Топливные системы дизельных двигателей: Особенности топливных систем дизельного двигателя и их ремонта

Содержание

Особенности топливных систем дизельного двигателя и их ремонта

Особенности топливных систем дизельного двигателя и их ремонта

Современные дизельные двигатели отличаются повышенной надёжностью и износостойкостью.

 

Работа дизельного двигателя – это четыре такта, за которые формируется горючая смесь из топлива и воздуха. Воспламенение происходит не из-за искры, а из-за высокого давления, поэтому степень сжатия у дизелей всегда повышенная. Из-за большого давления в камере сгорания крутящий момент также увеличивается, ведь на поршень давление становится более сильным, а это несомненное преимущество. Но для того, чтобы двигатель выдержал сильные нагрузки, нужны более крепкие детали. Это приводит к увеличению веса этих деталей, а поэтому максимальные обороты становятся меньше. Поэтому дизельные двигатели обладают большим крутящим моментом, но не особо большой мощностью из-за сниженных оборотов. Чаще всего, чтобы повысить эти параметры, на моторы устанавливается турбонаддув.

Особенности топливной системы

Система подачи топлива отличается сложнейшим насосом высокого давления с подачей топлива к каждой форсунке через раздельные трубки. Форсунки, в основном, простые и механические – то есть, когда достигается необходимое давление, то они открываются и топливо подаётся в цилиндр двигателя. Работа ТНВД в этой системе – это самое сложное. У него очень небольшие зазоры между деталями, поэтому его загрязнение происходит очень быстро из-за некачественного топлива.

Через некоторое время появилась усовершенствованная топливная система – насос-форсунка. 

Суть действия была в том, что сами форсунки были насосами для каждого цилиндра. Характеристики форсунок были разными, но схема практически одинакова – сверху стоит своеобразный шприц с обратной пружиной, которые нагнетает топливо под сильным давлением. Снизу форсунки есть клапан, которые работает от электромагнитов. Насос в топливной системе тоже был, но он только нагнетал топливо, а не создавал высокое давление. Огромным минусом являлся тот факт, что форсунки менять надо чаще, чем насос, а они достаточно дорогостоящие.

Чуть позже появилась новая система подачи топлива с названием Common Rail.

Название очень точно описывает её работу – общая топливная магистраль. Работа ТНВД тут тоже играет не последнюю роль – он нагнетает топливо под очень высоким давлением сразу на все форсунки, которые открываются под действием электроники. Из-за этой схемы форсунки и насос стали несколько проще, поэтому надёжность системы повысилась, а цена на элементы снизилась.

Общая особенность всех систем состоит в том, что характеристики форсунок и насоса предполагают смазку самим дизтопливом, поэтому нельзя оставлять бак пустым, потому что система может всосать воздух, а это повредит элементы системы, а ведь ремонт плунжерной пары, насоса или форсунок – занятие не из простых.
 

Ремонт ТНВД

Топливный насос чаще всего выходит из строя по нескольким причинам – это износ либо механические повреждения плунжерных пар, рабочих поверхностей, кулачков, сальников или различные трещины.

Перед ремонтом ТНВД следует его промыть в ванне с дизтопливом, почистить специальной щёткой, высушить и обдуть. После этого следует насос разобрать, что лучше всего делать на специальном поворотном устройстве.

Различные узлы ТНВД нужно разбирать после дефектовки – определив наверняка каким именно узлам нужен ремонт. Во время дефектовки определяются дефекты непрецизионных деталей, таких как корпус, вал и т.п. Также на специальных стендах определяются неполадки и в прецизионных деталях, где определяется, нужен ли ремонт плунжерной пары, клапанов и т.д.

Для ремонта нагнетательной части насоса, нужно её разобрать после того, как снят нагнетательный клапан. Ремонт плунжерной пары начинается с проверки состояния и промывки в топливе.

В корпусе можно заделать трещины при помощи эпоксидных паст и металлического порошка. Сваривать трещины специалисты не рекомендует, ведь нагрев может повредить другие детали.

Ремонт форсунок


 

Перед ремонтом форсунки нужно снять, почистить и промыть в керосине, а только потом уже разбирать для ремонта. Разбор форсунки может производиться как на специальном оборудовании, так и на стандартных тисках.

 

Внутри полости распылителя нужно почистить при помощи мягкого латунного стержня, обёрнутого в папиросную бумагу. Канал подвода топлива можно почистить проволокой из меди. После очистки, нужно проверить отверстия сопла специальным калибром. Даже если он свободно проходит только в одно отверстие, либо при проверке специальным прибором форсунки не удается добиться правильного распыла (форсунка льет)то распылитель требует замены.

После очистки и мытья распылитель нужно обдуть сжатым воздухом, а потом внимательно его рассмотреть. Надо проверить конус и иглу, которые должны быть гладкими и чистыми. На торце распылителя могут быть вмятины, следы ржавчины или риски – их удаляют специальной пастой на притирочной плите.

После того, как проведены все операции, все детали следует помыть в солярке и проверить расположение относительно друг друга.

Когда проведена проверка, очистка и ремонт форсунки, то можно начинать проверять другие детали агрегата, предварительно их промыв в дизтопливе.

 

ТОТАЛ ВОСТОК: Топливные системы дизельных двигателей: влияние их работы на моторное масло и диагностика неисправностей

Ю.И. Бачурин, технический специалист, ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»

В статье рассматриваются основные типы топливных систем дизельных двигателей и их возможные неисправности, а также влияние неисправной работы топливной аппаратуры на эксплуатационные свойства моторного масла и методы обнаружения неисправностей.

Моторное масло, циркулирующее в двигателе, можно уподобить крови в организме человека. По такой же аналогии сгорание топлива можно сопоставить с процессом пищеварения живого организма. Всем нам известно, что неправильное питание или нарушенное пищеварение непременно сказываются на состоянии организма и составе нашей крови. Ровно так же неисправности топливной системы могут оказать негативное влияние на работу системы смазки и на моторное масло в частности. Технические проблемы, в числе которых рост расхода масла или падение давления в системе смазки, не всегда объясняются применением смазочного материала ненадлежащего качества, а могут быть вызваны сбоями в работе топливной системы.

Виды топливных систем дизельных двигателей

1. Топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки

Особенность устройства: топливо подается насосом высокого давления к каждой форсунке отдельно

Преимущества: простота и дешевизна

Недостатки: низкое давление впрыска, непостоянное давление впрыска

В настоящее время такие топливные системы практически не применяются при производстве автомобилей из-за несоответствия действующим экологическим стандартам

2. Насос-форсунки и насосные секции

а) насос-форсунки

Особенность устройства: насос высокого давления и форсунка совмещены в одном устройстве, которое крепится непосредственно на блок цилиндров

Преимущества: высокое давление впрыска (за счет сокращения пути топлива под высоким давлением и уменьшения гидравлических потерь)

Недостатки: дороговизна и сложность в обслуживании

В настоящее время насос-форсунки устанавливаются на двигатели грузовиков и внедорожной техники фирм Volvo, Scania, DAF, Iveco, Mercedes, Hyundai, Renault, Caterpillar, Perkins. Насос-форсунки устанавливались на двигатели легковых автомобилей концерна VAG в период 1998–2008 гг., но были заменены на более перспективную систему Common Rail (см. далее).

б) насосные секции

Особенность устройства: насосы вынесены в отдельную секцию и располагаются на некотором удалении от форсунок

Преимущества: высокая ремонтопригодность в сравнении с насос-форсункой благодаря облегченному доступу к насосной секции.

Недостатки: так как форсунка располагается на некотором удалении от насоса, создать такое высокое давление, как насос-форсункой, не удается.

Сегодня насосные секции можно встретить на автомобилях RENAULT Magnum, DAF XF 85 и XF 95, MERCEDES Axor, Actros и Atego.

в) насос-форсунки с гидравлическим приводом

Особенность устройства: вместо кулачка распредвала усилие для создания давления создает масло, поступающее из системы смазки двигателя и подаваемое по специальной магистрали отдельным масляным насосом

Преимущества: возможность регулирования момента впрыска независимо от положения распредвала.

Недостатки: сложность конструкции из-за наличия дополнительной масляной магистрали высокого давления.

Такими системами оснащаются некоторые дизельные моторы «Caterpillar», Perkins, а также двигатели автомобилей Isuzu.

3. Common Rail

Особенность устройства: наличие топливной рампы, в которой топливо находится постоянно под высоким давлением

Преимущества: соответствие давления впрыска скоростному и нагрузочному режимам работы двигателя.

Недостатки: более громоздкая конструкция по сравнению с насос-форсунками.

Эта система является наиболее перспективной и находит применение на большинстве современных дизелей.

Влияние работы систем впрыска на моторное масло

Зачастую при оценке состояния двигателя вся «вина» за образовавшиеся отложения и изношенные детали ошибочно перекладывается на моторное масло. При этом полагают, что масло не выполняет свои главные функции: не защищает двигатель от износа и не препятствует образованию отложений.

Более же тщательная диагностика позволяет выявить неисправности в других системах двигателя, которые так или иначе могли бы привести к потере свойств масла, изначально заложенных в нем производителем.

Ни для кого не секрет, что в процессе работы моторное масло под влиянием различных факторов неизбежно теряет свои свойства. Тем не менее обычно оно служит до своего срока замены, сохраняя уровень свойств, достаточный для выполнения своих функций. Однако бывает так, что масло перестает работать значительно раньше. Этому может быть великое множество причин и одна из них – неисправная работа системы впрыска.

Одной из причин того, что масло досрочно теряет свои свойства в процессе эксплуатации техники, является неисправная работа топливной аппаратуры!

Что происходит при неисправной работе топливной системы?

В случае нарушения технологии впрыска топлива может снижаться мощность двигателя и увеличиваться токсичность выхлопных газов. Кроме того, нештатная работа топливной системы зачастую приводит к снижению эксплуатационных свойств моторного масла в результате попадания в него несгоревшего топлива и образовавшейся сажи. Все это может стать причиной ускоренного износа двигателя и его последующего выхода из строя.

Приведенная ниже схема наглядно демонстрирует вышеупомянутую связь:

Таким образом, масло является лишь промежуточным звеном в цепочке неисправностей на пути от топливной системы к деталям двигателя.

Причины нарушений в работе топливных систем и методы диагностики неисправностей

В современных условиях состояние топливной системы позволяет отследить лабораторный анализ моторного масла, работающего в двигателе. Для этого оцениваются такие показатели, как содержание в нем сажи и топлива. Компания TOTAL предлагает такую услугу своим клиентам, она называется ANAC. В нашей лаборатории содержание топлива в масле измеряется методом хроматографического анализа, который является наиболее точным при определении данного показателя.

ANAC – система диагностики состояния двигателя. Лаборатория ANAC сотрудничает со многими производителями двигателей внутреннего сгорания, а также имеет собственную базу данных для корректной интерпретации результатов анализа масла. Например, в лаборатории имеются нормы содержания топлива в масле для различных двигателей.

Система ANAC помимо отслеживания исправности топливной аппаратуры позволяет контролировать состояние масла и определять интенсивность изнашивания двигателя, а также дать рекомендации по дальнейшему обслуживанию техники. Таким образом, периодический отбор проб моторного масла и его анализ в лаборатории TOTAL ANAC позволяет избежать затрат на внеплановый ремонт двигателя и сократить количество простоев техники.

