Avtoargon.ru

АвтоАргон
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Система питания дизельного двигателя

Система питания дизельного двигателя

Дизельный двигатель все больше набирает популярность среди автолюбителей, особым спросом эти установки пользуются на европейском рынке. С момента своего первого появления, агрегат, работающий на солярке, претерпел множество изменений и улучшений в своей конструкции.

Сегодня это уже не тот двигатель, который был десять лет назад, современный мотор на солярке ничем не уступает бензиновому по шумности, комфорту, экологическим показателям. А по некоторым, таким как экономичность, крутящий момент, мощность, динамические характеристики даже превосходит.

Делая свой выбор в пользу силовой установки на дизельном топливе, пользователь получает современное устройство, эксплуатация которого, с точки зрения простого обывателя, не будет достаточно сложной. Тем не менее, разница в обслуживании между бензиновым мотором и дизелем есть. Основное отличие между двумя установками, процесс воспламенения рабочей смеси.

Для его нормального осуществления не менее важно эту смесь правильно приготовить. Устройство и работа системы питания в дизельных двигателях намного сложней бензинового, чтобы правильно эксплуатировать агрегат необходимо понимать, как работает каждый её механизм.

Особенности и требование к дизельному топливу

Процесс воспламенения в дизельном агрегате происходит самостоятельно, свеча зажигания из него полностью исключена. Для подогрева воздуха, поступающего в цилиндр, может быть установлена свеча накаливания, сделано это с целью помочь мотору быстрей прогреться, при холодном запуске. При прогреве установки, свечи отключают.

Устройство топливной системы дизельного двигателя, в частности, требования, предъявляемые к ней, в основном зависят от специфических особенностей топлива. Дизель представляет собой смесь фракций, в основном керосина и газойля, полученных после извлечения из нефти бензина.

Солярка, в сравнении с бензином, обладает такими свойствами и требованиями:

  • Большой вязкостью, в результате чего процесс воспламенения проходит медленней;
  • Высокой температурой кипения, следовательно, испаряемость её ниже;
  • Способность самостоятельно воспламеняться, пожалуй, самое главное свойство. Показатель оценивается цетановым числом, в современных видах топлива оно имеет значение 45-50, чем оно выше, тем лучше топливо.
  • Чистота, это одно из главных условий нормальной подачи топлива в силовую установку. Она осуществляется посредством топливного насоса, создающего высокого давления (ТНВД), он сжимает солярку, повышая давление, после чего форсунка подаёт и распыляет её в виде тумана непосредственно в камере сгорания. Смешиваясь с горячим воздухом и одновременно сжимаясь до давления от 3 до 5 МПа, топливо само воспламеняется. При несоблюдении чистоты, подача топлива будет сильно усложнена, как результат, вся работа системы нарушена и остановлена. Поэтому в дизельных моторах очень важно использовать качественные фильтры очистки горючего от механических примесей, парафина, воды.
  • Высокая плотность;
  • Хорошая смазывающая способность, благодаря которой срок службы дизельных силовых установок намного превосходит бензиновые аналоги;
  • Температура застывания. Этот показатель позволяет разбить топливную смесь на сорта: летние, зимние, арктические.

Основные положения

Дизельная силовая установка является двигателем внутреннего сгорания, поршневого типа, процесс смесеобразования в котором происходит внутри цилиндра, а воспламенение смеси осуществляется за счет сжатия. Этим агрегат отличается от бензинового, для воспламенения смеси которого, необходимо применение внешнего источника, искровую свечу, либо тепловой элемент.

Ещё один процесс, протекающий в двигателе, с отличаем от его собрата, является процесс смесеобразования. В бензиновом агрегате смесеобразование протекает за пределами цилиндра, в специальном устройстве, смешивающем бензин и воздух, затем перемещается в трубопровод и завершается в цилиндре, во время процессов впуска и сжатия.

Максимальная схожесть с дизельным мотором по смесеобразованию присуща агрегатам с инжектором, в которых подача топлива происходит путем непосредственного впрыска в цилиндр. Однако процесс и результат смешивания в этих установках все равно существенно разнится.

Принцип работы дизельного мотора

Общий принцип работы дизельного агрегата, выполняющего четыре такта в процессе эксплуатации можно описать так:

  • Процесс наполнения цилиндра чистым воздухом при движении поршня в положение нижней мертвой точки, воздух проходит через впускной клапан;
  • Сжатие воздуха до его максимального нагрева, поршень движется в положение верхней мертвой точки, впускной и выпускной клапана закрыты;
  • Впрыск горючего в цилиндр, его смесь с воздухом и самовоспламенение, при этом вырабатывается большое количество теплоты, увеличивается давление;
  • Процесс совершения полезной работы за счет движения поршня вниз, стимулирует этот процесс действие давления газов;
  • Движение поршня в положение верхней мертвой точки, выброс отработанных газов через выпускной клапан.

