ระบบไอดีของรถ

การทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในใด ๆ ขึ้นอยู่กับการเผาไหม้ของส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงในกระบอกสูบของหน่วย นอกเหนือจากข้อเท็จจริงที่ว่าต้องจ่ายอากาศและวัสดุที่ติดไฟได้ (น้ำมันเบนซินดีเซลหรือก๊าซ) ให้กับแต่ละกระบอกสูบแล้วจำเป็นต้องมีการคำนวณปริมาตรของสารแต่ละชนิดอย่างถูกต้องและต้องผสมในเชิงคุณภาพ เมื่อมอเตอร์ดีขึ้นระบบต่างๆที่จำเป็นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพก็เช่นกัน

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไม่เพียงขึ้นอยู่กับคุณภาพของระบบเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพของการจุดระเบิดเท่านั้น หากน้ำมันเชื้อเพลิงไม่ผสมกับอากาศส่วนใหญ่จะไม่เผาไหม้ แต่จะถูกนำออกจากรถทางท่อระบายอากาศ (สิ่งนี้จะมีผลต่อเครื่องฟอกไอเสียอย่างไรอธิบายไว้ ที่นี่). เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและประสิทธิภาพพารามิเตอร์ต่างๆของชุดจ่ายไฟกำลังได้รับการปรับปรุง

ลองพิจารณาว่าระบบไอดีมีบทบาทอย่างไรในองค์ประกอบนี้ประกอบด้วยอะไรวัตถุประสงค์คืออะไรหลักการทำงานของระบบคืออะไร

ระบบไอดีของรถยนต์คืออะไร

เครื่องยนต์รุ่นเก่าซึ่งยังคงพบในรถยนต์ในประเทศไม่มีระบบไอดีเช่นนี้ เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์มีท่อร่วมไอดีซึ่งท่อส่งผ่านคาร์บูเรเตอร์ไปยังช่องอากาศเข้า อุปกรณ์เองมีหลักการทำงานดังต่อไปนี้

เมื่อลูกสูบในกระบอกสูบโดยเฉพาะเข้าสู่จังหวะไอดีจะเกิดสุญญากาศขึ้นในโพรง กลไกการจ่ายก๊าซจะเปิดวาล์วไอดี การไหลของอากาศเริ่มเคลื่อนผ่านช่องท่อร่วม ผ่านห้องผสมของคาร์บูเรเตอร์เชื้อเพลิงจำนวนหนึ่งจะเข้าสู่มัน (ปริมาตรนี้ถูกควบคุมโดยไอพ่นซึ่งอธิบายไว้ แยกต่างหาก). การทำความสะอาดอากาศมีให้โดยตัวกรองอากาศที่ติดตั้งอยู่ด้านหน้าคาร์บูเรเตอร์

ส่วนผสมจะถูกดูดเข้าไปในกระบอกสูบผ่านวาล์วเปิด เครื่องยนต์ในบรรยากาศใด ๆ มีหลักการทำงานของสุญญากาศ ในนั้นส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศจะเข้าสู่ธรรมชาติโดยใช้สุญญากาศในท่อร่วมไอดี ไอดีแบบดั้งเดิมจะให้อากาศไปยังห้องคาร์บูเรเตอร์เท่านั้น

ระบบนี้มีข้อเสียเปรียบอย่างมาก - การทำงานที่มีคุณภาพสูงของระบบโดยตรงขึ้นอยู่กับโครงสร้างของเส้นทางที่เชื่อมต่อกับฝาสูบ นอกจากนี้ในขณะที่ MTC ผ่านตัวสะสมเชื้อเพลิงจำนวนหนึ่งอาจตกลงบนผนังซึ่งส่งผลเสียต่อเศรษฐกิจของรถ