ООО «ТОТАЛ ВОСТОК»

тел.: +7 (495) 937-37-84

e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

www.total-lub.ru

Ключевые слова: ТОТАЛ ВОСТОК топливные системы, устройство, устранение неисправностей

Журнал «Горная Промышленность» №2 (138) 2018, стр.58

Обзор систем впрыска дизельных двигателей

Можно долго и нудно объяснять принцип действия различных систем впрыска применяемых в моторостроении, принцип работы самого двигателя и системы его управления. Из той информации – реально для владельца важна лишь 1/10 часть: количество потребляемого топлива на 100 км пути, вид установленной на моторе системы впрыска топлива,  мощность мотора, «живучесть» системы и, если всё же потребуется,  стоимость ремонта/новой детали.

На сегодняшний день в моторостроении применяется несколько систем впрыска топлива от 5 основных производителей,  представленных в нашей стране. Это компании

BOSCH, ZEXEL(Diesel-Kiki), DENSO(NIPPON-DENSO), DELPHI(Lucas), Continental/VDO(Siemens).

Львиную долю рынка занимает концерн BOSCH (Германия) — «пионеры» в серийном производстве топливной аппаратуры (с 1925 г.)

Данная конструкция ТНВД (PE –type) дожила до наших дней, претерпев множество изменений.

Топливный насос для автомобиля MAN TG-A. Мощность  460 л.с. (345 кВт). На данный момент является конечным этапом развития ТНВД с рядной компоновкой. В отличие от предыдущих поколений механизм опережения встроен в корпус. Имеет электромеханическое управление количеством впрыска и углом начала впрыска.

Но в связи с невозможностью обеспечить всё более ужесточающиеся экологические требования, дальнейшая модернизация не проводится. Концерн разработал за прошедший век топливные насосы различных конструкций.

Примерно в те же годы развивается и основной конкурент BOSCH — LUCAS CAV (Великобритания). Создаются и разрабатываются конструкции, принципиально отличающиеся, но выполняющие  функции такие же как и немецкие аналоги. Для грузовиков создается ТНВД со съемной головкой высокого давления (аналогичная схема использована в ТНВД Алтайского Завода Прецизионных Изделий и TGL(ГДР) – для IFA). Позднее для тяжелых двигателей была разработана собственная система насос-форсунок и индивидуальных насосов с электроуправляемыми клапанами, построенная по собственной технологии (несмотря на схожесть с немецкими аналогами).   Для быстроходных двигателей создается семейство распределительных насосов DPA(лицензионным производством которых занялся венгерский завод  «MEFIN»). На смену DPA пришел DPC, а позднее DP 200(210), EPIC (ТНВД с управлением электроклапанами, в России наиболее часто встречается на автомобилях FORD Transit и Mercedes-Benz). Схема оказалась настолько «живучей», что была применена при разработке ТНВД для Common Rail, по такому же принципу создан насос VP44 (BOSCH).  В начале 2000 года фирма LUCAS CAV была приобретена американским концерном DELPHI. Продукция концерна поставляется многим автопроизводителям.

Бренд ZEXEL появился в 1939 году, когда японская фирма DIESEL KIKI купила лицензию у BOSCH на производство дизельных топливных насосов высокого давления, и с помощью немецких специалистов организовала их выпуск. В 1990-м году, компания производящая продукцию под маркой Zexel, стала называться Zexel Corporation. В 2000-м году была реорганизована под названием Bosch Automotive Systems Corporation (RBAJ), то есть стала японским отделением корпорации BOSCH. Топливная аппаратура данного производителя хотя и повторяет модельный ряд BOCSH, но имеет ряд конструктивных особенностей. Таких, как система электромеханических регуляторов.

Свою историю компания DENSO начала в 1949 году под названием Nippon Denso. В 1996 она была преобразована в корпорацию DENSO, так как предыдущее название переводилось с японского языка, как «Японские электронные запчасти», что не соответствовало достигнутому уровню развития компании, которая расширила рынок продаж своих комплектующих, кроме Японии, на рынки Европы, Америки и Азии.  Долгое время компания производила распределительные насосы по лицензии BOSCH. Но DENSO в 1995 году впервые в мире применила систему Common Rail на серийном автомобиле Toyota – Hino, после чего данная система получила признание во всем мире. По похожей схеме разработана система BOSCH CP2.

Компания SIEMENS AG/VDO представлена на российском рынке в основном системами Common Rail. Принципиальным отличием от остальных производителей является использование управляющего элемента  из пьезокристаллического пакета. Это повышает скорость срабатывания управляющего элемента в несколько раз, в сравнении с индуктивными элементами.

Ещё одна компания, активно присутствующая на российском рынке – MOTORPAL(Чехия). Данная фирма выпускает рядные ТНВД для спецтехники и сельхозтехники, а так же Газель (механические насос-форсунки) и УАЗ Hunter(рядный ТНВД).  Компания активно проводит разработки альтернативы системе Common Rail (TIER 3).

Ну, вот с производителями ТНВД мы определились, теперь попробуем определиться «что за зверь такой создает давление?».

Рядные ТНВД (PE – type) классификация Bosch

Из названия класса – расположение насосных секций в ряд, по одной на каждый цилиндр. Имеет собственный корпус, кулачковый вал, систему изменения цикловой подачи в зависимости от изменения режима нагрузки на двигатель (центробежный и/или всережимный регулятор), автомат опережения впрыска, топливоподающий насос.  В более поздних версиях механические регуляторы уступили место электромеханическим (RE – type).

Распределительные ТНВД (VE – type)

Класс ТНВД применяемый  в основном на легковых автомобилях и легком коммерческом транспорте. Имеют один плунжер, могут поддерживать работу от 2 до 6 цилиндров. Плунжер, двигаясь аксиально – создает давление, одновременно вращаясь – распределяет топливо под высоким давлением по цилиндрам. В корпусе конструктивно объединены несколько систем: Приводной вал, топливоподающий насос, центробежный и всережимный регуляторы, автомат опережения впрыска, механизм коррекции цикловой подачи по давлению наддува или в зависимости от положения над уровнем моря, автомат облегчения старта.  Несмотря на весьма обширный список устройств, все они расположены в одном корпусе, довольно малого размера и веса. С 1986 года применяются как механические регуляторы, так и электромеханические.

Распределительные ТНВД DP(A/C) –type(VP44/VRZ)

Данный тип был разработан фирмой Lucas CAV. Принципиальным отличием от Bosch VE является использование 2, 3 или 4 радиально движущихся навстречу друг другу плунжеров. Ротор, в котором находятся плунжера, вращаясь, распределяет топливо по цилиндрам. Остальные функциональные возможности и принципы действия систем похожи на описанные выше насосы VE. С разработкой и внедрением быстродействующих клапанов, появились насосы серий EPIC(Lucas), VP44(Bosch), VRZ(ZEXEL), V4(DENSO). Для корректировки погрешностей механической обработки применяется метод программного корректирования.

Насос-форсунки (PDE/UIS)

Данная система объединяет в одном корпусе насосную секцию и форсунку. Привод насосной секции осуществляется от распределительного вала двигателя. Регулировка подачи топлива осуществляется как с помощью зубчатой рейки (регулятор установлен на двигателе), так и с помощью электромагнитного клапана. В насос-форсунках американских двигателей применены гидравлические привода. Система находит применение не только на грузовых автомобилях, но и на легковых (Land Rover, VW) Система выпускается четырьмя производителями — Bosch, Delphi, Continental/VDO, Motorpal.

Индивидуальные насосы (PLD/UPS)

Насосная секция в данной системе, как и в предыдущей, приводится в действие от распределительного вала двигателя (при установке непосредственно в ГБЦ), так и от отдельного кулачкового вала (при установке в отдельный корпус). Для впрыска топлива в цилиндры применяется обычная форсунка. Различие с традиционными системами впрыска состоит в том, что применяется короткая трубка высокого давления с минимальными изгибами, в свою очередь это позволяет добиться более стабильных результатов. Для регулирования количества подачи применяется как зубчатая рейка, так и электроклапан. Наиболее широко эта система применяется на строительной технике и грузовых автомобилях. Таких как DAF XF95, MERSEDES Atego/Actros, RENAULT Magnum.

Common Rail (общая дорога (англ.)). Аккумуляторная система впрыска

На данный момент система является вершиной эволюции ТПА. За счет увеличения давления впрыска (до 2000 бар.) удалось добиться снижения расхода топлива, снижения токсичности выхлопа (за счет выполнения до 9 впрысков за один рабочий такт в цилиндре). Топливные насосы производства BOSCH, DENSO и SIEMENS построены по схожим схемам. DELPHI использует собственную схему, пришедшую от серии DPA/DPC. Впрыск топлива в цилиндры осуществляется через электроуправляемые форсунки SIEMENS и BOSCH используют в своих инжекторах пьезокерамические пакеты, в качестве управляющих элементов. Система применяется практически всеми производителями дизельных моторов, как легковых, так и грузовых автомобилей.

Источник: http://dizel-ryazan.ru

Дизельные системы впрыска — принцип работы, типы

Системы впрыска дизельного топлива – далее по тексту также СВДТ – это системы питания ДВС. Функционируют на дизельном топливе – смеси газойлевых соляровых и керосиновых фракций, которые предварительно прошли специальную обработку. Но речь идёт именно о наличии соляровых фракций которые прошли щелостную очистку, а не о классической солярке с недостающим уровнем вязкости и выкипающей при температуре 240-400 °C 

Также в дизельных двигателях в качестве альтернативной топливной смеси может использоваться «Bio-Diesel» – смесь моноалкильных эфиров жирных кислот. Как правило, Bio-Diesel делают из рапсового масла.

Принцип работы

Воспламенение – результат сжатия и нагрева дизельного топлива под высоким давлением в цилиндрах. То есть на деле мы имеем дело с самовоспламенением впрыскиваемого топлива при его контакте с горячим воздухом. Все процессы происходят внутри. Этот принцип диаметрально противоположен бензиновым системам, у которых топливо воспламеняется от искры зажигания – внешнего источника.

Чтобы понимать, как функционируют системы впрыска топлива дизельного двигателя, важно чётко разбираться, за что ответственен каждый её элемент.


СВДТ включает в себя: 

  1. Топливный бак. В нём непосредственно и хранится топливо.
  2. Насосное оборудование для подкачки топлива из бака.
  3. Фильтры грубой и тонкой очистки топлива. Главная функция – защита от загрязнений форсунок.
  4. ТНВД (топливный насос высокого давления). Самый сложный узел дизельного ДВС. Прямая задача ТНВД – не просто создавать давление, а распределять топливо по цилиндрам, то есть регулировать его объем. Исключение – СВДТ Common Rail. У них сразу создаётся оптимальный уровень давления. А остальные задачи решаются посредством инжектора. Установку ТНВД считают одну из наиболее сложных, но важных задач мастера. Точность взаимного позиционирования кулачкового вала ТНВД по отношению к коленчатому валу двигателя напрямую влияет на мощность ДВС и его топливную эффективность (экономичность). 
  5. Форсунку. Корпус с клапаном.
  6. Сливную магистраль. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль.
Высокое давление создаёт идеальные условия для того, чтобы свежий заряд во время такта сжатия нагревался до температуры, которая превышает температуру воспламенения.

Работа осуществляется по следующей схеме:

  • Давление действует на поршень.
  • Поршень через шатун и кривошип коленчатого вала побуждают двигатель совершать полезную работу.
  • СВДТ дозирует само топливо, ориентируясь на текущую нагрузку ДВС.
  • Впрыск осуществляется на протяжении определенного промежутка времени с заданной интенсивностью.
  • Топливо распределяется по всему объему камеры.
  • Проводится фильтрация топливной смеси.
  • Топливо поступает в насосы, форсунки.


Типы дизельных систем питания

Решающее влияние на конструкцию системы впрыска дизельного двигателя оказывает способ подачи и распыливания.

Существует 4 основных типа СВДТ:

  • С рядным насосом. Системы с рядным ТНВД, работающие за счёт плунжерных пар, количество которых равно количеству цилиндров в системе. “Прародитель” СВДТ.
  • С насосом распределительного типа. Каждая секция взаимодействует с одним цилиндром. 
  • Системы с насос-форсунками. ТНВД и форсунки консолидированы в единый узел. Плюс такого решения очевиден: нет препятствий для создания и поддержания высокого давления (включая давление более 2000 кг/см2). 
  • Сommon Rail. Системы с электромагнитным клапаном. Обеспечивают электронное управление цикловой подачей.  СВДТ знакома потребителю в двух модификациях: селективного и накопительного типа. Разница — в используемых каталитических конвертерах.
СВДТ с рядным насосом и насосом распределительного типа установлены, преимущественно, на старых авто: с рядным насосом –  на грузовиках, спецтехнике, с насосом распределительного типа — на легковых авто, на старых легковых авто и грузовом транспорте с небольшими габаритами.   

На рисунке — решения с рядным и распределительным ТНВД.

Если сравнивать рядные насосы и распределительные ТНВД, то важно понимать насосы распределительного типа полезны, когда нужны очень компактные и лёгкие решения. Рядные топливные насосы – при поиске оптимального варианта для ДВС тяжёлой техники.

Но будущее — за Сommon Rail и насос-форсунками. При этом особенно на практике хорошо себя зарекомендовали решения с индивидуальными — PLD-секциями. Плунжерная пара и управляющий элемент у них отделены от впрыскивающего элемента – форсунки, и соединены трубкой высокого давления.

Мастера СТО, принимая на диагностику автомобили с  PDL-секций, могут гарантировать клиентам быстрое обнаружение неисправностей и ремонт  СВДТ. Это обусловлено тем, что при диагностике и дальнейшем ремонте не нужно “вклиниваться” в головку блока цилиндров. Доступ к узлу – незатруднённый, поэтому сервис – максимально  быстрый.

С рядным насосом

Конструкция с рядным насосным оборудованием появилась самой первой. Работает она по такому принципу:
  • Цилиндр движется в гильзе, создаёт давление и сжимает топливо. 
  • При достижении нужного давления открывается клапан. 
  • Дизтопливо поступает к форсункам (количество форсунок в таких конструкциях всегда соответствует количеству плунжерных пар).
  • Первые конструкции с рядным насосом были полностью механические, затем появились устройства с электромеханикой. Это облегчило регулировку цикловой подачи топлива. 

Решения сумели зарекомендовать себя как достаточно надёжные и с большим ресурсом, но есть у них и заметные недостатки:

  • большой вес насосного оборудования,
  • проблемы при создании больших показателей давления (особенно, если речь — о полностью механических конструкциях),
  • низкое быстродействие,
  • сомнительная точность дозирования топливной смеси.

Требования к качеству дизельного топлива значительно выше, нежели к бензину. Это можно связать с конструктивными особенностями СВДТ.

Качество процесса сгорания топливной смеси в цилиндре зависит от самого начала подачи дизельной смеси. Управление началом процесса осуществляется посредством регулятора начала подачи.

Непосредственно за регулировку объема топлива, подаваемого в цилиндр за один цикл, как понятно из текста выше, отвечает плунжерная пара. Расстояние между втулкой и плунжером очень маленькое (речь идёт о десятых микрона). Такие же цифры характеризуют и точность изготовления распылителей форсунок. Вот почему и требования к качеству дизтоплива очень высокие. Если в нём много примесей, топливная аппаратура быстро выходит из строя.

С  насосным оборудованием распределительного типа

Существенно улучшить ситуацию, найти оптимизированное решение, которое позволяет достигать большего давления, позволяют системы впрыска дизельного топлива распределительного типа. Да, существует зависимость давления от оборотов ДВС. Но, главное, в этом случае все под полным контролем.

Устройства с рядным насосом бывают механическими и с электрорегулировкой.

Плунжерная пара у первых ТНВД была всего одна, у более поздних моделей — с ротором — плунжерных пар несколько. Такие решения — более производительные.  При этом плунжерная пара (или несколько пар) связаны сразу с несколькими форсунками: двумя, четырьмя, шести.

Плунжер совершает сразу два типа движений — вращательное и поступательное. Таким образом, в зоне его ответственности — как подача, так и распределение топливной смеси.

В противовес устройствам с рядным насосом габариты — существенно меньше, топливная экономичность — больше, но надежными такие системы назвать нельзя.  Если случается неисправность насоса, то вся СВДТ может выйти из строя.

Ещё один значительный недостаток — чувствительность к завоздушиванию. В свое время это стало серьёзным поводом для “переключения” производителей на СВДТ другого типа (с насос-форсунками и и Сommon Rail).

Насос-форсунки

В СВДТ с насос-форсунками  форсунки и плунжеры  составляют единую конструкцию. Запуск узла осуществляется от распредвала (за счёт механической рейки + регуляторов или чаще электромагнитных клапанов — последние обеспечивают лучшую производительность и точность дозирования топливной смеси). 

Давление можно увеличивать максимально быстро и  при этом — на существенные значения. Это возможно благодаря тому, что магистрали высокого давления у СВДТ с насос-форсунками — очень короткие, а усилие от кулачков через коромысло направлено непосредственно к насос-форсунке.

Впрыск — многофазный:

  • Предварительный. Обеспечивает смеси дальнейшую плавность сгорания. 
  • Основной. Осуществляется при целенаправленном движении плунжера вниз, направлен на качественное смесеобразование во всех режимах работы ДВС. чем больше давление, тем больше дизеля впрыскивается в камеру ДВС.
  • Дополнительный — очищающий. Плунжер продолжает двигаться вниз. Из фильтра интенсивно уходит сажа. 
  • Кстати, у ряда автомобилистов часто возникает вопрос. “Сажа? Но откуда?” Ведь многие годы дизельные ДВС называли более чистыми, нежели бензиновые. Однако во внимание не бралось одно существенное «но». При сильном разгоне образуется достаточно много сажи.

Особенно эта проблема актуальна для решений с механическим управлением дозирования топливной смеси. Если же речь идёт о решениях, управляемых электроникой, всё существенно лучше, выхлопы — чище. 

А вот весомый плюс всех решений с насос-форсунками, так это то, что  производитель  может позволить более высокую мощность ДВС, нежели в случае с рядным и распределительным насосом, дизтоплива водителю требуется меньше, уровень шума существенно уменьшается.

Система впрыска дизельного двигателя Сommon Rail


Решение Сommon rail  (“общая магистраль”, аккумуляторная СВДТ позволяет организовать двойной впрыск. 
  1. На первом этапе осуществляется предварительный впрыск небольшой порции топливной смеси.
  2. На втором этапе проводится основной впрыск под высоким давлением. С Common Rail  нет проблем достигнуть давления 220 -300 МПа. 
Шумность работы и образование сажи в этом случае ниже, а топливная эффективность выше.

Благодаря организации электронного управления цикловой подачей в случае использования с электромагнитным клапаном можно существенно повлиять на показатель скорости, с которой топливоподающей система реагирует на изменение нагрузки и давления наддува.

Сначала в процессе задействован клапан цикловой подачи, а далее в работу вступает тактовый клапан управления моментом подачи. 

Common Rail обеспечивает возможность осуществить впрыск предварительной небольшой порции топлива, а только потом переходить к работе к основной порции дизтоплива, легко достичь ровной характеристики горения топливной смеси. Ведь в таких случаях давление получается удерживать практически стабильным.

Как и в случае с насос-форсунками работа ступенчата. Выделяется предварительный (на холостом ходу), основной (при увеличении нагрузки) и дополнительный впрыск (при нагрузке, достигающей плато).

Дизельные системы впрыска Common Rail создают идеальные условия для того, чтобы СВДТ соответствовали строгим экологическим нормам, ДВС были маломощными, производство компонентов было более дешевым, а диагностика — оперативной. Активным выпуском Common Rail заняты такие мировые гиганты, как BOSCH, DENSO, SIEMENS. СВДТ Common Rail активно устанавливается на Volvo, Volkswagen, Fiat,  Toyota, Alfa Romeo, Mazda, Ford, Nissan,Honda, Hyundai, Kia и др.

Комплексно изучить дизельные двигатели автомобилей, включая плунжерное насосное оборудование,систему непосредственного впрыска Common Rail поможет интерактивная электронная программа “Дизельные двигатели автомобилей”

Видеообзор интерактивной программы

Дизельные насосы — Denso

Автомобили, оснащенные дизельными двигателями, составляют львиную долю грузового коммерческого автопарка. Сравнительная дешевизна топлива и превосходные тяговые характеристики дизелей не оставляют шансов другим типам двигателей занять более достойное место в обширной нише коммерческих автомобилей.

Современный дизель – это сложный высокоточный агрегат, все системы которого работают на извлечение максимальной выгоды для его владельца. И весомая заслуга в этом принадлежит компании DENSO. Ведь именно наши инженеры впервые разработали и запатентовали систему подачи топлива в цилиндры дизеля common rail в далеком 1995 году. С тех пор технические специалисты компании постоянно совершенствуют эксплуатационные характеристики системы, давая жизнь ее новым поколениям. Каждое последующее поколение common rail становится еще более экономичным в сравнении с предшественниками и более экологичным в целях соответствия ежегодно ужесточающимся нормам экологических стандартов EURO.

Непрерывная системная работа над модернизацией топливного оборудования позволила сделать его размеры более миниатюрными, что привело к экспансии компонентов системы common rail производства компании DENSO в сегмент легковых автомобилей, в котором они также снискали заслуженную популярность. Элементами производства DENSO на сегодняшний день оснащается большинство японских, корейских и американских легковых автомобилей.

Как работает система common rail?

Принцип работы топливной системы common rail, как и все гениальное, достаточно прост. Она получила свое название благодаря инновационному решению организации подачи дизельного топлива по единой общей топливной магистрали. То есть, топливный насос нагнетает высокое давление горючего в топливной рампе, являющейся общей для всех цилиндров мотора, а блок управления двигателем, получая сигналы от датчиков системы, открывает в нужные моменты времени топливные форсунки. Топливо под высоким давлением впрыскивается непосредственно в цилиндр, наполненный сжатым, и от этого горячим воздухом. От контакта с горячей газовой средой цилиндра топливная смесь самовоспламеняется, заставляя вращаться коленчатый вал двигателя.

Для нормального функционирования системы в ней постоянно должно поддерживаться высокое давление топливной жидкости. Это необходимо, в первую очередь, для повышения экономичности мотора, поскольку при высоких давлениях впрыскивания можно использовать более бедную топливную смесь. А во-вторых – для снижения удельного количества вредных выбросов в атмосферу, поскольку топливо сгорает практически полностью.

Само собой разумеется, что в системе common rail каждый ее компонент выполняет свою роль и по-своему важен для ее полноценного функционирования. Но все же сердцем системы с общей топливной магистралью является топливный насос высокого давления (ТНВД). Поскольку именно он создает условия для эффективного впрыска топлива в цилиндры, в конечном итоге его работа приводит к снижению расхода горючего и минимизации выбросов вредных веществ в атмосферу.

В основе ТНВД находится плунжерная пара, которая представляет собой поршень и цилиндр небольшого размера. Она изготавливается из высококачественной стали с высокой прецизионной точностью, когда между элементами пары обеспечивается минимально возможный зазор.

