Впускная система (другое наименование – система впуска) предназначена для впуска в двигатель необходимого количества воздуха и образования топливно-воздушной смеси. Термин «впускная система» появился с развитием конструкции двигателей внутреннего сгорания, особенно с появлением системы непосредственного впрыска топлива. Оборудование для питания двигателя воздухом перестало быть просто воздуховодом, а превратилось в отдельную систему.
В своей работе система впуска взаимодействует со многими системами двигателя, в том числе:
- системой впрыска;
- системой рециркуляции отработавших газов;
- системой улавливания паров бензина;
- вакуумным усилителем тормозов.
Взаимодействие перечисленных систем и еще ряда других систем обеспечивает система управления двигателем.
Для улучшения наполнения цилиндров воздухом, повышения мощности в конструкции системы впуска современных бензиновых и дизелных двигателей используется турбонаддув.
Впускная система имеет следующее общее устройство:
- воздухозаборник;
- воздушный фильтр;
- дроссельная заслонка;
- впускной коллектор;
- впускные заслонки (на отдельных конструкциях двигателей);
- соединительные патрубки;
- конструктивные элементы системы управления двигателем.
Схема впускной системы
Воздухозаборник обеспечивает забор воздуха из атмосферы и представляет собой патрубок определенной формы.
Воздушный фильтр служит для очистки воздуха от механических частиц. Фильтрующий элемент изготавливается из специальной бумаги и размещается в отдельном корпусе. Фильтрующий элемент воздушного фильтра является расходным материалом, т.е. имеет ограниченный срок службы. В зависимости от условий эксплуатации автомобиля срок службы фильтрующего элемента может изменяться.
Дроссельная заслонка регулирует величину поступающего воздуха в соответствии с величиной впрыскиваемого топлива. На современных двигателях дроссельная заслонка приводится в действие с помощью электродвигателя и не имеет механической связи с педалью газа.
Впускной коллектор распределяет поток воздуха по цилиндрам двигателя и придает ему необходимое движение. Разряжение, возникаемое во впускном коллекторе используется в работе вакуумного усилителя тормозов, а также для привода впускных заслонок.
На двигателях с непосредственным впрыском топлива в дополнение к дроссельной заслонке устанавливаются впускные заслонки. Они обеспечивают процесс смесеобразования за счет разделения воздуха на два впускных канала. Один канал перекрывает заслонка, через другой – воздух проходит безпрепятственно. Впускные заслонки установлены на общем валу, который поворачивается с помощью вакуумного или электрического привода.
Работу впускной системы обеспечивает система управления двигателем. Конструктивные элементы системы управления двигателем, которые используются в работе системы впуска, можно разделить на три группы:
- входные датчики;
- блок управления;
- исполнительные устройства.
К примеру, впускная система двигателя с непосредственным впрыском топлива имеет следующие датчики:
- расходомер воздуха;
- датчик температуры воздуха на впуске;
- датчик положения дроссельной заслонки;
- датчик давления во впускном коллекторе;
- датчик положения впускной заслонки;
- датчик положения клапана рециркуляции;
- датчик давления в магистрали вакуумного усилителя тормозов.
Расходомер воздуха и датчик температуры воздуха на впуске служат для определения нагрузки на двигатель. На последних моделях двигателей расходомер воздуха не устанавливается. Величина нагрузки двигателя определяется с помощью датчика температуры воздуха на впуске и дополнительного датчика атмосферного давления.
Датчик давления во впускном коллекторе используется в работе системы рециркуляции отработавших газов для расчета количества перепускаемых газов. Остальные датчики обеспечивают работу соответствующих систем.
Работой впускной системы управляют следующие исполнительные устройства:
- блок управления дроссельной заслонкой;
- электродвигатель привода впускных заслонок или клапан управления вакуумным приводом заслонок (на двигателе с непосредственным впрыском топлива);
- запорный клапан системы улавливания паров бензина;
- электромагнитный клапан системы рециркуляции отработавших газов.
Исполнительные устройства активирует блок управления двигателем.