เมื่อหัวฉีดปรากฏขึ้น (มันคืออะไรและทำงานอย่างไรจะบอก แยกต่างหาก) จึงจำเป็นต้องสร้างระบบไอดีที่มีคุณสมบัติครบถ้วนซึ่งจะมีหน้าที่เหมือนกันคือถ่ายอากาศและผสมกับเชื้อเพลิง แต่การทำงานจะถูกควบคุมโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะคำนวณสัดส่วนของอากาศและปริมาณเชื้อเพลิงที่เหมาะสมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นและรักษาพารามิเตอร์นี้ไว้ในโหมดการทำงานต่างๆของเครื่องยนต์สันดาปภายใน นอกจากนี้ยังให้การเติมกระบอกสูบที่ดีขึ้นที่รอบเครื่องยนต์ต่ำ การปรับปรุงปริมาณไอดีของเครื่องนี้จะเพิ่มประสิทธิภาพโดยไม่ต้องเพิ่มการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงที่เหมาะสมคือ 14.7 / 1 ประเภทเชิงกลของไอดีไม่สามารถรักษาสัดส่วนนี้ได้ในโหมดการทำงานที่แตกต่างกันของเครื่อง

หากก่อนหน้านี้รถมีเพียงท่ออากาศที่อากาศไหลตามธรรมชาติ (ปริมาตรถูกกำหนดโดยคุณสมบัติทางกายภาพของท่ออากาศและตัวกระตุ้น) รถยนต์สมัยใหม่จะได้รับระบบทั้งหมดซึ่งประกอบด้วยกลไกต่าง ๆ ที่มีการควบคุมด้วยไฟฟ้า พวกเขาถูกควบคุมโดย ECU ซึ่ง BTC มีคุณภาพดีกว่า

เป็นที่น่าสังเกตว่าน้ำมันเบนซินรวมทั้งก๊าซ (ใช้ก๊าซหุงต้มที่ไม่ได้มาตรฐานหรือโรงงาน) และเครื่องยนต์ดีเซลได้รับระบบไอดีที่คล้ายกัน อย่างไรก็ตามขึ้นอยู่กับประเภทของการฉีดยาอาจมีอุปกรณ์ที่แตกต่างกันเล็กน้อย ในการตรวจสอบอื่น พูดถึงประเภทของระบบหัวฉีด

ระบบไอดีที่ทันสมัยทำงานประสานกับระบบอื่น ๆ บนเครื่อง ตัวอย่างเช่นรายการนี้รวมถึงการหมุนเวียนก๊าซไอเสียและการฉีดเชื้อเพลิง เพื่อที่จะเติมเต็มกระบอกสูบด้วยส่วนที่สดใหม่ของส่วนผสมเชื้อเพลิงอากาศมักติดตั้งเทอร์โบชาร์จเจอร์ที่ทางเข้า เทอร์โบชาร์จเจอร์ในรถยนต์คืออะไร รีวิวแยกต่างหาก.

หลักการทำงานของระบบไอดี

ระบบไอดีทำงานโดยอาศัยความแตกต่างของความดันระหว่างกระบอกสูบและบรรยากาศ จะปรากฏขึ้นเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ไปยังจุดศูนย์กลางตายด้านล่างของจังหวะไอดี (เมื่อทำจังหวะวาล์วไอดีและไอเสียจะปิด) และวาล์วที่อากาศและเชื้อเพลิงเข้าสู่ถังจะเปิดอยู่

ปริมาณอากาศโดยตรงขึ้นอยู่กับขนาดของกระบอกสูบเอง อย่างไรก็ตามระดับเสียงนี้สามารถปรับได้เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานด้วยความเร็วที่ลดลงและหากจำเป็นเพลาข้อเหวี่ยงสามารถหมุนได้มากขึ้น (เมื่อรถเร่งความเร็ว) ในการเปลี่ยนโหมดการทำงานจะใช้วาล์วอากาศพิเศษที่เรียกว่าวาล์วปีกผีเสื้อ

 ในคาร์บูเรเตอร์องค์ประกอบนี้เกี่ยวข้องกับแป้นคันเร่ง ยิ่งวาล์วเปิดมากเท่าไหร่เชื้อเพลิงก็จะถูกดึงเข้าไปในทางเดินท่อร่วมไอดีมากขึ้น มอเตอร์ฉีดได้รับโช้กพิเศษ มีมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับชุดควบคุม เมื่อผู้ขับขี่กดแป้นคันเร่งคอมพิวเตอร์จะใช้อัลกอริทึมที่ตั้งโปรแกรมไว้เพื่อกำหนดขอบเขตที่จะเปิดวาล์วอากาศ