Нормальная работа топливной системы, условия

Что бы топливная система дизельного двигателя, включающая в себя аппаратуру и механизмы, работала стабильно, необходимо выполнение определённых требований:

  • В камере сгорания должна быть обеспечена высокая температура и давление;
  • Топливо и воздух, смешиваясь, должны создавать определённую пропорцию;
  • Вращение коленчатого вала с определённой частотой должно соответствовать углу опережения впрыска топлива;
  • Параметры воздушного заряда должны соответствовать наиболее оптимальному состоянию. Это требование очень важно, поскольку при попадании топлива в неподготовленную среду работа установки будет сильно осложнена. Параметры, оказывающие сильное влияние на процесс следующие: компрессия, температура головки поршня, количество и пропорция воздуха в камере сгорания.

Что касается степени сжатия, её параметры существенно отличаются от параметров бензинового мотора. В бензиновых силовых установках она имеет значение на уровне 10, тогда как в дизельных агрегатах может быть 20 и выше. Это обусловлено тем, большая степень сжатия позволяет создать большую температуру камеры сгорания, что значительно облегчает воспламенение топливовоздушной смеси и запуск силовой установки.

Назначение топливной системы

Основное назначение системы питания дизельного двигателя, это транспортировка топлива к механизмам дозирования и распыления. Весь процесс происходит в условиях повышенного давления.

Особенностью работы системы является тот факт, что количество топлива должно подаваться строго в определённой норме, необходимой для успешной работы мотора. При увеличении либо уменьшении её возможны сбои и поломки.

Для этих целей на ТНВД устанавливается специальный прибор, всережимный регулятор.

Количество топлива и продолжительность его впрыска определяется положением цилиндра прибора, а начало и завершение процесса, зависит от прохождения определённых отверстий плунжером, которые имеются в цилиндре. Сам же уровень впрыска определяется давлением, при котором начинает открываться форсунка.

Система питания, устройство

Система питания дизельного двигателя характерна сложным строением, она включает в себя целый комплекс различных устройств. Для обеспечения правильного функционирования, топливо надо не просто подать к форсункам, а сделать это, выдержав определённое высокое давление. Это условие необходимо, поскольку только так производится точная регулировка топливной порции впрыска в цилиндр.

Система питания топливом выполняет следующие функции:

  • Порционное дозирование топлива в зависимости от нагрузки и режима работы силовой установки;
  • Подачу горючего в рабочую камеру с учётом заданного временного промежутка и определённой интенсивностью;
  • Максимально эффективное распределение топливного тумана таким образом, что бы он равномерно обволакивал весь объём рабочей камеры;
  • Максимальная очистка горючего перед подачей к механизмам и форсункам.

Схема системы питания

Схема системы питания дизельного двигателя включает в себя основные компоненты, в число которых входят:

  • Бак для топлива;
  • Фильтры очистки топлива (грубой и тонкой);
  • Насос топливный, подкачивающий;
  • Насос топливный, создающий высокое давление (ТНВД);
  • Форсунки;
  • Трубопровод для перекачки топлива под низким давлением;
  • Трубопровод высокого давления;
  • Фильтр воздушный

Схема топливной системы имеет вспомогательные компоненты, к которым можно отнести электрические насосы, детали выпуска отработанных газов, фильтры очистки от сажи, глушители и т.п. Общее устройство системы питания предполагает деление топливной аппаратуры на две группы:

  • Аппаратура, подводящая топливо;
  • Аппаратура, подводящая воздух.

Топливная аппаратура дизельных двигателей может иметь различное устройство, система разделённого типа, на сегодняшний день является наиболее распространенной. Для этой системы характерно разделение ТНВД и форсунок на отдельно функционирующие устройства. Топливо проходит путь по путепроводам высокого и низкого давления. Проверка шлангов подачи топлива является обязательным условием эксплуатации силовой установки.

Хранение, фильтрация и подача к ТНВД происходит при невысоком давлении. После чего, топливный насос поднимает давление в системе для правильного дозирования и подачи порции топлива в камеру сгорания в нужный момент.

Систему питания дизельного мотора обслуживает два насоса:

  • Насос, создающий высокое давление;
  • Насос, подкачки топлива.

Насос подкачки топлива осуществляет подачу солярки из бака к фильтрам грубой и тонкой очистки и дальше к насосу, создающему высокое давление. Этот путь жидкость проходит с относительно невысоким показателем давления.

Читать еще:  Что такое двигатель evo на мерседесах

Проходя ТНВД, давление топлива нагнетается до высокого уровня. Порядок работы цилиндров определяет подачу рабочей смеси. Насос, создающий высокое давление имеет несколько секций, каждая из которых отвечает за определённый цилиндр двигателя.

Устройство системы питания дизельного двигателя, осуществляющего два такта, может иметь неразделённый тип. Для таких систем применяется специальное устройство, насос-форсунка. Это своего рода объединение топливного насоса, создающего высокое давление и форсунки в один прибор.

Такие моторы имеют небольшое распространение, поскольку срок службы изделия намного меньше, работа происходит жестко, с большим шумом. Конструкция не предусматривает наличие магистрали высокого давления.

Конструктивный принцип работы системы питания дизельного двигателя, получившего наибольшее распространение, предусматривает расположение форсунок в головке блока цилиндров. Основная задача такого расположения, точное распыление топлива в камере сгорания. К ТНВД, поступает большой объём солярки, её излишки отводятся обратно в бензобак по дренажным трубам.

Форсунки могут быть двух типов:

  • Закрытого типа;
  • Открытого типа.

Более широкое применение имеют форсунки закрытого типа. В устройстве таких форсунок есть специальная запорная игла, которая закрывает отверстие подачи топлива. Поэтому, полость форсунки соединяется с камерой сгорания только при открытии отверстия и впрыске жидкости.

Common Rail

После значительного ужесточения экологических норм для дизельных силовых установок, система питания моторов, работающих на солярке, подверглась изменениям.

Схема подачи топлива, когда смесь воздуха и горючего поступает в рабочую камеру при атмосферном давлении, стала называться Common Rail. Как результат, за счет такого принципа можно снизить расход и увеличить мощность установки. Кроме того, схема получила широкое применение, благодаря снижению шума и увеличению крутящего момента мотора. На сегодня, каждый второй автомобиль оснащен данной системой.

Однако, как и у каждого механизма, есть и недостатки. Например, для этой системы требуется качественное топливо, небольшое загрязнение способно привести к полной остановке агрегата, поскольку работа форсунок будет заблокирована.

Система подачи топлива в дизельных двигателях: разновидности и отличия

Как известно, принцип работы дизельного двигателя несколько отличается от бензиновых аналогов. Главным отличием можно считать воспламенение топливно-воздушной смеси, которое происходит не от внешнего источника (искры зажигания), а от сильного сжатия и нагрева.

Другими словами, в дизельном двигателе происходит самовоспламенение топлива. При этом горючее должно подаваться под крайне высоким давлением, так как необходимо максимально эффективно распылить горючее в цилиндрах дизельного мотора. В этой статье мы поговорим о том, какие системы впрыска дизельных двигателей сегодня активно используются, а также рассмотрим их устройство и принцип работы.

Как работает топливная система дизельного двигателя

Как уже было сказано выше, в дизельном двигателе происходит самовоспламенение рабочей смеси топлива и воздуха. При этом сначала в цилиндр подается только воздух, затем этот воздух сильно сжимается и нагревается от сжатия. Чтобы произошло возгорание, дизтопливо (солярку) нужно подать ближе к концу такта сжатия.

С учетом того, что воздух сильно сжимается, горючее также необходимо впрыснуть под высоким давлением и эффективно распылить. В различных дизельных ДВС давление впрыска может отличаться, начиная, в среднем, с отметки в 100 атмосфер и заканчивая впечатляющим показателем более 2 тыс. атмосфер.

Для наиболее эффективной подачи топлива и обеспечения оптимальных условий для самовоспламенения заряда с последующим полноценным сгоранием смеси топливный впрыск реализован через дизельную форсунку.

Получается, независимо от того, какой тип системы питания используется, в дизельных двигателях всегда присутствуют два основных элемента:

  • устройство для создания высокого давления топлива;
  • форсунка для впрыска и распыла горючего;

Другими словами, на многих дизелях давление создает ТНВД (топливный насос высокого давления), а подача дизтоплива в цилиндры происходит через форсунки. Что касается отличий, в разных системах топливоподачи насос может иметь ту или иную конструкцию, также по своему устройству отличаются и сами дизельные форсунки.

Еще системы питания могут отличаться по расположению тех или иных составных элементов, имеют разные схемы управления и т.д. Давайте рассмотрим системы впрыска дизельных двигателей более подробно.

Системы питания дизельных двигателей: обзор

Если разделить системы питания дизельных моторов, которые получили наибольшее распространение, можно выделить следующие решения:

  • Система питания, в основе которой лежит ТНВД рядного типа (рядный ТНВД);
  • Система топливоподачи, которая имеет ТНВД распределительного типа;
  • Решения с насос-форсунками;
  • Топливный впрыск Common Rail (аккумулятор высокого давления в общей магистрали).

Указанные системы также имеют большое количество подвидов, при этом в каждом случае тот или иной тип является основным.

  • Итак, начнем с самой простой схемы, которая предполагает наличие рядного топливного насоса. Рядный ТНВД представляет собой давно известное и проверенное решение, которое используется на дизелях не один десяток лет. Такой насос активно используется на спецтехнике, грузовиках, автобусах и т.д. Если сравнивать его с другими системами, насос достаточно большой по своим габаритам и весу.

В двух словах, в основе рядного ТНВД лежат плунжерные пары. Их количество равняется количеству цилиндров двигателя. Плунжерная пара представляет собой цилиндр, который движется в «стакане» (гильзе). При движении вверх происходит сжатие топлива. Затем, когда давление достигает необходимого показателя, происходит открытие специального клапана.

В результате предварительно сжатое топливо поступает на форсунку, после чего происходит впрыск. После того, как плунжер начнет двигаться обратно вниз, открывается канал для впуска топлива. Через канал горючее заполняет пространство над плунжером, далее цикл повторяется. Чтобы солярка попадала в плунжерные пары, дополнительно в системе имеется отдельный подкачивающий насос.

Сами плунжеры работают благодаря тому, что в устройстве насоса имеется кулачковый вал. Этот вал работает подобно распредвалу в ГРМ, где кулачки «толкают» клапана. Сам вал насоса приводится от двигателя, так как ТНВД соединен с мотором при помощи муфты опережения впрыска. Указанная муфта позволяет корректировать работу и подстраивать ТНВД в процессе эксплуатации двигателя.

  • Система питания с распределительным насосом не сильно отличается от схемы с рядным ТНВД. Распределительный ТНВД похож на рядный по конструкции, при этом в нем уменьшено количество плунжерных пар.

Другими словами, если в рядном насосе пары необходимы на каждый цилиндр, то в распределительном достаточно 1 или 2 плунжерных пар. Дело в том, что одной пары в этом случае достаточно для подачи горючего в 2, 3 или даже 6 цилиндров.

Это стало возможным благодаря тому, что плунжер получил возможность не только двигаться вверх (сжатие) и вниз (впуск), но также вращаться вокруг оси. Такое вращение позволило реализовать поочередное открытие выпускных отверстий, через которые дизтопливо под высоким давлением подается на форсунки.

Дальнейшее развитие этой схемы привело к появлению более современного роторного ТНВД. В таком насосе применен ротор, в котором установлены плунжеры. Указанные плунжеры движутся навстречу по отношению друг к другу, а ротор осуществляет вращение. Так происходит сжатие и распределение солярки по цилиндрам мотора.

Рекомендуем также прочитать статью о том, какой принцип работы имеет ТНВД дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции и работы топливного насоса высокого давления.

Главным плюсом распределительного насоса и его разновидностей является сниженный вес и компактность. При этом настраивать данное устройство сложнее. По этой причине дополнительно используются схемы электронного управления и регулировки.

  • Система питания типа «насос-форсунка» представляет собой схему, где изначально отсутствует отдельный ТНВД. Если точнее, форсунка и насосная секция были объединены в одном корпусе. В основе лежит уже знакомая плунжерная пара.

Решение имеет ряд преимуществ по сравнению с системами, в которых использован ТНВД. Прежде всего, можно легко отрегулировать подачу топлива в отдельные цилиндры. Также в случае выхода одной форсунки из строя, остальные будут работать.

Также использование насос-форсунок позволяет избавиться от отдельного привода ТНВД. Плунжеры в насос-форсунке приводятся в действие от распредвала ГРМ, который установлен в ГБЦ. Такие особенности позволили дизельным моторам с насос-форсунками получить широкое распространение не только на грузовиках, но и на крупных легковых автомобилях (например, дизельные внедорожники).

  • Система Сommon Rail является одной из самых современных решений в области топливного впрыска. Также данная схема питания позволяет добиться максимальной экономичности одновременно с высоким КПД дизельного двигателя. Параллельно снижается и токсичность отработавших газов.
Читать еще:  Шум при запуске двигателя на холодную honda

Система была разработана немецкой фирмой Bosch в 90-х годах. С учетом очевидных преимуществ за короткое время подавляющее большинство дизельных ДВС на легковых и грузовых авто стали оснащать исключительно Сommon Rail.

Общая схема устройства основана на так называемом аккумуляторе высокого давления. Если просто, горючее находится под постоянным давлением, после чего подается к форсункам. Что касается аккумулятора давления, данный аккумулятор фактически является топливной магистралью, куда горючее нагнетается при помощи отдельного ТНВД.

Система Сommon Rail частично напоминает бензиновый инжекторный двигатель, который имеет топливную рампу с форсунками. Бензин в рампу (топливную рейку) нагнетается под небольшим давлением бензонасосом из бака. В дизеле давление намного выше, горючее нагнетает ТНВД.

Благодаря тому, что давление в аккумуляторе постоянное, стало возможным реализовать быстрый и «многослойный» впрыск топлива через форсунки. Современные системы в двигателях Common Rail позволяют форсункам сделать до 9 дозированных впрысков.

В результате дизельный двигатель с такой системой питания экономичный, производительный, работает мягко, тихо и эластично. Также использование аккумулятора давления позволило сделать конструкцию ТНВД на дизельных моторах более простой.

Добавим, что высокоточный впрыск на двигателях Common Rail является полностью электронным, так как за работой системы следит отдельный блок управления. В системе используется группа датчиков, которые позволяют контроллеру точно определить, сколько дизтоплива нужно подать в цилиндры и в какой момент.

Подведем итоги

Как видно, каждая из рассмотренных систем питания дизельного двигателя имеет свои преимущества и недостатки. Если говорить о простейших решениях с рядным ТНВД, их главным плюсом можно считать возможность ремонта и доступность обслуживания.

В схемах с насос-форсунками нужно помнить о том, что данные элементы чувствительны к качеству топлива и его чистоте. Попадание даже мельчайших частиц может вывести из строя насос-форсунку, в результате чего дорогостоящий элемент потребует замены.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как промыть систему питания (топливную систему) дизельного двигателя. Из этой статьи вы узнаете о доступных способах промывки систем топливного впрыска дизельного двигателя.

Что касается систем Common Rail, главным недостатком является не только высокая начальная стоимость таких решений, но и сложность и дороговизна последующего ремонта и обслуживания. По этой причине за качеством топлива и состоянием топливных фильтров нужно постоянно следить, а также своевременно проводить плановое обслуживание.

Устройство форсунки дизельного двигателя

Виды дизельных форсунок в разных системах подачи топлива под высоким давлением. Принцип работы, способы управления форсунками, конструктивные особенности. Читать далее

Система питания дизельного двигателя

Устройство и схема работы системы питания дизельного двигателя. Особенности топлива и его подачи , основные компоненты системы питания, турбодизельный ДВС. Читать далее

Диагностика дизельных двигателей: топливная система…

Распространенные неисправности дизельного двигателя и диагностика агрегатов данного типа. Проверка топливной системы дизельного мотора, полезные советы. Читать далее

Как промыть систему питания дизельного двигателя…

Когда необходимо промывать систему питания дизельного двигателя: основные признаки. Как промыть топливную систему на дизеле, промывка своими руками. Читать далее

Топливный насос высокого давления

Назначение топливного насоса высокого давления в системе топливного впрыска дизельного двигателя. Виды ТНВД, конструктивные особенности насосов. Читать далее

Принцип работы топливного насоса высокого давления

Конструкция дизельного топливного насоса высокого давления, потенциальные неисправности, схема и принцип работы на примере устройства системы топливоподачи. Читать далее

enginering

  • Add to friends
  • RSS

enginering

Принципиальная схема системы включает танки запаса, клапанную коробку, приемный фильтр грубой очистки, топливоперекачивающие насосы для перекачки топлива из одних танков в другие, а также подачи его в отстойные цистерны.

Для того, чтобы можно было использовать дешевые тяжелые топлива, обладающие повышенной вязкостью и высокой температурой застывания, танки запаса оборудуют паровыми змеевиками общего или местного подогрева, а топливопроводы изолируют и снабжают паровыми спутниками.

Из отстойных цистерн или непосредственно из танков насосами сепараторов топливо подается в подогреватели и далее в сепараторы.

Из расходных цистерн топливо самотеком через смесительную цис­терну и фильтр грубой очистки поступает к топливоподкачивающим насосам, которые подают топливо через подогреватели и фильтр тонкой очистки к топливным насосам дизеля. Избыточное количе­ство топлива из насосов высокого давления перепускается в смеси­тельную цистерну, воздушная трубка которой снабжена газовой ловушкой.

Высокое давление (0,25-0,4МПа) в магистрали за топливоподкачивающими насосами, поддерживаемое с помощью клапана постоянного давления, и наличие рециркуляции препятствуют образованию на вса­сывании у насосов высокого давления газовоздушных пузырьков. Постоянная циркуляция топлива и наличие смесительной цистерны предот­вращает также возможность застывания топлива в трубах в случае вне­запной остановки дизеля.

Для измерения подачи топлива на дизель в топливопровод за рас­ходными цистернами врезан расходомер. Автоматический регулятор вязкости служит для поддержания заданной вязкости топлива перед дизелем. Его исполнительный механизм управляет подачей пара в подогреватели.

Параллельно с цистернами в систему включены расходные цистер­ны дизельного топлива, из которых топливо расходуется на вспомога­тельные дизели, а при переключении пробкового крана сможет пода­ваться в смесительную цистерну и далее — к топливным насосам глаз­ного дизеля.

Дизельное топливо используют при пуске дизеля и в период манев­ров. Перевод дизеля с дизельного топлива из средне- или высоковязкое следует осуществлять медленно, обеспечивая постепенное прогревание топливных насосов во избежание зацикливания плунжеров. Постепенно­му переходу с одного сорта, топлива на другой, плавному изменению тем­пературы поступающего к дизелю топлива в значительной мере способствует наличие в системе смесительной цистерны и рециркуляции.

Для промывки системы и заполнения ее более легким топливом на период предстоящей длительной стоянки необходимо заблаговременно, за 20-30 мин. до прихода судна в порт перейти на дизельное топливо.

Обычно топливная система судовых МОД общая для главного и вспомогательных двигателей (ВД) …………….. тяжелом топливе, а ВД – или на тяжелом или на дизельном, не зависимо от главного.

После топливоподкачивающих насосов может стоять перепускной клапан, который обычно регулируют на давление около 0,4 МПа.

Регулятор вязкости обеспечивает за счет изменения подачи пара 10-19 сСт.

ФТО имеет размер ячейки ≈ 0,05 мм. Имеется пружинный байпасный клапан (перепускной), который обеспечивает давление топлива на входе в ТНВД (0,5-0,8 МПа). Этот клапан перепускает топливо в трубопровод возврата ≈ при давлении в 1 МПа.

Существую системы с постоянной циркуляцией тяжелого подогретого топлива, тогда устанавливают дополнительный циркуляц. топливоподкачивающие насосы. Отпадает необходимость переходить на легкое топливо при остановке и маневрировании.

При длительной остановке переходят на дизельное топливо, для чего необходимо:

§ подогреть, если возможно, дизельное топливо в расходном баке приблизительно до 50 0 С;

§ перекрыть подвод пара к подогревателю и паровым спутникам;

§ снизить нагрузку двигателя до 75% от максимально длительной мощности (МДМ);

§ перейти на дизельное топливо, изменив положение крана вида
топлива, чтобы дизельное топливо поступало к подкачивающим насосам.

Переход следует осуществлять, когда температура тяжелого топлива в подогревателе снизится приблизительно на 25°С, но не ниже 75°С и бу­дет выше температуры дизельного топлива в расходной цистерне.

Обратный переход во время работы дизеля, по выше приведенным причинам, осуществляется также на сниженной мощности до 75% МДМ. Прежде всего, необходимо убедится, что температура тяжелого топлива в расходной цистерне соответствует требуемой. Затем, при помощи парорегулирующего клапана вискозиметром обеспечить нагрев дизельного топлива до максимума (60-80)°С со скоростью 2°С в минуту. Вязкость ди­зельного топлива не должна снижаться ниже 2 сСт, так как возможно за­едание и даже схватывание деталей из-за потери смазывающих свойств топлива. Во время перехода температура тяжелого топлива в расходной цистерне не должна быть выше температуры подогретого дизельного топлива более чем на 25°С. Когда требования к температурам выполне­ны, переход на тяжелое топливо производится поворотом крана пере­ключения вида топлива. Затем температуру тяжелого топлива следует по­вышать со скоростью приблизительно 2°С в минуту до получения требуе­мой вязкости.

Вспомогательные дизели (ВЦ) могут работать как на дизельном, так и на тяжелом топливе. При работе на дизельном топливе оно подается бустерным насосом, а поступление тяжелого топлива от­ключается краном. Если ВД могут работать на тяжелом топливе, то оно поступает от магистрали питания ГД после подогревателя.

Статьи

Устройства системы подачи топлива дизеля и ТНВД 14.02.2016 16:31

Каждый из режимов эксплуатации и нагрузки дизеля определяет оптимальный объём получаемой им топливной смеси. За правильным распределением её на каждый из имеющихся цилиндров, а также за её надёжной фильтрацией, отвечает система подачи топлива дизеля и ТНВД.

Читать еще:  Датчик температуры воздуха двигателя змз 406 инжектор

Внутри работающего двигателя, за счёт большого давления, поддерживается неизменно высокая температура, значительно превышающая порог возгорания топлива. Источником создания повышенного давления являются цилиндры, которые многократно сжимают воздух, поступающий извне. Это является основным отличие дизеля от двигателей карбюраторного типа, и главной особенностью его работы.

Смесь солярки, керосина и газойлевой фракции составляют основу дизельного топлива. В результате впрыскивания этого топлива в сильно разогретый воздух (порядка 600 градусов), находящийся в камере сгорания под цилиндром, в момент приближения самого цилиндра к ВМТ, топливо загорается. Происходит возгорания без использования свечей зажигания, которые являются неотъемлемой частью карбюраторного двигателя.

При запуске дизеля, обеспечить достаточный нагрев топливной смеси для возгорания, помогаютспециальные свечи накаливания, располагающие в камерах вихревого типа. При этом можно и ускорить запуск дизеля в принудительном режиме, если нажать на специальную кнопку, располагающуюся на приборной панели.

Дизельное топливо, поступающее в двигатель, проходит этап очистки от водяных и грязевых включений в топливном фильтре, когда смесь засасывается из бака под высоким давлением топливным насосом. При этом в самой топливной системе не должно быть воздуха, она должна быть полностью герметичной. Топливная смесь при этом равномерно распределяется во всем цилиндрам, за счёт постоянно высокого давления, создаваемого ТНВД. Простой контроль над объёмом используемого топлива можно осуществлять, просто нажимая «на газ».

Непосредственно перед попаданием в цилиндр, топливная смесь поступает через форсунки в специальную предкамеру. Для этого в двигателе предусмотрено наличие специального магнитного клапана.

Например, в таком грузовике, как КамаЗ-740, вся топливная система дизеля состоит из нескольких частей:

  • Топливного бака;
  • Фильтрующих элементов, необходимых для выполнения грубой и тонкой фильтрации топливной смеси;
  • Насосов, выполняющих подкачку и впрыск смеси;
  • Системы трубопроводов, рассчитанных на высокое и низкое давление;
  • Восьми форсунок Камаз;
  • Фильтрующего элемента воздушного потока;
  • Выпускной газопроводной конструкции, оснащённой глушителем.

Схема движения топлива в дизеле

Подкачиваемое насосом топливо из бачка идёт в топливную систему дизеля, проходя двухступенчатые фильтрующие элементы. Чтобы топливо беспрепятственно двигалось в системе, задействуются магистральные трубопроводы, рассчитанные на высокое и низкое давление.

В магистрали низкого давления, топливо хранится, фильтруется, и доставляется к насосу, имеющему повышенное давление. Магистраль высокого давления предназначается для непосредственной подачи топливной смеси к головкам цилиндров.

Форсунки при этом с определённым временным интервалом выполняют впрыскивание, а также распыляют топливо, упрощая его сгорание.

Если из бака была закачена лишняя порция топлива, то оно отправляется обратно в бак, по специальному дренажному устройству.

ТНВД – важнейшая часть топливной системы дизеля

Правильная работа топливного насоса высокого давления в дизельных двигателях является определяющим фактором их стабильной работы. Связано это с целым рядом задач, которые решает это оборудование: равномерное распределение и подача топливной смеси к форсункам, согласно действию общей схемы работы самих цилиндров.

Порционная подача топливной смеси, осуществляется при высоких показателях давления, для этих целей сам насос сделан из нескольких секций, соответствующих количеству цилиндров дизеля. Каждая из таких секций имеет свою собственную втулку поворотного типа, плунжер и гильзу, а также специальный клапан нагнетательного типа.

Работа ТНВД происходит по следующему алгоритму:

  • Пружинный и кулачковый механизмы заставляют двигаться плунжер;
  • Совершая возвратно-поступательные движения, плунжер выполняет определённую работу, которая связана с занимаемым им положением;
  • При движении механизма вниз, топливная смесь заполняет гильзу;
  • ТННД подаёт смесь по каналу и отверстие впуска, располагающееся в корпусе насоса, в место над самим плунжером;
  • После того, как механизм начинает движение вверх, отверстие для впуска перекрывается, а топливо при этом вытекает обратно в канал;
  • После перекрытия отверстия для впрыска топлива, давление многократно возрастает из-за действия пружинного механизма, и оно начинает поступать в топливопровод;
  • После того, как механизм устремляется опять вверх, сила давление начинает превышать давление, которое возникает за счёт пружины на форсунке. В итоге игольчатый механизм форсунки приходит в движение, в результате которого топливо впрыскивается в камеру сгорания. И таким образом топливная смесь будет впрыскиваться, пока плунжер будет загораживать отверстие для выпуска;
  • Затем происходит резкое падение давления над механизмом плунжера, и его пружинный механизм возвращает его обратно, приводя к тому, что клапан для впрыска закрывается;
  • После этого механизм устремляется снова вверх, заставляя смесь двигаться к каналу для слива.

Отдельно нужно сказать о том, что движение топливной смеси в форсунку, контролирует специальная рейка зубчатого типа. Используя данную рейку, плунжер ставят в строго определённую позицию, в которой его канавка совмещалась бы с отверстием для впуска. Тем самым обеспечивается быстрый отвод смеси в топливный бак во время подъёма механизма.

Коленвал и его роль в правильной подаче топливной смеси

Частоту, при которой вращается коленвал, необходимо поддерживать в строго определённом диапазоне (делается это, конечно же, автоматически), при этом сам регулятор располагается непосредственно в ТНВД.

При правильном вращении коленвала, топливная смесь подаётся равномерно, уравновешиваясь силами центробежной природы, за счёт специальных пружинных механизмов. Как только частота начинает увеличиваться, регулятор начинает испытывать на себе некоторую силу сопротивления, и рейка топливного насоса начинает своё движение, уменьшая количество впрыскиваемого топлива.

В итоге при маленькой нагрузке при спуске, скорость вращения коленвала возрастает, а топлива в двигатель начинает поступать значительно меньше. При более низкой скорости вращения коленвала всё наоборот – подача топливной смеси возрастает.

Регулировка впрыска в дизельном двигателе

Правильная регулировка системы впрыска топлива, которая должна соответствовать частоте вращения коленвала, осуществляется муфтой (автоматического типа). Если правильно настроить момент впрыска топлива, то можно значительно увеличить эффективность работы дизеля, попутно улучшая и качество его запуска.

Здесь нужно знать о том, что есть две муфты (или, как их ещё называют, полумуфты), одна из которых является ведомой, а вторая ведущей. Муфта, являющаяся ведомой, закрепляется впереди валика топливного насоса, а ведущая – крепится на её ступице так, что свободно крутиться на ней. Ступицу от муфты отделяет специальная втулка. Распределительная шестерёнка через валик, имеющий гибкое соединение, вращает муфту ведущего типа. Соединённая с полуосями полумуфта, являющаяся ведомой, вращается за счёт их равномерного раскачивания. Чтобы не было нежелательного люфта, ведущая муфта имеет ограничительные препятствия в виде пальца груза и специального выступа. Удержание грузов происходит за счёт пружинного механизма.

Если число оборотов коленвала возрастает, то ведомая муфта проворачивается вслед за движением валика. В итоге происходит опережающий впрыск топливной смеси. Ели же обороты падают, то впрыск начинает происходить с опозданием.

Как уже было сказано выше, ведущую роль в равномерном и дозированном распределении топливной смеси в камере сгорания, играют форсунки, основной частью которых является распылитель. Отверстия распылителя дают возможность топливу впрыскиваться в виде факела.

Сами же форсунки могут быть, как открытые, так и закрытые. Причём последний тип форсунок применяется в дизельных двигателях четырёхтактного типа. А главной характеристикой являются изолированные отверстия сопл для запорных игл.

Как повысить мощность дизеля?

Значительно повышение мощности дизеля можно добиться, установив на него специальный турбинный компрессор (турбокомпрессор), который будет подавать определённые порции воздуха в камеру сгорания.Таким образом, будет получаться своеобразный наддув воздуха, поэтому саму процедуру такой подачи называют турбонаддувом.

Помимо выигрыша в мощности дизеля, получается прямая денежная выгода использования турбокомпрессора, поскольку значительно вырастает экономичность работы автомобиля.

Сам турбокомпрессор состоит из вала, на котором располагаются два колёсика, расположенные в двух корпусах.Выхлопы дизеля заставляют двигаться эти колёсики, разгоняя вал. За счёт синхронности работы колёсиков турбокомпрессора, отвод газов и забор свежего воздуха осуществляется одновременно. Таким образом, правильно установленный и работающий без сбоев компрессор (не менее 3.000 оборотов в минуту), обеспечивает увеличение крутящего момента, кратно повышая эффективность самого дизеля.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector