоху прямого впрыска и прочих сложных систем с повышенным давлением топливная аппаратура бензиновых двигателей стала ремонтироваться не проще и не дешевле аппаратуры двигателя дизельного.

Основные неполадки, с которыми может встретиться владелец машины в процессе эксплуатации:

снижение производительности топливного насоса – в таком случае давление в системе падает, начинаются перебои с подачей топлива, а в скором будущем авто просто не заведется и не сможет ехать;
засорение определенных узлов, к примеру, топливного фильтра или форсунок, также на предмет загрязнения стоит проверить сеточку в баке, которую в российских условиях рекомендуется менять 1 раз в 60 000 км;
деформация или засорение топливопровода в одном из слабых мест – нужно почитать на форумах, в каких именно местах в вашем автомобиле может засоряться топливопровод, это поможет быстрее найти проблему;
потеря герметичности системы – это чревато вытеканием бензина, а также снижением рабочего давления, насос будет работать в полную мощность, чтобы компенсировать потерю давления, и это приведет к его поломке;
наличие посторонних жидкостей в топливном баке – это может быть вода или неправильный вид топлива, очень важно избежать таких проблем, они могут стать фатальными для двигателя;
поломка форсунок – чаще всего эти элементы засоряются, но иногда возможны и фатальные неполадки с настоящими проблемами в виде замены форсунок в топливной аппаратуре.

Если можно обойтись чисткой, проблема считается на слишком дорогостоящей в ремонте. Но даже прочистка форсунок на хорошем сервисе может оказаться недешевой. Нужно обязательно следить за тем, чтобы топливная аппаратура работала в нужных условиях и получала качественный бензин. Иначе уже вскоре после начала эксплуатации авто начнутся проблемы с форсунками, фильтрами и прочими элементами системы

Это очень важно понимать, чтобы долго и недорого эксплуатировать ваш автомобиль

Как работает инжектор: принципы

Инжектор задействует в работе детали, перечисленные выше. Происходит это так: бензин подается в бензобак, откуда он уже и поступает в подающий канал, направленный к фильтру. Бак оснащен бензонасосом, благодаря чему бензин поступает под нужным давлением. После фильтрования бензин проходит в регулятор, затем – в топливную рампу, а далее он распределяется по форсункам.

Форсунки – это детали, осуществляющие впрыск топлива в поток воздуха и непосредственно выполняют задачу инжектора (смешение топливной смеси).

При попытке завести двигатель автомобиля в инжекторе включается насос, заполняющий емкость бензином. Включается стартер – и начинается подача и подогрев потока воздуха.

Блок управления инжектором называется электронной частью. Эта часть системы предназначена для контроля работы инжектора: она определяет необходимое количество топлива для подачи (датчик уровня топлива), следит за работой форсунок.

После поворота ключа зажигания топливная система начинает сбор информации, необходимой для контроля инжектора. После определения объема бензина, который нужно впрыснуть в поток воздуха, электронная система подает сигнал, регулирующий работу форсунок. Происходит впрыскивание, образуется топливная смесь, а затем она подается в цилиндры. Конечно, описанная схема представляет собой упрощенный вариант работы инжектора, но она достаточно наглядна и позволяет понять основные принципы.

Комплексная чистка для топливной системы бензинового, дизельного двигателей — инструкция

Цетановое число и сезонность

Цетановое число определяет способность самовоспламенения топлива. И чем оно выше, тем безопаснее сгорает топливо в двигателе генератора. «Разделительным маркером» является число 45 для отечественной солярки и 50 для европейской. Летнее топливо подбирается с отметкой ниже этих значений, зимнее и арктическое – выше.

Потребители зачастую используют летнюю солярку при температуре до -10°C, а зимнюю – начиная от -11°C. Это разрешено ГОСТом, однако стоит учесть район эксплуатации генератора: если на юге с мягкой зимой это актуально, то в на Урале и Сибири, где в течение суток довольно резкие перепады температур, следует придерживаться границы 0°С.

Если не выдержать температурный режим, парафины, содержащиеся в топливе, начнут кристаллизироваться и откладываться в виде конденсата на внутренних деталях генератора, что в дальнейшем может привести к поломке внутренних деталей и необходимости их замены.

Как подсчитать расход топлива

Для дизельного топлива считается нормальным расход 0.2 кг на 1 кВт/ч. Таким образом, дизельный генератор мощностью 100 кВт будет потреблять 20 килограммов горючего в час. Чтобы эти данные перевести в литры, нужно разделить на плотность солярки.

Таким образом, 20 кг топлива летней марки будут равняться 23.26 литрам, зимней 23.81, арктической 24.10 литрам. Чем меньше плотность горючего, тем выше расход. Стоит учесть, что он увеличивается еще в 1.5-2 раза при работе генератора на 75 и более % от номинальной загрузки.

По возможности рекомендуется держать генератор в отапливаемом помещении или специальном кожухе при минусовых температурах на улице во избежание нештатных перегрузок.

Этанол

Использование спиртов в качестве топлива для автомобильных двигателей — давно не новость. Разработчики первых двигателей внутреннего сгорания уделяли спиртовым мотором не меньше внимания, чем бензиновым. Спирты можно изготавливать из различных сельскохозяйственных культур: сахарного тростника, пшеницы, кукурузы и даже картофеля. Спирты имеют высокие октановые числа — более 100 единиц, но меньшую по сравнению с нефтяными топливами теплоту сгорания (при сгорании топлива выделяется меньше энергии, мощность падает, а расход топлива увеличивается). Начало крупномасштабной добычи нефти сделало применение спирта в качестве моторного топлива не выгодным. Однако на спиртовом топливе работают двигатели мотоциклов для спидвея многих спортивных каров. Спиртовое автомобильное горючее пользуется популярностью в Бразилии, где нет больших запасов нефти, но зато есть идеальные условия для выращивания сахарного тростника и производства из него дешевого спирта.

Что такое инжектор и как он устроен

Топливная смесь для работы получается путем скрещивания воздуха и топлива. Соответственно, топливная система имеет две составляющие, обеспечивающие подачу воздуха и бензина.

Ключевая функция инжектора состоит во впрыскивании бензина под давлением в воздушный пузырь, обеспечивая наилучшее смешивание.

Составляющая инжектора, отвечающая за подачу воздуха, ничем не отличается от своих собратьев на других моторах: это канал, который оснащен специальным фильтром очистки воздуха от ненужных добавок. Очищенный воздух подсасывает двигатель: в момент поступления потока при помощи поршня в емкость, открывается клапан, который осуществляет подсос полученного воздушного потока в цилиндр. Это простое по конструкции устройство.

Схема инжектора, впрыскивающее бензин для получения смеси, устроено немного сложнее.

Набор деталей, необходимых для полноценной работы:

Вентилируемый бензобак;
Бензонасос;
Топливный фильтр, проводящий очищение;
Устройство для контроля уровня давления;
Магистрали;
Система «топливная рампа – форсунка»;
Дроссельная заслонка.

Топливная система инжектора

Комплексная чистка для топливной системы бензинового, дизельного двигателей — инструкция

Какие методы применяют для промывки?

Промывка выполняется профилактически, либо в полном объёме.

Первый вариант предполагает добавление присадок, других подобных добавок. Благодаря такой обработке удаляется вода из топливного бака, уходят мелкие загрязнения.

Использование автохимии требует аккуратного подхода, строгого следования инструкциям. Перед максимальной заправкой топливный бак заливают только одной упаковкой, иначе форсунка портится.

Топливо с присадками применяют без ограничений. Такие составы обходятся дороже обычных, но результат от использования покрывает все затраты.

Наличие более серьёзных проблем предполагает профессиональную чистку. Обращение на СТО будет лучше из-за увеличенного объёма действий, необходимости в оборудовании.

Комплексная чистка предполагает выполнение следующих действий:

1 Полное удаление воды из бака, промывка ёмкости.

2 Рампа и топлипроводы тоже очищаются полностью.

3 Форсунка очищается с помощью ультразвука и других специальных средств.

Очистка ТНВД тоже среди обязательных операций, ведь в полостях этого механизма отложения тоже есть. Состояние свечей зажигания требует отдельной проверки, если речь о бензиновых двигателях. Если возникла необходимость, детали тут же меняют.

О бензиновых ДВС

Промывка топливной системы бензинового двигателя отличается таким порядком действий:

Сжатый воздух вместе с бензином очищают внутренности после изъятия топливных рамок с форсунками.
Форсунка проходит очищение.
Дроссельная заслонка тоже прочищается, благодаря чему тут же снижается расход топлива.
Фильтры системы меняются.
Снятие бака, продувка его воздухом.
Сливание в ёмкость остатков топлива. Останется подождать, пока загрязнения отстоятся. Промывка завершена.

Лучше обращаться к профессиональным станциям технического обслуживания, где работу выполнят на высоком уровне качества. Выгодно получать помощь от специалистов, у которых есть ультразвуковая ванна.

Самостоятельная промывка топливной системы бензинового двигателя выполняется по-другому:

1 Место нахождения распылителя с каналом подачи определяют после демонтажа. Обычно у последнего присутствует налёт сероватого оттенка.

2 Если есть сетчатый фильтр – его удаляют, вместе с наполнителями. Форсунка просматривается потом.

3 Далее собирают электрическую цепь. Лампочка с клеммой форсунки идут к плюсу на аккумуляторе. Другую клемму и кнопку дверного звонка ведут к «минусу», иначе промывка топливной системы бензинового двигателя не завершится правильно.

4 Форсунка наполняется необходимым давлением. В качестве замыкателя цепи будет выступать кнопка дверного замка, её и зажимают одновременно с предыдущим действием. При правильном выполнении действий должна загореться контрольная лампа, из распылителя появляется огненный факел.

5 Предыдущая операция повторяется по нескольку раз, пока факел не станет равномерным.

6 Форсунка возвращается на рамку после замены уплотнителя. Промывка закончена.

Работа с дизельными моторами

Сложность процедуры по сравнению с бензиновыми аналогами сразу заметна.

Промывка топливной системы выполняется с такой последовательностью действий:

Готовят заранее бутылку из пластика, которую заполняют 2 литрами очистительной жидкости на каждый литр топлива. Главное – работать аккуратно и использовать защитные приспособления, иначе агрессивное средство может негативно сказаться на здоровье. На этом промывка только начинается.
Обратка с подачей отсоединяются от ТНВД. Ёмкость с жидкостью для прочистки соединяются с концами шлангов, которые сами идут к местам крепления. Герметичность обеспечивается, если закрепить конструкцию хомутами. Тогда промывка топливной системы дизельного двигателя проходит безопасно.
В двигателе запускают работу, минимум на четверть часа. Потому ждут минуты 2, после чего окончательно выключают.
20 минут нужно ждать до понижения температуры жидкости. Отложения при этом должны откиснуть. Форсунка освобождается от загрязнений.
Двигатель пускают неоднократно, пока не израсходуется очистительная жидкость.
Топливные шланги подключаются обратно, мотор заводят. Он должен работать, пока показатели не станут ровными и плотными. Промывка не так сложна, но требует внимания.

Промывка топливной системы дизельного двигателя занимает несколько часов.

Можно привести машину в автосалон, если действительно нет времени, чтобы уделять ремонту столько внимания. Уже на следующий день транспорт вернут владельцу, с дополнительными гарантиями по качеству. Форсунка тоже работает на высоком уровне качества.

Биодизель

Этот вид дизельного продукта заслуживает особого внимания. Это инновационная разработка европейских инженеров. Технология производства биологического дизтоплива подразумевает использование и переработку растительных масел. Главное отличие биодизеля от обычных марок ДТ — экологичность. Полный распад его продуктов сгорания без вредных последствий в природной среде происходит уже через 30 суток после попадании в почву, воду или атмосферу.

Получение биодизеля

В борьбе за экологию сейчас вынуждены выступать правительства индустриально развитых стран и специально созданные по этому вопросу международные организации. К этому времени были введены новые стандарты в производстве и эксплуатации биотоплива.

Биодизель предназначен, в первую очередь, для использования в ДВС легкового транспорта, далее — для грузовиков и в промышленности. На его основе изготавливаются обычно летние марки высококачественного ДТ. Цетановое число биодизеля 58 единиц, а температура возгорания — 100°C, у него отличные смазывающие свойства, пониженный процент выброса в атмосферу СО2. Благодаря совокупности таких характеристик, разработчики продукта предоставили возможность автолюбителям и предприятиям не только значительно увеличить ресурс ДВС и уменьшить затраты на обслуживание, ремонт, но и существенно снизить риски взрывов и пожаров.

Особенность биологического ДТ — наличие в массе растительных и животных жиров. Структура биотоплива натуральна, а сам продукт есть результат переработки таких сельскохозяйственных культур как рапс, соя и прочие маслосодержащие виды растений, жир крупного рогатого скота. Отличительные характеристики дизельного топлива данного типа в том, что его можно применять в качестве добавок к традиционным видам горючего.

Биодизель имеет специальные обозначения. К примеру, в Соединенных Штатах Америки биологическое топливо в названии включает литеру «B», за которой идет цифровое значение, указывающее на процент содержания биодобавки в общей массе топлива. Цетановое число не ниже 50 ед.

Биодизель производят по технологии, аналогичной изготовлению дизтоплива из нефти. Сегодня существуют марки биодизеля не только летние, но для условий межсезонья и зимы в умеренных широтах.

Летнее дизельное биотопливо используется только при плюсовых температурах, промежуточные марки — до -10° ниже нуля, зимний биодизель — до минус 15-20°С. Морозоустойчивость зимних марок достигается благодаря применению специальных присадок, изначально разработанных для улучшения свойств ДТ.

Очистители для бензинового двигателя: использовать или нет?

Препараты указанной группы на самом деле работают, поэтому от их использования отказываться точно не стоит. Но многие сомневаются в том, что вред мотору при использовании составов вообще отсутствует.

Нужно рассматривать процесс с практической точки зрения. Содержание связанного кислорода увеличивается, если добавляют различные присадки.

Некоторый запас в этом показателе у товарных бензинов сводит проблемы к минимуму. Но пользователи чаще сталкиваются с бюджетным топливом с содержанием метанола в пределах десятков процентов. Тогда добавлять токсигенаты дополнительно не стоит.

Только для моторов с сильными загрязнениями ухудшение работы на первых порах окажется особенно заметным. Иногда работа двигателей становится неустойчивой, они могут вообще глохнуть.

Причина – забивание дозирующих элементов из-за грязи. Если процент загрязнений сильный – лучше сразу обратиться к профессионалам в сервисе.

Режимы эксплуатации двигателя тоже влияют на многие факторы, включая применение присадок.

Лучше, когда химическую и температурную очистку совмещают друг с другом.

Лучше постоянно использовать бензин совместно с присадками высокого качества, чем потом пытаться исправить проблему за 1 раз. Если покупка дорого бензина не входит в финансовые планы – рекомендуют пользоваться качественными очистителями, минимум два-три раза в год. Это помогает организовать качественную профилактику.

Особенности устройства инжекторного двигателя

Для того чтобы грамотно эксплуатировать автомобиль, у которого имеется система питания бензинового двигателя с впрыском топлива, необходимо иметь представление о его работе. Особенно когда речь идет об отечественных автомобилях, инжекторной системе подачи топлива ВАЗ 2114 и других машин.

Без этого будет сложно самому понимать и устранять возможные неисправности машины. Усвоив особенности конструкции, принцип работы, устройство инжекторного двигателя можно разобраться в неисправности и даже устранить ее, не обращаясь на СТО.

Инжекторным двигателем управляет контроллер. В отечественных машинах его обычно размещают справа под приборной панелью. Задача этого прибора — непрерывно обрабатывать информацию о состоянии мотора и обеспечивать надежную работу его систем. Блок управления включает различные реле, форсунки, датчики.

С помощью встроенной системы диагностики происходит распознавание неполадки в двигателе, сигнализируя контрольной лампой, хранит коды диагностики неисправностей. Она располагает тремя запоминающими устройствами, позволяющими оперативно анализировать техническое состояние за разные периоды времени.

Принципиальной особенностью двигателя является наличие форсунок, которые обеспечивают дозированный впрыск топливовоздушной смеси во впускную трубу после получения команды от управляющего блока. При этом необходимый воздух подается при помощи дроссельного узла и регулятора холостого хода. Форсунки крепятся к рампе, которая установлена на впускной трубе.

Форсунка представляет собой электромеханический клапан, который при помощи пружины запирается иглой. Когда от блока управления подается на обмотку электромагнита форсунки импульс, игла поднимается, открывая сопло распылителя. Через него смесь подается во впускную трубу мотора. Форсунки требуют постоянного контроля. Малейшее их засорение может негативно сказаться на работе двигателя.

Также важной частью этого двигателя является нейтрализатор, который преобразует вредные компоненты отработанных газов

Как работают автомобили на топливных элементах?

Основополагающим принципом этого источника энергии является электрохимическая реакция используемая для производства электроэнергии. Как и в случае с электрическими ячейками, топливные элементы не ограничены законами термодинамики. Это означает, что они способны достичь более высокой эффективности преобразования энергии, чем обычные двигатели, которые имеют КПД 20% — 25% энергии топлива, но могут достичь до 60%. Однако в отличие от электрической батареи, реактивы должны поставляться постоянно для выработки электрического тока.

Состоит из двух электродов: анод и катод, изготовленные из угольной пластины покрытой платиной. На аноде поданный водород распадается с потерей электрона, на катоде поданный кислород соединяется с пришедшим протоном.

Основным преимуществом водородных двигателей является их способность работать при относительно низких температурах (что сокращает время запуска). Ячейки изготовлены из графита покрытого канавками, которые позволяют легко проходить реагентам при сохранении электрического контакта с электролитом.

Топливный элемент образовывает ионы водорода имеющие высокое содержание энергии. Однако низкая плотность водорода представляет технические трудности проектирования систем хранения водорода на машине. При комнатной температуре и обычном давлении для хранения эквивалентного количества энергии, содержащегося в типичном бензобаке потребуется бак с водородом объемом более чем в 800 раз больше обычного бака.

Однако были разработаны три основных решения для хранения водорода:

сжатие – газ хранится в баллонах при атмосферном давлении до 7000 раз;
криогенные системы – это сохранить газ при низкой температуре, необходимой для сжижения водорода (-253 C);
металл гидриды – специальные металлические сплавы поглощающие водород под давлением.

Один из подходов, который позволяет избежать проблемы хранения водорода в машине является генерация газа по требованию.

Появление грязи и способы борьбы

Двигатель сам по себе склонен к появлению отложений во время работы. Например, по причине того, что топливо и масло сгорают не полностью.

Такие условия приводят к появлению сразу нескольких негативных факторов:

1 Нарушение стандартного теплового состояния.

2 Изменение степени сжатия.

3 Уменьшение объёма камеры сгорания.

Всё это приводит к увеличению вероятности преждевременного выхода системы из строя. Стенки впускных клапанов, внутренняя часть тарелок тех же клапанов – места, где скапливается грязь, если говорить о впускной системе.

Результат – наполнение цилиндров происходит со сбоями. Часть мощности оказывается «украденной». Процессы образования смесей в этом случае тоже идут хуже.

Природа и причины проблем в двигателе бывают разными в зависимости от того, где они появляются. Камера сгорания с клапанами – места образования твёрдых частиц вроде кокса.

Они склеиваются за счёт органики, образуют так называемую каменную «шубу». Топливная система работает на низких температурах, поэтому внутри таких конструкций твёрдые частицы просто не появляются. Здесь отложения становятся лаковыми плёнками, для которых характерна различная толщина.

Отложения удаляют тоже с помощью разных принципов. Если топливная система формирует лаковые составы, их растворяют.

В случае с коксом применяют выжигание органической связующей. После этого нагар должен удерживаться на поверхности. Тогда кратко повышают температуру, добавив к топливу лак.

Высокотемпературная очистка проходит и в том случае, если владелец просто разгоняется до высоких скоростей на протяжении некоторого времени.

Варианты системы питания

Основными видами горючего для ДВС являются бензин и дизельное топливо («солярка»). Газ (метан) так же относится к видам современного топлива, но, несмотря на широкую применяемость, пока не получил актуальности. Вид топлива является одним из критериев классификации систем питания ДВС.

В этой связи выделяют силовые агрегаты:

бензиновые;
дизельные;
основанные на газообразном топливе.

Но наиболее признанной среди специалистов является типология систем питания двигателя по способу подачи топлива и приготовления топливно-воздушной смеси. Следуя данному принципу классификации, различаются, во-первых, система питания карбюраторного двигателя, во-вторых, система питания с впрыском топлива (или инжекторного двигателя).

Карбюратор

Карбюраторная система основана на действии технически сложного устройства – карбюратора. Карбюратор – это прибор, осуществляющий приготовление смеси топлива и воздуха в необходимых пропорциях. Несмотря на разнообразие видов, в автомобильной практике наибольшее применение получил поплавковый всасывающий карбюратор, принципиальная схема которого включает:

поплавковую камеру и поплавок;
распылитель, диффузор и смесительную камеру;
воздушную и дроссельную заслонки;
топливные и воздушные каналы с соответствующими жиклерами.

Подготовка топливно-воздушной смеси в карбюраторе осуществляется по пассивной схеме. Движение поршня в такте впуска (первом такте) создает в цилиндре разряженное пространство, в которое и устремляется воздух, проходя через воздушный фильтр и сквозь карбюратор. Именно здесь и происходит формирование горючей смеси: в смесительной камере, в диффузоре топливо, вырывающееся из распылителя, дробится воздушным потоком и смешивается с ним. Наконец, через впускной коллектор и впускные клапаны горючая смесь подается в конкретный цилиндр двигателя, где в необходимый момент и воспламеняется искрой от свечи зажигания.

топливно-воздушной смеси

Впрыск топлива

Эпоха карбюратора сменяется эпохой инжекторного двигателя, система питания которого основана на впрыске топлива. Ее основными элементами являются: электрический топливный насос (расположенный, как правило, в топливном баке), форсунки (или форсунка), блок управления ДВС (так называемые «мозги»).

Принцип работы указанной системы питания сводится к распылению топлива через форсунки под давлением, создаваемым топливным насосом. Качество смеси варьируется в зависимости от режима работы двигателя и контролируется блоком управления. Важным компонентом такой системы является форсунка. Типология инжекторных двигателей основывается именно на количестве используемых форсунок и места их расположения.

с распределенным впрыском;
с центральным впрыском.

Система распределенного впрыска предполагает использование форсунок по количеству цилиндров двигателя, где каждый цилиндр обслуживает собственная форсунка, участвующая в подготовке горючей смеси. Система центрального впрыска располагает только одной форсункой на все цилиндры, расположенной в коллекторе.

Особенности дизельного двигателя

Как бы особняком стоит принцип действия, на котором основывается система питания дизельного двигателя. Здесь топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры в распыленном виде, где и происходит процесс смесеобразования (смешивания с воздухом) с последующим воспламенением от сжатия горючей смеси поршнем. В зависимости от способа впрыска топлива, дизельный силовой агрегат представлен тремя основными вариантами:

с непосредственным впрыском;
с вихрекамерным впрыском;
с предкамерным впрыском.

Вихрекамерный и предкамерный варианты предполагают впрыск топлива в специальную предварительную камеру цилиндра, где оно частично воспламеняется, а затем перемещается в основную камеру или собственно цилиндр. Здесь горючее, смешиваясь с воздухом, окончательно сгорает. Непосредственный же впрыск предполагает доставку топлива сразу же в камеру сгорания с последующим его смешиванием с воздухом и т.д.

Однако холодный двигатель не сможет обеспечить должный уровень температуры, требуемый для воспламенения смеси. И использованием свечей накаливания позволит осуществить необходимый подогрев камер сгорания.