เพื่อรักษาสัดส่วนของอากาศและเชื้อเพลิงในอุดมคติมีเซ็นเซอร์ปีกผีเสื้ออยู่ใกล้กับปีกผีเสื้อซึ่งสัญญาณจะถูกส่งไปยังชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ในระบบสมัยใหม่จำนวนมากจะมีการติดตั้งเซ็นเซอร์อากาศสองตัว: หนึ่งตัวที่ด้านหน้าของแดมเปอร์และ อีกหลัง) เมื่อได้รับข้อมูลนี้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเพิ่ม / ลดปริมาณเชื้อเพลิงที่จ่ายผ่านหัวฉีด (มีการอธิบายโครงสร้างและหลักการทำงาน ในบทความอื่น).

ทางเดินไอดีอาจมีการออกแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อยทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการฉีด ตัวอย่างเช่นในการดัดแปลงแบบกระจายระบบไอดีมีส่วนเกี่ยวข้องกับการสร้างส่วนผสม ในการออกแบบนี้หัวฉีดจะติดตั้งในท่อร่วมไอดีแต่ละท่อให้ใกล้วาล์วไอดีมากที่สุด เครื่องฉีดที่ทันสมัยส่วนใหญ่ได้รับระบบดังกล่าว

หากเครื่องยนต์มีการฉีดตรง (ในกรณีของหน่วยดีเซลนี่เป็นการดัดแปลงเพียงอย่างเดียว) ระบบไอดีจะจ่ายเฉพาะกระบอกสูบที่มีอากาศบริสุทธิ์เท่านั้น ในกรณีนี้การเผาไหม้เชื้อเพลิงจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเนื่องจากการผสมจะเกิดขึ้นโดยตรงในช่องกระบอกสูบโดยไม่มีการสูญเสียในทางเดินไอดี

ยิ่งไปกว่านั้นเนื่องจากคุณสมบัติการออกแบบของหัวฉีดนี้ (มีการติดตั้งแผ่นปิดเพิ่มเติมบนท่อร่วมไอดีการซิงโครไนซ์ของการทำงานนั้นมาจากเพลาร่วมกับไดรฟ์ไฟฟ้า) ระบบเชื้อเพลิงจึงสามารถก่อตัวของส่วนผสมที่แตกต่างกันได้ มีสองประเภทหลัก:

1. ประเภททีละชั้น ในโหมดนี้หัวฉีดจะพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบโดยกระจายไปทั่วห้องให้มากที่สุด อุณหภูมิของอากาศที่เข้ามาสูงเนื่องจากน้ำมันเบนซินเริ่มระเหยผสมกับอากาศได้ดีขึ้น โหมดนี้ใช้ที่ความเร็วต่ำและโหลดต่ำในเครื่องยนต์สันดาปภายใน
2. ชนิดที่เป็นเนื้อเดียวกัน (homogeneous) เป็นส่วนผสมที่ไม่ติดมันเป็นหลัก ตามทฤษฎีแล้วความดันในกระบอกสูบที่มีวาล์วปิดจะส่งผลโดยตรงต่อผลผลิตของเครื่องยนต์ในระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิง จากสิ่งนี้เราสามารถสรุปได้ว่าในการเพิ่มแรงบิดที่การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงขั้นต่ำจำเป็นต้องเพิ่มปริมาตรอากาศที่เข้ามาในห้อง อย่างไรก็ตามในกรณีของการฉีดแบบกระจายจะพบปัญหาต่อไปนี้ หากสัดส่วนของ BTC เปลี่ยนไปในทิศทางของการเพิ่มปริมาณอากาศ (ส่วนผสมแบบลีน) ส่วนผสมดังกล่าวจะติดไฟได้ไม่ดี ด้วยเหตุนี้การสร้างส่วนผสมประเภทนี้จึงไม่ใช้กับระบบหัวฉีดแบบกระจาย แต่เท่าที่เกี่ยวข้องกับการฉีดโดยตรงนี่เป็นเรื่องจริง การจุดระเบิดแบบลีนเป็นไปได้เนื่องจากมีการฉีดพ่นเชื้อเพลิงจำนวนเล็กน้อยในบริเวณใกล้เคียงกับหัวเทียน เมื่อเทียบกับปริมาณอากาศอัดทั้งหมดมีเชื้อเพลิงเพียงเล็กน้อยในกระบอกสูบ แต่เนื่องจากมีเมฆที่อุดมสมบูรณ์อยู่ใกล้กับอิเล็กโทรดของหัวเทียนเครื่องยนต์จึงไม่สูญเสียประสิทธิภาพแม้ว่าจะมีการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างมากก็ตาม

นี่คือภาพเคลื่อนไหวสั้น ๆ เกี่ยวกับวิธีการทำงานของวงจร VBM:

ท่อร่วมไอดีทำงานอย่างไร? (แอนิเมชั่น 3 มิติ)

ขึ้นอยู่กับประเภทของระบบเชื้อเพลิงและการออกแบบของแอคชูเอเตอร์อาจมีโหมดดังกล่าวมากยิ่งขึ้น แต่ละตัวถูกเปิดใช้งานโดยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งบันทึกความเร็วของเครื่องยนต์และภาระของมัน ผู้ผลิตแต่ละรายจะใช้กลไกของตัวเองในการสร้างรูปแบบส่วนผสมที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่นในเครื่องยนต์บางรุ่นจะมีการติดตั้งหัวฉีดหลายโหมดพิเศษและในรุ่นอื่น ๆ นอกจากวาล์วปีกผีเสื้อแล้วยังมีการติดตั้งวาล์วไอดีด้วย ขึ้นอยู่กับโหมดพวกเขาสามารถเปิดและปิดโดยอิสระจากวาล์วปีกผีเสื้อ

เมื่อส่วนผสมของอากาศ / เชื้อเพลิงถูกเผาไหม้ก๊าซไอเสียจะถูกกำจัดออกทางไอเสีย นี่คือระบบรถที่แตกต่างกัน นอกจากการกำจัดไอเสียแล้วยังชดเชยการเต้นของก๊าซและลดเสียงรบกวนของเครื่องยนต์ (สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบและวัตถุประสงค์ของระบบไอเสียโปรดอ่าน ที่นี่).

หม้อลมเบรกยังใช้สูญญากาศบางส่วนที่สร้างขึ้นในท่อร่วมไอดี ระหว่างทางมีวาล์วที่ตัดระบบหมุนเวียนก๊าซไอเสีย

รูปแบบของระบบไอดีที่ทันสมัยประกอบด้วยเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ที่แตกต่างกันจำนวนมากซึ่งจะปรับเปลี่ยนเป็นโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ในเสี้ยววินาทีหรือเปลี่ยนโหลดในหน่วยกำลัง รถรุ่นใหม่บางรุ่นใช้เทคโนโลยีพิเศษซึ่งมีเป้าหมายเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในโดยการเปลี่ยนความยาวและส่วนตัดขวางของทางเดินไอดี

การอัพเกรดนี้ช่วยให้คุณดึงแรงบิดสูงสุดด้วยความเร็วรอบเครื่องยนต์ที่ลดลง การออกแบบและหลักการทำงานของตัวสะสมที่มีความยาวและส่วนต่าง ๆ ได้อธิบายไว้ในรายละเอียด บทความอื่น.

ออกแบบ

อุปกรณ์ของระบบไอดีมีองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

• ปริมาณอากาศ รถแต่ละรุ่นมีดีไซน์ของตัวเอง องค์ประกอบสำคัญในหน่วยนี้คือตัวกรองอากาศ มันถูกวางไว้ในที่อยู่อาศัย (มักจะเป็นถาดปิดผนึกอย่างแน่นหนาทุกด้าน แต่ยังมีตัวกรองแบบเปิดที่ติดตั้งโดยตรงที่ช่องรับอากาศ) ซึ่งมีท่อสาขาเปิดอยู่ด้านหนึ่ง ผ่านรูนี้อากาศจะเข้าสู่ไส้กรองทำความสะอาดและเข้าสู่ท่อไอดี มีการอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับตัวกรองอากาศ ที่นี่.
• เค้น ในการออกแบบที่ทันสมัยมันเป็นวาล์วที่กระตุ้นด้วยไฟฟ้าที่ติดตั้งบนท่อที่วิ่งจากช่องรับอากาศไปยังท่อร่วมไอดี ขึ้นอยู่กับความต้องการและโหลดของมอเตอร์หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะออกคำสั่งที่เหมาะสมเพื่อเปิด / ปิดแดมเปอร์ สิ่งนี้ควบคุมการไหลของอากาศภายใน
• ผู้รับ (หรือผู้รวบรวม) ท่อร่วมไอดีถูกติดตั้งระหว่างปีกผีเสื้อและหัวถัง นี่คือท่อที่ซับซ้อน ในอีกด้านหนึ่งมีท่อหนึ่งและท่อสาขาหลายท่อ (จำนวนขึ้นอยู่กับจำนวนกระบอกสูบในบล็อก) จุดประสงค์ของส่วนนี้คือเพื่อกระจายการไหลของอากาศภายในระหว่างกระบอกสูบ หากระบบเชื้อเพลิงเป็นแบบกระจายจะมีการทำรูบนท่อแต่ละท่อซึ่งจะยึดหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ในกรณีนี้ระบบไอดีมีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงกับการก่อตัวของส่วนผสมของเชื้อเพลิงอากาศ หากเครื่องยนต์มีการฉีดตรง (หัวฉีดอยู่ใกล้หัวเทียนหรือหัวเทียนสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล) ไอดีจะควบคุมการจ่ายอากาศ
• ลิ้นไอดี นี่คือวาล์วเพิ่มเติมที่ติดตั้งภายในท่อร่วมเพื่อควบคุมประเภทของการก่อตัวของส่วนผสม องค์ประกอบเหล่านี้ใช้ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบไดเร็คอินเจคชั่น
• เซ็นเซอร์อากาศ บันทึกความแรงของการไหลของอากาศทั้งด้านหน้าและด้านหลังแดมเปอร์รวมถึงอุณหภูมิ สัญญาณจากเซ็นเซอร์เหล่านี้จะถูกส่งไปยังชุดควบคุม

ECU รับผิดชอบการทำงานแบบซิงโครนัสของตัวกระตุ้นทั้งหมดของระบบไอดี ขึ้นอยู่กับสัญญาณที่ได้รับจากคันเร่งเซ็นเซอร์การไหลของมวลและเซ็นเซอร์อื่น ๆ ที่รถติดตั้งอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะเปิดใช้งานอัลกอริทึมเฉพาะ ตามโปรแกรมสมองอุปกรณ์ทั้งหมดพร้อมกันรับสัญญาณที่เหมาะสม

มีไว้ทำอะไร

ดังนั้นอย่างที่คุณเห็นหากไม่มีระบบไอดีคุณภาพสูงซึ่งประกอบด้วยเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ที่แตกต่างกันจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างรถที่ประหยัด แต่ในขณะเดียวกันก็เป็นรถที่มีพลวัตและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ข้อเสียเปรียบประการเดียวของระบบไอดีที่ทันสมัยคือต้นทุนและความซับซ้อนในการบำรุงรักษา หากเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์สามารถวินิจฉัยและซ่อมแซมได้โดยความพยายามของช่างซ่อมรถยนต์ที่มีประสบการณ์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จะได้รับการตรวจสอบเฉพาะอุปกรณ์พิเศษเท่านั้น ในการซ่อมคุณต้องไปที่ศูนย์บริการเฉพาะทาง

นอกจากนี้เราขอแนะนำให้ดูวิดีโอบรรยายเกี่ยวกับระบบไอดีของรถยนต์:

ทฤษฎี ICE: ระบบไอดี

คำถามและคำตอบ:

ปริมาณเครื่องยนต์คืออะไร? อีกชื่อหนึ่งคือระบบไอดี นี่คือช่องอากาศเข้าที่เชื่อมต่อกับท่อที่แยกออกเป็นหลายท่อ (หนึ่งท่อต่อสูบ) ระบบนี้จำเป็นสำหรับการจ่ายอากาศบริสุทธิ์และสร้าง VTS

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าท่อร่วมไอดีถูกขยาย? การยืดตัวของท่อร่วมที่ดูดเข้าไปจะส่งผลให้มีความต้านทานขาเข้ามากขึ้น ซึ่งจะส่งผลให้ VTS เผาไหม้น้อยลง ซึ่งจะส่งผลให้แรงบิดและกำลังลดลง