Эволюция топливных насосов DENSO

Современный топливный насос – это одновременно и компонент сложной системы, которая автоматически управляет работой мотора, и важный исполнительный механизм, мгновенно реагирующий на команды водителя. Нажатие педали акселератора не приводит напрямую к увеличению подачи топлива, а служит лишь внешним управляющим воздействием, на которое реагируют датчики и системы двигателя, внося необходимые коррективы в слаженную работу систем.

В борьбе за экономичность и экологичность дизельных двигателей инженерами компании постоянно совершенствовались как элементы топливной системы в целом, так и насосы высокого давления в частности. Основной задачей инженеров DENSO было увеличение создаваемого насосом давления. Ведь при больших показателях давления в топливной магистрали достигается возможность работы дизеля на более обедненных смесях, и даже на некоторых видах топлива, наносящих меньший вред окружающей среде. Это, в свою очередь, справедливо для биодизельного топлива, получаемого из растительных компонентов.

На сегодняшний день линейка топливных насосов DENSO насчитывает несколько поколений:

Насосы типа НР0

Родоначальники семейства насосов высокого давления DENSO. Конструктивно представляют собой глубокую модернизацию предыдущего поколения рядных насосов, использовавшихся в атмосферных дизельных двигателях. В насосе установлены две плунжерные пары последовательно друг за другом. В корпусе устройства дополнительно организован и подкачивающий насос, который доставляет топливо из бака к области, в которой происходит повышение давления в топливной магистрали. Благодаря такому техническому решению специалистам DENSO удалось решить сразу несколько задач:

  • получить компактную конструкцию;
  • обеспечить плавную подачу топлива в магистраль;
  • получить стабильное давление в топливной рампе.

Насосы типа НР2

Второе поколение насосов отличалось от предшественников добавлением в их конструкцию двух клапанов контроля давления SCV (Suction Control Valve). Основная задача клапана – отправка обратно в бак излишков топлива, образуемых при превышении заданного конструкцией давления в топливной магистрали. Введение в конструкцию насоса клапанов данного типа позволило минимизировать пульсации давления в топливной магистрали, тем самым сделав его более стабильным в топливной рампе системы. В насосах НР2 используются механические клапаны контроля давления. Что касается плунжерных пар, то конструкция не претерпела изменений: пары, как и в предыдущей версии, располагались по рядному принципу.

Насосы типа НР3

Насосы типа НР3 стали очередной вехой совершенствования системы common rail и победой инженеров DENSO. Появившиеся в 2001 году насосы имели совершенно иную конструкцию по сравнению с предыдущими поколениями.

В первую очередь изменения затронули расположение плунжерных пар. Они стали располагаться под углом в 180 градусов относительно друг друга. Поэтому, когда одна пара набирает топливо, вторая в это время нагнетает его в топливную магистраль. Такое решение позволило повысить производительность насоса и существенно поднять рабочее давление в топливной рампе.

Вторым важным отличием стало то, что в системе стали применяться клапаны контроля давления SCV, открытием и закрытием которых управляет электроника автомобиля.

Насосы типа НР4

Четвертое поколение насосов, увидевшее свет в 2004 году, стало логическим продолжением третьего поколения насосов высокого давления. В них, в отличие от предшественников, применено три плунжерных пары, установленных по отношению друг к другу под углом в 120 градусов. Такое техническое решение позволило увеличить мощность насоса в 1,5 раза. Сам принцип действия насоса остался без изменений.

Насосы типа i-ART

Насосы пятого поколения являются частью концепции компании DENSO, получившей название i-ART. Суть концепции заключалась в разработке компонентов топливных систем, которые обеспечат соответствие дизельных двигателей строгим нормам экологической безопасности EURO 6 и даже EURO 7. Техническое решение насоса получило компактный размер, которого удалось достичь благодаря вертикальной установке плунжерных пар.

Выдающиеся эксплуатационные показатели системы common rail новейшего поколения достигаются за счет совместного использования данного типа насосов с топливными форсунками DENSO четвертого поколения, обеспечивающими до 9 открытий форсунки в течение одного цикла впрыска. К тому же это поколение форсунок оснащено встроенными датчиками давления. Компактные датчики, установленные в каждой топливной форсунке, отслеживают и регулируют процесс впрыска топлива в цилиндры со скоростью до 1000 раз в секунду, обеспечивая тем самым подачу оптимального для эффективной работы количества топлива. Как следствие, интеллектуальное управление приводит к уменьшению уровней шума и вибрации работающего мотора, снижению количества выбросов, увеличению экономичности. Дизельные двигатели, оснащенные данной технологией, являются самыми современными моторами в мире. Такие моторы устанавливаются на автомобили автогиганта Volvo, которые по праву считаются эталоном в мире коммерческих грузовиков.

Почему DENSO?

Мы производим топливные насосы и другое оборудование топливных систем дизельных двигателей на протяжении нескольких десятков лет и добились в этой области значительных успехов. Компания DENSO входит в тройку лучших мировых разработчиков и производителей компонентов для систем common rail, является надежным партнером для многих мировых автогигантов.

На протяжении десятилетий корпорация DENSO инвестирует значительные средства в исследования и разработки инновационных систем подачи топлива для создания самых современных, высокоэффективных, мощных, экологичных, экономичных и надежных дизельных двигателей.

Топливная система судовых двигателей | Yanmar Russia

Ключевая задача топливной системы судового двигателя состоит в приеме, хранении, последующей перекачке топлива, а также его подготовке перед сжиганием. Кроме того, в конструкции системы присутствует несколько важных фильтров, обеспечивающих очистку топлива, от загрязнений и обводнения. Это позволяет снизить скорость износа двигателя, гарантировать надежность его работы в течение долгого времени.

Конструкция топливной системы

Оборудование топливной системы, установленной в судовых двигателях, включает:

  1. Устройства для подачи топлива: топливоподкачивающее оборудование и топливный фильтр сетчатого типа.
  2. Устройства для впрыска топлива под давлением: инжектор и топливный насос высокого давления.
  3. Отводящие устройства: соединительные трубопроводы и оборудование для отвода топлива.

Насос для впрыска топлива в целях защиты от деформаций оснащается специальным плунжерным цилиндром, который надежно закрепляется непосредственно на корпусе насосного оборудования. Использование двухходового нагнетательного клапана исключает в системе впрыска явление кавитации. Труба, по которой происходит впрыск, производится из кованной стали высокоуглеродистых марок. В условиях высокого давления такая труба устойчива к повреждениям.

В конструкции топливных систем используется пластинчатый трубопровод, размещенный вокруг насоса, что существенно упрощает процесс впрыска топлива. Это защищает топливопровод от образования трещин в отводной трубе. В конструкции нет сварных соединений, создающих риски вытекания топлива и его возможного возгорания.

Как функционирует топливная система судового двигателя

Из отстойных цистерн при помощи насосов высокого давления топливо подается на сепаратор (фильтр грубой очистки), где происходит его предварительная очистка и фильтрация. После очистки отфильтрованное топливо перенаправляется в расходные цистерны, а затем — в смесительную емкость. Из этой емкости при помощи топливоподкачивающих насосов дизельное топливо направляется непосредственно к двигателям и через форсунки подается в камеру сгорания.

Избыток топлива из насоса высокого давления перепускается в смесительную емкость. Под действием давления, которое поддерживается за счет функционирования клапана, а также рециркуляции в топливе не образуются воздушные пузырьки. Работа смесительной цистерны обеспечивает постоянную циркуляцию топлива в системе, предотвращает увеличение его вязкости даже в случае остановки двигателей судна.

Виды топливных систем дизельных двигателей

Сердцем дизельной техники является…
Нет, не сам двигатель, а топливная система, без которой все остальное — просто «железо».

Рядный топливный насос высокого давления появился в 1927 году.

Название указывает на принцип размещения насосных секций с плунжерами: они располагаются одна за другой в ряд, каждая обслуживает свой цилиндр. Эта техника чрезвычайно надежная и долговечная. Главным образом это связано с тем, что качество топлива очень мало влияет на состояние насоса.

Следующее поколение насосов высокого давления появилось в 1960-х. Они также использовали механический впрыск, однако их конструкция существенно отличалась от рядных ТНВД. Здесь всего один плунжер, при вращении которого, топливо распределяется по цилиндрам. Отсюда и название данного типа ТНВД — распределительный.

Дальнейшим развитием конструкции распределительных ТНВД стало использование электронного управления. В отличие от чисто механического насоса, где регулирование и подачу топлива обеспечивают вакуумные и механические элементы, здесь используется электронная плата управления. Она считывает данные с имеющихся датчиков и за счет исполнительных механизмов (электроприводов) более оперативно и точно регулирует процесс подачи топлива, что позволяет обеспечить лучшую топливную экономичность и соответствие более жестким экологическим требованиям.

Отдельной ветвью развития топливных систем стали насос-форсунки. Данная система объединяет в одном узле ТНВД и форсунку (устанавливается индивидуально на каждый цилиндр). Поршни насоса приводятся в движение распредвалом двигателя и создают впрыск топлива под высоким (свыше 2000 бар) давлением.

Common Rail появилась в середине 1990-х. Эта система завоевала весь мир. Почему? Она не имеет конкурентов в части топливной экономичности и экологической безопасности, позволяя вписываться даже в жесткие рамки Евро-6. К тому же это чрезвычайно «гибкая» система, которая может применяться на автомобильных, паровозных, судовых двигателях.

Чисто механически насос Common Rail гораздо проще, чем любой рядный или распределительный ТНВД. Он не имеет распределительных функций и только накачивает топливо в общую рампу. За своевременную и точную подачу топлива в цилиндры отвечают форсунки, работающие по команде блока управления.

Common Rail отличается высокой надежностью. Главный враг — загрязнения, которые забивают мельчайшие каналы и приводят к сбою в работе управляющих систем и форсунок, способны вывести из строя нагруженные элементы топливного насоса. Поэтому требования к качеству топлива, его чистоте, высоки.

Какие компоненты топливной системы дизельного двигателя | by Starlight Generator

Топливная система — действительно важная часть дизельного двигателя. Следующий контент покажет вам больше информации о топливной системе, особенно о ее основных частях.

В большинстве дизельных двигателей генераторных установок контур топливной системы состоит из следующих основных частей:

1. Дневной топливный бак

2. Водоотделитель топлива

3. Топливный фильтр

4. Топливный насос

5 .Топливный фильтр

6. Топливный насос

7. Форсунки

8. Обратный трубопровод в дневной бак

О дневном топливном баке

Дневной топливный бак спроектирован и изготовлен с достаточной емкостью для питания дизельного генератора в течение как минимум 6-8 часов, а иногда и до 12 часов при полной номинальной нагрузке. Для небольших генераторных установок мощностью менее 250 кВт дневной топливный бак обычно является неотъемлемой частью основания салазок генераторной установки. Он становится отдельным отдельно стоящим прямоугольным или цилиндрическим резервуаром для большей генераторной установки.

О водоотделителе топлива

Водоотделитель топливного бака — это блок первичной фильтрации, используемый для удаления воды из дизельного топлива до того, как она достигнет чувствительных частей двигателя. Вода и загрязнения напрямую влияют на срок службы и производительность дизельных двигателей.

О топливном фильтре

Топливный фильтр, если первая ступень фильтрации твердых частиц из дизельного топлива. Обычно после этого момента устанавливаются любые чувствительные приборы, чтобы предотвратить попадание вредных твердых частиц в эти части, а также блокировать попадание относительно крупных частиц в топливные фильтры.Фильтр подает топливо к подъемному насосу.

О топливном насосе

В топливные насосы высокого давления необходимо подавать топливо под давлением, поскольку они обладают недостаточной всасывающей способностью. Для всех систем впрыска дизельного топлива требуется насос подачи, перекачивающий топливо из топливного бака через фильтры и трубопроводы к насосу впрыска.

О топливных фильтрах

Назначение любого фильтра дизельного топлива (http://www.dieselgeneratortech.com/diesel-engines/basic-working-principle-of-diesel-engine-fuel-filter. html) предназначен для удаления посторонних частиц, а также воды. Если фильтр установлен на нагнетательной стороне подкачивающего насоса, он должен иметь достаточную прочность, чтобы выдерживать давление насоса без разрыва или утечки. Как и все компоненты топливной системы, фильтр должен располагаться вдали от источников тепла, желательно за пределами моторного отсека.

О трубопроводе впрыска топлива

Эти трубы должны иметь одинаковый объем, чтобы насос высокого давления подавал точно такое же количество топлива в форсунки цилиндра.

О топливной форсунке

Форсунка распыляет дизельное топливо и распыляет его в камеру сгорания. Инжектор состоит в основном из сопла и держателя сопла. Давление открытия форсунки регулируется с помощью регулировочных шайб на пружинах сжатия.

Топливная форсунка обычно состоит из следующих основных частей:

1) Стержневой фильтр

2) Накидная гайка

3) Сжимающая пружина

4) Нажимной штифт

5) Накидная гайка для фиксированной форсунки

6) Иглы форсунок

7) Соединительное отверстие для подачи топлива

8) Держатель форсунки

9) Соединительная трубка для перелива

10) Прокладка

11) Штифт

12) Втулка форсунки

Как системы впрыска дизельного топлива Работа

Система впрыска дизельного топлива является основным компонентом исправно работающего двигателя. Неправильная регулировка двигателя может привести к чрезмерному дыму выхлопных газов, плохой экономии топлива, накоплению большого количества углерода в камерах сгорания и сокращению срока службы двигателя.

Дизельный двигатель известен как двигатель с воспламенением от сжатия, а бензиновый двигатель известен как двигатель с искровым зажиганием.

Подобно бензиновому двигателю, дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания с двух- или четырехтактным циклом. Сгорание топлива в цилиндрах двигателя является источником его энергии.

Одно из отличий дизельных двигателей заключается в том, что дизельные двигатели сжимают только воздух в камере сгорания. Еще одно отличие состоит в том, что скорость дизельного двигателя регулируется количеством топлива, впрыскиваемого в цилиндры. В бензиновом двигателе скорость двигателя в первую очередь регулируется количеством воздуха, поступающего в карбюратор или систему впрыска топлива.

Дизельное топливо впрыскивается в цилиндр системой впрыска топлива, которая в основном состоит из насоса, топливопровода и форсунки или форсунки.

Степени сжатия и впрыск топлива

Степень сжатия в дизельных двигателях может достигать 24: 1. Эта высокая степень сжатия вызывает повышение давления в цилиндре от 400 до 600 фунтов на квадратный дюйм, что, в свою очередь, увеличивает температуру воздуха внутри цилиндра до такой степени, что воспламеняется распыленное дизельное топливо, которое впрыскивается.

Механически дизельный двигатель аналогичен бензиновому. Такты впуска, сжатия, мощности и выпуска происходят в одном и том же порядке.Расположение поршней, шатунов, коленчатого вала и клапанов двигателя примерно одинаковое. Дизельные двигатели также делятся на рядные и v-образные.

По сравнению с бензиновым двигателем, дизельный двигатель более эффективен, вырабатывает больше мощности на фунт топлива, более надежен, долговечен из-за более тяжелой конструкции, необходимой для его высокого давления сжатия, имеет меньший расход топлива для данной мощности. в час и представляет меньшую опасность возгорания.

Эти преимущества частично компенсируются более высокой начальной стоимостью и более высокими требованиями к запуску из-за высокого давления сжатия.

Дизельное топливо

Дизельное топливо тяжелее бензина, поскольку оно получается из остатков сырой нефти после удаления более летучих видов топлива. Как и в случае с бензином, эффективность дизельного топлива зависит от типа двигателя, в котором оно используется. Путем перегонки, крекинга и смешивания нескольких масел можно получить подходящее дизельное топливо для всех условий работы двигателя. Использование топлива плохого или ненадлежащего качества может вызвать затруднения при запуске, неполное сгорание, дымный выхлоп и детонацию двигателя.

Высокое давление впрыска, необходимое в системе дизельного топлива, достигается за счет жестких допусков в насосах и форсунках. Эти допуски требуют, чтобы дизельное топливо обладало достаточными смазочными качествами, чтобы предотвратить быстрый износ или повреждение. Он также должен быть чистым, быстро смешиваться с воздухом и плавно гореть, чтобы обеспечить равномерный толчок поршня во время сгорания.

Конструкция камеры сгорания дизельного двигателя

Топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания, должно быть тщательно смешано со сжатым воздухом и по возможности равномерно распределено по камере, чтобы двигатель работал с максимальной эффективностью и демонстрировал оптимальные ходовые качества.В хорошо спроектированном дизельном двигателе используется камера сгорания, предназначенная для предполагаемого использования двигателя. Используемые форсунки должны дополнять камеру сгорания. Камеры сгорания, описанные в следующих разделах, являются наиболее распространенными конструкциями, используемыми в настоящее время.

Камера сгорания с прямым впрыском

Прямой впрыск является наиболее распространенной камерой сгорания и в настоящее время встречается почти во всех дизельных двигателях. Топливо впрыскивается непосредственно в открытую камеру сгорания, образованную поршнем и головкой блока цилиндров.Основное преимущество этого типа впрыска в том, что он прост и имеет высокую топливную экономичность.

В камере прямого сгорания топливо должно распыляться, испаряться и смешиваться с воздухом для горения за очень короткий период времени. Форма поршня помогает в этом во время такта впуска. Системы прямого впрыска работают при очень высоких давлениях до 30 000 фунтов на квадратный дюйм.

Камера сгорания с косвенным впрыском

Камеры непрямого впрыска ранее использовались в основном в легковых автомобилях и легких грузовиках из-за более низких выбросов выхлопных газов и бесшумности.В сегодняшних технологиях с электронным таймером превосходят системы прямого впрыска. Поэтому на новых двигателях вы не увидите много систем непрямого впрыска; однако они все еще устанавливаются на многих старых двигателях.

Камера предварительного сгорания
Конструкция камеры предварительного сгорания, используемая в дизельных двигателях непрямого сгорания, включает отдельную камеру сгорания, расположенную либо в головке цилиндров, либо в стенке. Эта камера предварительного сгорания занимает от 20% до 40% объема ВМТ камеры сгорания и соединена с камерой одним или несколькими проходами.Когда происходит такт сжатия, воздух нагнетается в камеру предварительного сгорания. Когда топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания, оно частично сгорает, создавая давление. Это давление заставляет смесь возвращаться в камеру сгорания, и происходит полное сгорание.

Способы впрыска дизельного топлива

Возможно, вы слышали утверждение: «Система впрыска топлива — это сердце дизельного двигателя». Если учесть, что действительно дизель не может быть разработан до тех пор, пока не будет разработана и произведена соответствующая система впрыска топлива, это утверждение приобретает гораздо более широкий и сильный смысл.

За прошедшие годы было сделано много важных разработок в области насосов, форсунок и насос-форсунок для дизельных двигателей, при этом новейшая система впрыска сегодня основана на электронных элементах управления и датчиках.

Системы впрыска дизельного топлива

Системы впрыска дизельного топлива должны выполнять пять определенных функций: измеритель, впрыск, время, распыление и создание давления.

1. Дозиметр

Точное дозирование или измерение топлива означает, что при одинаковой настройке управления подачей топлива одинаковое количество топлива должно подаваться в каждый цилиндр для каждого рабочего такта двигателя.Только так двигатель может работать с постоянной скоростью и одинаковой выходной мощностью.

Плавная работа двигателя и равномерное распределение нагрузки между цилиндрами зависят от одинакового объема топлива, поступающего в конкретный цилиндр каждый раз, когда он срабатывает, и от равных объемов топлива, подаваемого во все цилиндры двигателя.

2. Контроль впрыска

Топливная система также должна контролировать скорость впрыска. Скорость впрыска топлива определяет скорость сгорания. Скорость впрыска при запуске должна быть достаточно низкой, чтобы излишки топлива не накапливались в цилиндре во время начальной задержки зажигания (до начала сгорания). Впрыск должен происходить с такой скоростью, чтобы повышение давления сгорания не было слишком большим, но скорость впрыска должна быть такой, чтобы топливо подавалось как можно быстрее для достижения полного сгорания.

Неправильная скорость впрыска влияет на работу двигателя так же, как неправильный выбор времени. Когда скорость инъекции слишком высока, результаты аналогичны результатам, вызванным слишком ранней инъекцией; когда скорость слишком низкая, результаты аналогичны результатам, вызванным слишком поздней инъекцией.

3. Сроки

Помимо измерения количества впрыскиваемого топлива, система должна правильно рассчитывать время впрыска, чтобы гарантировать эффективное сгорание, чтобы из топлива можно было получить максимальную энергию. Когда топливо впрыскивается слишком рано в цикле, зажигание может быть отложено, потому что температура воздуха в этот момент недостаточно высока. С другой стороны, чрезмерная задержка дает грубую и шумную работу двигателя. Это также приводит к потере некоторого количества топлива из-за смачивания стенок цилиндра и головки поршня.

Это, в свою очередь, приводит к плохой экономии топлива, высокой температуре выхлопных газов и дыму в выхлопе. Когда топливо впрыскивается слишком поздно в цикле, все топливо не сгорит до тех пор, пока поршень не пройдет далеко за верхний центр. Когда это происходит, двигатель не развивает достаточной мощности, выхлоп дымится, а расход топлива высокий.

4. Распыление топлива

Используемое в связи с впрыском топлива, распыление означает дробление топлива при его поступлении в цилиндр на мелкие частицы, которые образуют аэрозоль, похожий на туман.Распыление топлива должно соответствовать требованиям типа используемой камеры сгорания. Некоторые камеры требуют очень тонкого распыления, в то время как другие работают с дисперсным распылением. Правильное распыление облегчает начало процесса горения и гарантирует, что каждая мельчайшая частица топлива окружена частицами кислорода, с которыми она может соединяться.

Распыление обычно достигается, когда жидкое топливо под высоким давлением проходит через небольшое отверстие (или отверстия) в форсунке или сопле.Когда топливо поступает в камеру сгорания, развивается высокая скорость, потому что давление в цилиндре ниже, чем давление топлива. Создаваемое трение, возникающее в результате прохождения топлива через воздух с высокой скоростью, заставляет топливо распадаться на мелкие частицы.

5. Создание давления

Система впрыска топлива должна повышать давление топлива, чтобы преодолеть давление сжатия и обеспечить надлежащее диспергирование впрыскиваемого топлива в пространство сгорания.Правильное диспергирование важно, если топливо должно тщательно смешиваться с воздухом и эффективно сгорать. В то время как давление является основным фактором, способствующим этому, на дисперсию топлива частично влияет распыление и проникновение топлива. (Проникновение — это расстояние, на которое частицы топлива переносятся заданным им движением, когда они покидают форсунку или сопло. )

Если процесс распыления слишком сильно уменьшает размер частиц топлива, они не проникают. Слишком малое проникновение приводит к воспламенению мелких частиц топлива до того, как они будут должным образом распределены или диспергированы в пространстве сгорания.Поскольку проникновение и распыление имеют тенденцию противодействовать друг другу, компромисс в степени каждого из них необходим в конструкции оборудования для впрыска топлива, особенно если необходимо добиться равномерного распределения топлива в камере сгорания.

Типы систем впрыска дизельного топлива

Дизельные двигатели оснащены одним из нескольких различных типов систем впрыска топлива: индивидуальной насосной системой; многоплунжерная, линейная насосная система; система насос-форсунок; система впрыска давления-времени; распределительная насосная система; и система впрыска Common Rail .

Система впрыска Common Rail

Система впрыска Common Rail — это новейшая система подачи топлива с прямым впрыском высокого давления. Топливный насос усовершенствованной конструкции подает топливо в общую топливную рампу, которая действует как аккумулятор давления. Common Rail подает топливо к отдельным форсункам по коротким топливопроводам высокого давления. Электронный блок управления системы точно контролирует как давление в рампе, так и время и продолжительность впрыска топлива.Форсунки форсунок приводятся в действие быстрозажимными электромагнитными клапанами или пьезоэлектрическими исполнительными механизмами.

Гидравлический электронный блок-форсунка (HEUI)

В гидравлических электронных насос-форсунках используется моторное масло под высоким давлением для обеспечения усилия, необходимого для завершения впрыска. Многие компоненты механического привода, присутствующие в стандартных механических или электронных системах впрыска, в этой системе не используются.

Соленоид на каждой форсунке контролирует количество топлива, подаваемого форсункой.Осевой насос с шестеренчатым приводом повышает нормальное давление до уровней, необходимых для форсунок. Контроллер ЭСУД посылает сигнал на клапан управления давлением впрыска для регулирования давления и еще один сигнал на каждый соленоид форсунки для впрыска топлива.

Давление в коллекторе моторного масла регулируется контроллером ЭСУД с помощью клапана управления давлением впрыска. Клапан управления давлением впрыска или клапан сброса регулирует давление на выходе ТНВД, сбрасывая излишки масла обратно в поддон.Контроллер ЭСУД контролирует давление в коллекторе с помощью датчика контрольного давления впрыска (ICP). Контроллер ЭСУД измеряет сигнал датчика давления до требуемого давления впрыска. На основании этого измерения контроллер ЭСУД изменяет давление масла в коллекторе высокого давления.

Масло высокого давления направляется от насоса к коллектору высокого давления по стальной трубке. Оттуда он направляется к каждому инжектору через более короткие перемычки.

Очистители дизельной топливной системы

Независимо от того, используете ли вы автомобиль с дизельным или газовым двигателем, поддержание чистоты топливной системы является критически важным шагом к сохранению максимальной производительности вашего автомобиля, который был у нового автомобиля. Обычно, когда мы говорим о топливной системе, мы говорим конкретно о системе впрыска топлива. Эта система состоит из компонентов «стороны низкого давления» и «стороны высокого давления». Работая вместе, система функционирует для подачи топлива из бака в камеру сгорания, где его можно сжечь, чтобы сделать то, что ему нужно.

Если вы посмотрите на все основные компоненты топливной системы, вы поймете, насколько сложны современные топливные системы.Сегодняшние дизельные топливные системы начинаются с компонентов стороны низкого давления. Топливный бак удерживает топливо и помогает поддерживать его температуру на уровне ниже точки воспламенения топлива. Насос подачи топлива всасывает топливо из бака и подает его в насос высокого давления. Обычно насос потребляет больше топлива, чем требуется двигателю. Избыточное топливо используется для циркуляции через такие компоненты, как форсунки, которые необходимо охлаждать. Встроенные топливные фильтры помогают уменьшить повреждение и износ системы, которые могут возникнуть из-за загрязняющих веществ в топливе, отфильтровывая мелкие частицы и воду.

Сторона высокого давления — это место, где вы найдете насос высокого давления, гидроаккумулятор и где находятся важнейшие компоненты устройства впрыска топлива. Эти компоненты играют наиболее важную роль на заключительном этапе доставки топлива в зону сгорания в состоянии, когда оно готово к сжиганию. Без правильного функционирования этой области топливной системы вы никогда не получите максимальную отдачу от своего двигателя.

Системы впрыска дизельного топлива Common Rail

Это еще один способ сказать, что наличие грязных форсунок — отличный способ удержать двигатель, предотвратить его работу с максимальной эффективностью.Достижения в современных дизельных топливных системах таковы, что современные дизельные двигатели на 95% + более эффективны, чем были раньше. И здесь большая заслуга в развитии таких систем впрыска дизельного топлива, как система Common Rail. Современные системы впрыска Common Rail могут делать то, о чем автомобильные инженеры десятилетия назад могли только мечтать. Даже до того, что можно иметь несколько событий впрыска, до 4 или 5 отдельных впрысков за один ход поршня дизельного двигателя.

Все это напрасно, если нельзя содержать в чистоте форсунки и другие элементы дизельной топливной системы.Вот тут-то и пригодится хороший очиститель дизельной топливной системы. У вас есть два основных варианта. Один из них — это поддерживающая чистота формула, обычно содержащаяся в многофункциональных формулах, разработанных для непрерывного использования. Он содержит моющие средства для форсунок и камеры сгорания, которые соответствуют стандартам испытаний L-10 на «поддержание чистоты» концентрации моющего средства. Другими словами, было показано, что моющее средство может поддерживать чистоту форсунок в течение определенного периода времени в условиях испытаний, которые в противном случае загрязнили бы форсунки до такой степени. Другой вариант, который у вас есть, — это очиститель с одним баком, который разработан чтобы соответствовать стандартам испытаний на «очистку», которые показывают, что грязные форсунки будут очищаться до состояния, при котором они соответствуют стандартам испытаний на чистоту, и делать это в пределах одного бака топлива.

Что из этого подходит вам?

Оба варианта хороши, и ни один из них не обязательно лучше другого. Много раз многофункциональная формула для поддержания чистоты также дает другие преимущества, такие как улучшение цетанового числа или анти-гелеобразование в холодную погоду, поскольку она разработана для постоянного использования. Независимо от того, выберете ли вы решение с одним баком или многофункциональную систему обработки дизельного топлива, такую ​​как Dee-Zol, вы значительно улучшите свою топливную систему и характеристики вашего автомобиля.

Посмотрите другие сообщения о дизельных топливных системах:

Этот пост был опубликован 20 апреля 2017 г. и обновлен 20 апреля 2017 г.

Компоненты дизельного двигателя и их функциональное применение

Введение

В целом двигатели преобразуют тепловую энергию в механическую энергию, используя газ на поршень и коленчатый вал в сборе. Количество энергии зависит от частоты вращения коленчатых валов согласно техническим условиям. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) более эффективен, чем паровой двигатель, потому что ДВС легко запускать и отключать. ДВС широко используется в сфере транспорта. Важные компоненты двигателей внутреннего сгорания: 1) Топливные системы
2) Системы смазки
3) Системы впуска воздуха
4) Выхлопные системы
5) Системы охлаждения
6) Электрические системы

Топливная система

В двигателе топливо попадает в отверстие цилиндра по следующему пути:

Топливный бак → Водоотделитель → Подающий насос → Фильтр → ТНВД → Форсунка → Цилиндр

· Топливный бак предназначен для хранения топлива.Обычно он изготавливается из листового металла. В большинстве топливных баков есть указатель уровня топлива для проверки уровня топлива и сливная пробка для слива топлива.

· Водоотделитель используется для отделения грязи и воды от топлива.

· Подающий насос используется для подачи топлива к фильтру и ТНВД.

· Топливная система должна создавать давление топлива, чтобы открыть форсунку. Давление, необходимое для впрыска топлива в камеру сгорания для компенсации давления сжатия, обычно составляет от 350 до 450 фунтов на квадратный дюйм.Эту работу в основном выполняет ТНВД.

· Форсунка впрыскивает топливо в камеру сгорания. Сопло форсунки распыляет топливо, которое представляет собой дробление топлива на мелкие частицы. Топливо необходимо распылить, когда оно попадает в камеру сгорания. Распыление происходит при давлении от 1500 до 4000 фунтов на квадратный дюйм.

Система смазки

Различные цели смазки включают:

1) Уменьшает износ и предотвращает заедание трущихся поверхностей

2) Уменьшает мощность, необходимую для преодоления сопротивления трения

3) Отводит тепло от поршня и др. детали

4) Разделяет поршневые кольца и цилиндры

5) Удаляет инородные материалы из двигателя

В этой системе детали двигателя смазываются под давлением.Масло хранится в масляном картере, откуда масляный насос пропускает масло через сетчатый фильтр и доставляет его через фильтр в главный канал. Из основной галереи масло поступает к коренным подшипникам. После смазки коренных подшипников часть масла возвращается в поддон, часть разбрызгивается на стенки цилиндра, а оставшееся масло проходит через отверстие к шатунной шейке. От шатунной шейки масло поступает к поршневому пальцу через отверстие в перемычке шатуна, где оно смазывает поршневые кольца.Для смазки распределительного вала и зубчатых колес масло подается через отдельный маслопровод из масляного канала. Смазка толкателей клапанов осуществляется путем соединения основного масляного канала с направляющими поверхностями толкателей через просверленные отверстия. Наш обзорный курс по механическому экзамену FE подробно объясняет фундаментальные концепции и функциональные применения деталей машиностроительного оборудования.

Масляный радиатор

Масляный радиатор используется для охлаждения смазочного масла. Более высокие температуры уменьшают вязкость масла, что вызывает образование вредной масляной пленки между движущимися частями. Для устранения этого используется маслоохладитель двигателя.

Система впуска

Воздух поступает в отверстие цилиндра по следующему пути:

Воздухоочиститель → Турбонагнетатель → Впускной коллектор → Впускной канал → Впускной клапан → Отверстие цилиндра

· Воздухоочиститель представляет собой фильтр, который предотвращает попадание пыли в отверстие цилиндра. Фильтры обычно имеют поры на поверхности, размер которых измеряется микронами. Самое низкое значение в микронах обычно обеспечивает лучшую фильтрацию.Набор фильтров содержит наружные и предохранительные фильтры в тяжелых дизельных двигателях для лучшей фильтрации.

· Зарядное устройство для клубней — очень важная часть двигателя, которая сжимает воздух из воздушного фильтра. Турбонагнетатели имеют две крыльчатки, закрепленные на одном валу. Эти рабочие колеса приводятся в движение отработанным воздухом. Обычно воздух, всасываемый воздушным фильтром, сжимается перед попаданием в канал цилиндра, что обеспечивает высокую эффективность. Вал будет вращаться со скоростью примерно 100 000 об / мин, что продлит срок службы двигателя.

· Впускной коллектор — это труба, по которой воздух от турбонагнетателя поступает к впускному отверстию.

· Впускной клапан — это клапан, который пропускает воздух в отверстие цилиндра. Открытие и закрытие клапана контролируется распределительным валом.

Выхлопная система

Выхлопные газы проходят по следующему пути в двигателе:

Отверстие цилиндра → Выпускной клапан → Выпускной канал → Выпускной коллектор → Турбокомпрессор → Глушитель

· Для снижения шума двигателя выхлоп пропускается через глушитель.Выхлопные газы имеют более высокое давление, чем атмосферное; если бы эти газы были выпущены прямо в атмосферу, раздался бы громкий неприятный шум, похожий на звук выстрела из ружья. Глушитель используется для охлаждения выхлопных газов.

Система охлаждения

Охлаждение двигателя преследует множество целей, в том числе:

1) Поддержание оптимальной температуры для эффективной работы в любых условиях.

2) Чтобы избежать перегрева и защитить компоненты двигателя, включая цилиндры, головку цилиндров, поршни и клапаны.

3) Для сохранения смазывающих свойств масла.

Есть два типа охлаждения:

1) Воздушное охлаждение

2) Водяное охлаждение

Каждый цилиндр в двигателе окружен водяными рубашками. Вода в рубашках поглощает тепло цилиндров. Нагретая вода, проходящая через радиатор, помогает охлаждать воду.

Существует три типа методов водяного охлаждения:

1) Прямой или непрямой метод

2) Термосифонный метод

3) Метод принудительной циркуляции

Инженерам-механикам, готовящимся к экзамену FE, настоятельно рекомендуется рассмотреть нагрев и системы охлаждения перед сдачей экзамена по механике FE.

Электрическая система

Электрическая система двигателя состоит из следующих частей:

1) Стартер
2) Генератор
3) Аккумулятор

· Стартер используется для вращения маховика. Стартер получает питание от аккумулятора. Шестерня стартера входит в зацепление с зубьями кольца маховика и вращается, а затем вращает коленчатый вал. Это вращение коленчатого вала приводит к перемещению поршней в цилиндрах.Поршень всасывает воздух и топливо в камеру сгорания, что приводит к запуску двигателя. После достижения определенных оборотов стартер снимает шестерню с маховика.

· Генератор закреплен на двигателе и включает шкив. Ремень используется для привода вала генератора. Основная задача генератора — заряжать аккумуляторы.

· Обычно используются две батареи, каждая на 12 Вольт.

Дизель Common Rail — Ford Engineering

Опубликован: 8 декабря 2015 г.

ЧТО ТАКОЕ ОБЫЧНЫЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ДИЗЕЛЬ И ГДЕ УСТАНАВЛИВАЮТСЯ ОТЖИМЫ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КОМПОНЕНТОВ FORD?

Топливные системы с электронным управлением были внедрены в основном для соответствия законодательству по выбросам, а системы Common Rail были внедрены в основное производство в конце 1990-х годов.

Дизель Common Rail является электронным и работает под высоким давлением.

Прямой впрыск топлива Common Rail — это система прямого впрыска топлива для бензиновых и дизельных двигателей.На дизельных двигателях он оснащен топливной рампой высокого давления (2000 бар — 29000 фунтов на квадратный дюйм), питающей отдельные электромагнитные клапаны, в отличие от топливного насоса низкого давления, питающего форсунки или форсунки насоса.

Дизельное топливо впрыскивается в двигатель в очень малых количествах через форсунки с электронным управлением. Они контролируются блоком управления двигателем (ЭБУ).

Насос высокого давления

Топливо высокого давления подается механическим насосом высокого давления, установленным на двигателе.Это топливо высокого давления хранится в резервуаре, называемом Common Rail, до тех пор, пока оно не понадобится форсункам.

Топливо под высоким давлением означает, что дизельное топливо распыляется на мелкие капли. Это означает лучшее сгорание, большую экономию, меньшие выбросы и более тихую работу. Все это особенности современных дизельных систем Common Rail.

Дизельное топливо в дизельной системе Common Rail всегда доступно для двигателя, независимо от его скорости. Он всегда доступен и доступен при высоком давлении.Это означает, что топливо под высоким давлением доступно даже тогда, когда двигатель только работает, то есть на низких оборотах. Более ранние традиционные дизельные системы, называемые роторными дизельными двигателями, в основном управляются механически.

Как компания Ford Component Manufacturing связана с этой дизельной системой с одним из своих металлических штампованных компонентов? Что ж, мы должны заглянуть в недра автомобильной сборки, чтобы увидеть медные шайбы, которые мы используем для автомобильной промышленности. Важная простая металлическая штампованная деталь в сложной сборке.

Система Common Rail

Ключевые компоненты системы Common Rail обозначены на схеме выше:

  1. Электрический подкачивающий насос (присутствует не во всех системах) — подает топливо к насосу высокого давления
  2. Фильтр — его необходимо заменять в соответствии с рекомендациями производителя, чтобы обеспечить чистоту системы и срок ее службы.
  3. Перепускной клапан — позволяет избытку топлива перетекать обратно в топливный бак
  4. Возвратный коллектор — контролирует возврат топлива обратно в топливный бак
  5. Насос высокого давления — насос высокого давления является сердцем топливной системы.Именно здесь давление в дизельном топливе повышается — оно приводится в действие двигателем, зависит от системы и может генерировать более 2000 бар. Для сравнения, давление в шинах обычного автомобиля может составлять от 2,5 до 3,5 бар.
  6. Клапан управления высоким давлением (присутствует не во всех системах) — электронным образом контролирует давление, создаваемое в насосе (контролируется ECM).
  7. Датчик давления в рампе — контролирует давление в системе
  8. Rail — это «общая магистраль», где топливо хранится и подается в форсунки для впрыска
  9. Форсунки — форсунки в системе Common Rail управляются и управляются контроллером ЭСУД с учетом нескольких входных сигналов датчиков и сигналов. Производственные допуски и компоненты остаются такими же, как у насосов высокого давления, и имеют решающее значение для работы и срока службы инжектора.
  10. Блок управления EDC — Модуль управления двигателем (ЕСМ), который получает обратную связь от различных датчиков в системе и соответственно регулирует давление и впрыск топлива
  11. Датчик температуры топлива — контролирует температуру топлива в системе
  12. Другие датчики — в зависимости от системы и автомобиля

Инжектор


Наконец, мы можем увидеть медную шайбу , штампованную металлическую шайбу, изготовленную для автомобильной промышленности компанией Ford Component Manufacturing.

Итак, почему эта прессованная шайба так важна?

Отсутствие прессованной медной шайбы или неправильно затянутый инжектор могут пропускать горячие продукты сгорания в полость инжектора. Это приведет к выходу из строя нижнего уплотнительного кольца топливной форсунки, что приведет к утечке топлива в камеру сгорания при выключенном двигателе и попаданию горячих продуктов сгорания в топливную систему при работающем двигателе.

Утечка топлива в камеру сгорания может привести к гидростатической блокировке двигателя и отказу двигателя.Это произойдет, когда двигатель выключен и топливо сливается через наконечник форсунок в камеру сгорания.

Утечка продуктов сгорания в топливную систему приведет к заклиниванию внутренних компонентов топливной форсунки и множественному отказу форсунок. Поскольку все форсунки имеют общую топливную рампу в головке блока цилиндров, утечка сгорания в топливную систему приведет к загрязнению всех форсунок.

Черная сажа на дне форсунки — явный индикатор того, что форсунка была неправильно затянута или отсутствовала запрессованная медная шайба.

Рис.1: Отсутствует медная шайба или неправильный момент затяжки форсунки

Ford Component Manufacturing нажимайте их, всегда проверяйте, подходят ли они вам!

[PDF] Дизельные двигатели и топливные системы

Усовершенствованная система управления для автономных дизельных двигателей с постоянными магнитными генераторами

  • Yanting Hu
  • Компьютерные науки
  • 2001

TLDR

Основное внимание уделяется развитию усовершенствованной системы управления для автономных дизельных генераторов с регулируемой частотой вращения и предлагается новая общая стратегия управления для обеспечения общего управления как быстрыми, так и медленными изменениями рабочих условий системы. Развернуть
  • Под сильным влиянием

  • Просмотреть 3 выдержки, цитировать методы и справочную информацию

Сохранить

Предупреждение

Research Feed

Воспроизведение механического отклика дизель-генераторной установки с использованием привода постоянного тока

    А. Р. Купер, Д. Морроу, Д. Макгоуэн
  • Машиностроение
  • 2008 43-я Международная конференция университетов по энергетике
  • 2008

С введением законодательства о выбросах промышленных двигателей, наряду с ожиданиями заказчиков увеличения удельной мощности и стабильного снижения- государственный расход топлива, современные дизельные двигатели… Развернуть

  • 4

  • Просмотреть 1 отрывок, цитирует предысторию

Сохранить

Предупреждение

Research Feed

Исследования производительности и характеристик выбросов биодизельного топлива Двигатель CI в устойчивом состоянии nd переходные режимы эксплуатации

  • B. Tesfa
  • Engineering
  • 2011

Строгие законы о выбросах, истощение запасов нефти и связь топлива с политикой вынудили мир искать альтернативы ископаемому топливу. Биодизель является одним из видов биотоплива… Развернуть

  • 10

  • PDF

Сохранить

Предупреждение

Research Feed

Дизель-генераторная установка с турбонаддувом, модель

R.
  • A.Морроу, К. Чемберс
  • Машиностроение
  • 2009 44-я Международная конференция университетов по энергетике (UPEC)
  • 2009

Традиционные модели генераторов, чаще всего представляющие собой большие тепловые электростанции, упрощены на том основании, что они не подвергаются большим быстрым нагрузкам. — действующие электрические переходные процессы. Обычно это… Expand

  • 13

Save

Alert

Research Feed

Исследование причин и последствий утечек автомобильного масла в мегаполисе Cape Coast

  • Festus Motey Engineering
  • 904

Моторное масло используется при утечке автомобильных двигателей по неутвержденным каналам. Утечки приводят к ослаблению автомобильных двигателей, шумным двигателям, перегреву, загрязнению масла, отравлению и… Развернуть

Сохранить

Предупреждение

Лента исследований

Исследование и подавление стона в легковом автомобиле

  • A. Mule, Suhas П. Дешмук, С. Патил
  • Engineering
  • 2013

Система впрыска Common Rail обычно предназначена для работы с давлением впрыска топлива более 1000 бар или 15000 фунтов на квадратный дюйм в легковом автомобиле (дизельный двигатель) для лучшего распыления топливовоздушной смеси .Как… Expand

Save

Alert

Research Feed

Оптические и химические характеристики эффектов гидродинамической кавитации высокого давления на дизельное топливо

  • Z. Fatmi
  • Материаловедение
  • 2018

Последние достижения в оборудование для впрыска дизельного топлива (FIE) привело к увеличению количества сообщений о внутренних отложениях в форсунках (IID) и загрязнении топливного фильтра. Природа и расположение… Развернуть

  • 3

  • PDF

  • Просмотреть 1 отрывок, цитирует предысторию

Сохранить

Предупреждение

Research Feed

Свойства

Биодизель
  • К.A. Sorate, PV Bhale
  • Engineering
  • 2015

Приемлемость биодизеля автомобильным сектором ограничена из-за некоторых его неблагоприятных свойств, таких как хладотекучесть, устойчивость к окислению и коррозионная активность с автомобильной топливной системой… Развернуть

  • 126

Save

Alert

Research Feed

Эффективность коалесценции поверхностно-модифицированных нетканых материалов из ПБТ, полученных выдуванием из расплава, при отделении воды от дизельного топлива, содержащего поверхностно-активные вещества

  • H.Аруни, У. Фарук, П. Госвами, Н. Капур, С. Рассел
  • Материаловедение
  • 2019

Резюме Удаление воды из дизельного топлива необходимо для обеспечения эффективной работы Common-Rail высокого давления (HPCR) системы впрыска топлива, применяемые в современных дизельных двигателях. Присутствие… Развернуть

  • 2

Сохранить

Предупреждение

Research Feed

Преобразование углеводородов дизельного ряда неорганическими двойными солями

  • O.Achugasim, E. Umofia
  • Химия
  • 2017

Способность двойных солей: гексагидрат сульфата аммония кобальта (ll) (NH 4) 2 Co (SO 4) 2 .6H 2 O и додекагидрат сульфата алюминия калия KAl (SO 4 ) 2 .12H 2 O для уменьшения диапазона дизельного топлива… Развернуть

  • PDF

  • Просмотреть 1 отрывок, цитирует методы

Сохранить

Alert

Research Feed

Cummins Diesel Fuel Systems

автомобильный дизель, помимо того, что первым использовал наддув, а затем
турбонаддув. Все цилиндры обычно обслуживаются через топливопровод низкого давления. Модель
Регулировка фаз газораспределения механической форсунки контролирует синхронизацию впрыска на протяжении
рабочий диапазон. Эта конструкция устраняет проблемы с запаздыванием по времени для высокого давления
. системы.

Чтобы соответствовать стандартам Агентства по охране окружающей среды (EPA) по выбросам выхлопных газов,
Cummins предлагает систему Celect (впрыск с электронным управлением). Поскольку система Celect
не запускалась в производство до 1989 года, существуют буквально тысячи Cummins с топливными системами
давление-время (PT).

2.4.1 Топливные системы «давление-время»

Топливная система «давление-время» (рис. 5-13) используется исключительно в дизельных двигателях Cummins
; он использует форсунки, которые измеряют и впрыскивают топливо с этим измерением, основанным на принципе давления-времени
. Топливный насос высокого давления
высокого давления с приводом от зубчатой ​​передачи подает давление топлива. Время дозирования определяется интервалом, в течение которого дозирующее отверстие
в форсунке остается открытым. Этот интервал устанавливается и регулируется
частотой вращения двигателя, которая определяет скорость вращения распределительного вала и, следовательно,
перемещение плунжера форсунки.


Поскольку все двигатели Cummins четырехтактные, распределительный вал приводится в движение от коленчатого вала
. передачи на половине скорости двигателя. Топливный насос вращается с частотой вращения двигателя. Из-за этого
В топливном насосе необходимо дополнительное регулирование расхода топлива.

Механический регулятор типа flyball регулирует давление топлива и крутящий момент двигателя на
во всем рабочем диапазоне. Он также контролирует частоту вращения двигателя на холостом ходу и предотвращает превышение скорости двигателя
в высокоскоростном диапазоне.Вал дроссельной заслонки — это просто вал с отверстием
; следовательно, совмещение этого отверстия с топливными каналами определяет давление на
форсунках.

Одна топливная магистраль низкого давления от топливного насоса обслуживает все форсунки; следовательно, давление
и количество дозированного топлива в каждый цилиндр равны. Процесс дозирования топлива
в топливной системе PT имеет три основных преимущества:

• Форсунка выполняет все функции дозирования и впрыска.

• Форсунка впрыскивает мелкодисперсный топливный спрей в камеру сгорания при
давлениях впрыска, превышающих 20 000 фунтов на квадратный дюйм.

• Используется система Common Rail низкого давления, при этом давление создается
в шестеренчатом насосе. Это устраняет необходимость в топливопроводах высокого давления, идущих под углом
от топливного насоса к каждой форсунке.

Топливным насосом, обычно используемым в системе давления-времени, является насос PTG-AFC (насос PT
с регулятором и приспособлением для управления воздухом-топливом) (Рисунок 5-14). Буква «P» в названии
обозначает фактическое давление топлива, создаваемое шестеренчатым насосом и поддерживаемое
на входе в форсунки. «T» относится к тому факту, что фактическое «время»
, доступное для потока топлива в узел форсунки (чашу), определяется скоростью двигателя
как функцией распределительного вала двигателя и компонентов системы впрыска.


Система воздушно-топливного контроля (AFC) представляет собой устройство контроля дыма при разгоне выхлопных газов, построенное
. внутрь корпуса насоса. Блок AFC предназначен для ограничения прямого потока топлива
пропорционально давлению во впускном коллекторе двигателя при разгоне, ниже
нагрузки, а также в условиях буксировки.

Внутри блока насоса может быть установлена ​​кнопка перепуска топливного насоса различных размеров
для управления максимальным давлением подачи топлива шестеренчатого насоса перед тем, как он откроется.
и перепускает топливо обратно на впускную сторону насоса. Таким образом, установка мощности двигателя
в лошадиных силах может быть легко изменена. Основные функции топливного насоса PTG-AFC
следующие:

• Для извлечения и перекачки топлива из бака и фильтра
• Для создания достаточного давления топлива в топливной рампе (общий топливный канал) ко всем насосам
форсунки
• Обеспечение управления частотой вращения двигателя на холостом ходу (регулирование)
• Ограничение максимальной скорости холостого хода и полной нагрузки двигателя (регулирование)
• Обеспечение оператору возможности управлять положением дроссельной заслонки и, следовательно, мощностью
выходной мощности двигатель
• Контроль выбросов выхлопного дыма в соответствии со спецификациями EPA во всех рабочих условиях

• Обеспечение возможности выключения двигателя при желании

Основной особенностью насосной системы PT является то, что нет необходимости синхронизировать насос с
двигатель. Насос просто предназначен для создания и подачи заданного расхода при заданном давлении
в направляющую для всех форсунок. Сами форсунки имеют синхронизацию
, чтобы гарантировать, что начало впрыска будет происходить в нужное время для каждого цилиндра.

Базовый поток топлива в узел насоса PT и через него будет немного отличаться
в зависимости от реальной модели. Упрощенный поток топлива выглядит следующим образом:

• Когда оператор проворачивает двигатель, топливо всасывается из топливного бака шестеренчатым насосом
через линию подачи топлива к первичному фильтру.Этот фильтр обычно представляет собой фильтр / водоотделитель
.
• Отфильтрованное топливо затем проходит через небольшую сетку фильтра, которая расположена внутри узла насоса
PT, а затем стекает вниз во внутреннюю втулку регулятора.
• Положение плунжера регулятора определяет поток топлива через различные отверстия плунжера регулятора
.
• Положение дроссельной заслонки с механическим управлением определяет количество топлива
, которое может протекать через вал дроссельной заслонки.
• Топливо от вала дроссельной заслонки затем направляется к игольчатому клапану AFC.
• Положение плунжера управления AFC в цилиндре AFC определяет, как
топливо дроссельной заслонки может поступать в блок AFC и через него, а также на топливную рампу двигателя
, которая питает топливную рампу.

Положение плунжера AFC определяется величиной давления
наддува турбокомпрессора во впускном коллекторе, которое проходит через воздушный канал от впускного коллектора
к блоку AFC. При запуске двигателя давление наддува очень низкое; следовательно, поток ограничен на
.Топливо под давлением проходит через электрический электромагнитный клапан, на который
подается питание от замка зажигания. Это топливо затем течет через напорную магистраль топливной распределительной магистрали
в форсунки.

Часть топлива из насоса PT и форсунок направляется обратно в топливный бак
, чтобы отвести часть тепла, которое было собрано при охлаждении и смазке
внутренних компонентов насоса и форсунок.

Форсунка PT установлена ​​на каждом цилиндре двигателя для распыления топлива в камеры сгорания
.Форсунки PT являются блочными и механически приводятся в действие возвратной пружиной плунжера
и механизмом коромысла, работающим от распределительного вала. Существует четыре фазы работы форсунки
, а именно:

• Дозирование (Рисунок 5-15, вид A) — плунжер только начинает двигаться вниз, а двигатель
находится в начале такта сжатия. Топливо застряло в стакане, контрольный шарик останавливает обратный поток топлива, и топливо начинает повышаться под давлением. Избыточное топливо обтекает
нижнее кольцевое кольцо вверх по стволу и задерживается там.

• Предварительный впрыск (Рисунок 5-15, вид B) — поршень переместился почти полностью вниз,
двигатель почти в конце такта сжатия, и топливо находится под давлением поршня.

• Впрыск (Рисунок 5-15, вид C) — поршень почти полностью опущен, топливо впрыскивается через восемь отверстий, а двигатель находится в конце такта сжатия.

• Продувка (Рисунок 5-15, вид D) — поршень полностью опущен, впрыск завершен, топливо течет в форсунку вокруг нижней кольцевой канавки вверх по просверленному каналу в цилиндре, вокруг верхней кольцевой канавки и через сливное отверстие для топлива.Цилиндр находится на рабочем ходе.
Во время такта выпуска плунжер движется вверх и ожидает начала цикла полностью.


Регулировка форсунок чрезвычайно важна для форсунок PT, поскольку они выполняют двойную функцию дозирования и впрыска. Обратитесь к руководству производителя для правильной настройки форсунок. На
двигатель, на котором были установлены новые или отремонтированные форсунки, первоначальные настройки могут быть выполнены с помощью модели
. двигатель холодный. Всегда регулируйте форсунки с помощью динамометрического ключа, калиброванного в дюймах-фунтах после
. двигатель прогрет.Температура моторного масла должна быть от 140 ° F до 160 ° F.
Каждый раз, когда инжектор обслуживается, вы должны быть уверены, что правильные отверстия, плунжеры,
и чашки, так как они могут повлиять на операцию впрыска. Также можно повлиять на впрыск
эксплуатации с помощью любого из следующих действий:

• Неправильная синхронизация
• Смешивание поршней и цилиндров во время разборки (держите их вместе, так как они являются согласованными наборами
.)
• Неправильная регулировка форсунки после установки или во время регулировки настройки
• Установка заменить комплект форсунок, не тратя времени на проверку и устранение
других возможных проблем, связанных с работой впрыска (это часто упускается из виду).
Правильная регулировка и техническое обслуживание форсунки обеспечат бесперебойную работу двигателя
при соблюдении следующих факторов:
• Адекватное давление подачи топлива от топливного насоса к топливному коллектору
• Выбор правильных размеров балансировочных и дозирующих отверстий
• Время, в течение которого дозирующее отверстие не закрывается движущимся вверх поршнем форсунки

ВНИМАНИЕ

Для необходимых регулировок и графиков технического обслуживания всегда обращайтесь к руководству по обслуживанию производителя
.

2.4.2 Механический насос-форсунка с электронным управлением (MEUI)

Механический электронный насос-форсунка — это обычный насос-форсунка с электронным соленоидом
, который управляется контроллером ЭСУД. Механическое давление создается распределительным валом
, перемещающим ролик и толкатель, а толкатель нажимает на верхнюю часть блока инжектора. Расход топлива
и количество впрыскиваемого в цилиндр топлива регулируются открытием и закрытием
соленоида, которым управляет ECM.

2.4.3 Гидравлический насос-форсунка с электронным управлением (HEUI)

В гидравлических электронных насос-форсунках используется моторное масло под высоким давлением для обеспечения силы
, необходимой для завершения впрыска. Многие компоненты механического привода, присутствующие в стандартных механических или электронных системах впрыска
, такие как кулачки, подъемники, толкатели
и коромысла, в этой системе не используются.

Соленоид на каждой форсунке контролирует количество топлива, подаваемого форсункой. Осевой насос
с зубчатым приводом повышает нормальное давление до уровней, необходимых для работы форсунок.Контроллер ЭСУД
посылает сигнал на клапан управления давлением впрыска для управления давлением, а
— другой сигнал на каждый соленоид форсунки для впрыска топлива.

Давление в коллекторе моторного масла регулируется контроллером ЭСУД с помощью клапана управления давлением впрыска
. Клапан регулирования давления впрыска, или клапан сброса,
регулирует давление на выходе насоса впрыска, сбрасывая излишки масла обратно в поддон.
ЕСМ контролирует давление в коллекторе с помощью датчика давления впрыска.Контроллер ЭСУД
измеряет сигнал датчика давления до требуемого давления впрыска. На основе этого измерения
контроллер ЭСУД изменяет давление масла в коллекторе высокого давления.
Масло высокого давления подается от насоса к коллектору высокого давления по стальной трубке
. Оттуда он направляется к каждому инжектору через более короткие перемычки.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *