Дизельный двигатель: устройство системы питания

Содержание ремонтных работ

После диагностического тестирования и выявления неисправного узла принимают решение о дальнейших действиях. В принципе почти любой компонент топливной системы можно отремонтировать, предварительно определив — «стоит ли овчинка выделки».

Работы выполняются в специализированных центрах по обслуживанию дизельных автомобилей, имеющих необходимое оборудование для ремонта. Как восстанавливают изношенные агрегаты?

Дизельный двигатель: устройство системы питания

Основные действия при ремонте ТНВД на СТО:

  1. разборка и очистка узла с промывкой деталей в топливе;
  2. дефектовка устройства;
  3. предварительная и чистовая притирка отверстий;
  4. хромирование плунжеров для увеличения их диаметра;
  5. притирка плунжеров с помощью пасты ГОИ;
  6. сортировка плунжеров по группам с разницей диаметров не более 2 мкм;
  7. подбор плунжерных пар таким образом, чтобы плунжер входил в отверстие не более чем на две десятых своей длины;
  8. притирка на доводочном станке с пастой ГОИ;
  9. сборка насоса;
  10. замена резиновых уплотнителей (колец, манжет, сальников);
  11. стендовая настройка работы.

Ремонт форсунок или насос-форсунок включает в себя:

  • разборку с промывкой деталей в топливе;
  • очистку поверхности от нагара;
  • замену распылителя;
  • замену вышедших из строя деталей (уплотнительные шайбы, пружина, игла, промежуточный толкатель);
  • настройка работы форсунок.

Дизельный двигатель: устройство системы питания

Особенности топливной системы дизельного двигателя

Двигатели внутреннего сгорания, работающие на дизельном топливе, отличаются от бензиновых аналогов принципом формирования топливовоздушных смесей. В бензиновом моторе горючая жидкость, обогащенная кислородом, нагнетается в камеру сгорания, а затем воспламеняется при помощи свечи зажигания.

Процесс образования топливной смеси в дизельном силовом агрегате:

  1. Рабочие цилиндры дизельных двигателей наполняются отдельно воздухом и горючим в разное время.
  2. Воздух заходит раньше, происходит его сжатие.
  3. При сжатии температура кислорода резко повышается (до плюс 700 – 800°С).
  4. В момент достижения максимальной температуры в камеру сгорания впрыскивается дизтопливо, находящееся под воздействием сверхвысокого давления (не меньше 5 бар).
  5. Происходит мгновенное самовоспламенение.

Интересно: В конструкцию топливной системы дизеля входит, так называемая, система предпускового подогрева со специальными свечами накаливания, изготовленными в виде нагревательных элементов. Их задача состоит в обеспечении быстрого обогрева воздушного пространства в камере охлажденного мотора. При включении зажигания свечи накала прогревают воздух в топливной системе дизельного двигателя в течение нескольких мгновений. По мере стабилизации работы непрогретого дизельного двигателя, со свечей автоматически снимается электрическое питание (спустя 15 секунд).

Предпусковой топливоподкачивающий насос

Перед пуском двигателя заполнение системы топливом и подача его к ТНВД осуществляются с помощью предпускового топливоподкачивающего насоса 70. Ранее были широко распространены насосы плунжерного и диафрагменного (мембранного) типов с ручным приводом. Однако в настоящее время все чаще применяются центробежные крыльчатые насосы с приводом от электродвигателя, питаемого электрической энергией аккумуляторной батареи. Они обеспечивают более быструю прокачку топлива, не требуют затрат мускульной энергии механика-водителя и могут использоваться в качестве аварийных при отказе основного топливоподкачивающего насоса.

Виды питания бензиновых двигателей

  • карбюраторные;
  • инжекторные.

Они имеют отличия в конструкции и рабочих параметрах.

Карбюраторные

Работа карбюраторной системы осуществляется по следующему принципу:

  1. Насос всасывает топливо из бака. При этом он обеспечивает невысокое давление, достаточное лишь для подачи топлива.
  2. Двигаясь по трубопроводу, топливо проходит фильтрацию.
  3. В специальной камере (карбюраторе) горючее смешивается с воздухом.
  4. Готовая смесь подается напрямую в цилиндры двигателя, где она сгорает.

Техобслуживание карбюраторной системы

Техобслуживание и ремонт приборов системы питания бензинового двигателя можно произвести своими руками. Для этого нужно выполнить ряд манипуляций. Они сводятся к проверке креплений топливопроводов, герметичности всех компонентов. Также проводится оценка состояния системы выпуска отработанных газов, тяги дроссельных приводов, воздушной заслонки карбюратора. Кроме того, нужно проводить контроль состояния ограничителя коленчатого вала.

При необходимости нужно проводить очистку трубопроводов, замену уплотнителей. Особенностью техобслуживания карбюратора является необходимость проведения его настройки весной и осенью.

В некоторых случаях причиной ухудшения работы карбюраторного мотора могут быть неисправности в других узлах. Перед началом техобслуживания системы подачи топлива нужно проверить другие компоненты механизмов.

Неисправности системы питания бензинового двигателя карбюраторного типа можно проверить при работающем и выключенном двигателе.

Если мотор заглушен, можно оценить количество бензина в баке, а также состояние уплотнительных резинок под пробкой горловины. Также оценивается крепление бензобака, топливопровода и всех его элементов. Иные элементы системы тоже следует проверить на прочность крепежа.

Затем нужно запустить мотор. Проверяется отсутствие протечек в местах соединений. Также следует оценить состояние фильтров тонкой очистки и отстойника. Карбюратор нужно правильно настроить. В соответствии с рекомендациями производителя проводится выбор соотношения воздуха и бензина.

Инжекторные

Топливная система инжекторного двигателя отличается тем, что имеет систему впрыска, принудительно нагнетающую топливо в камеру сгорания. Какое давление в топливной системе инжекторного двигателя создает насос зависит от типа впрыска:

  • С индивидуальными форсунками для каждого цилиндра (распределенный впрыск). Создаваемое насосом давление в топливной рампе составляет от 2,5 бар до 4 бар.
  • С одной форсункой (моновпрыск), подающей топливо для всех цилиндров двигателя. Простая схема, которая в современном автомобилестроении практически не используется из-за низкой экономичности.
  • Непосредственный впрыск. Форсунки установлены в головке блока цилиндров, что позволяет выполнять прямой впрыск топлива в цилиндры. В этом случае рабочее давление составит около 155 бар.
Популярные статьи  Сколько «ходит» коробка автомат: робот, вариатор и АКПП  

Схема работы топливной системы инжекторного бензинового двигателя:

  1. Насос через фильтры подает бензин в топливную рампу.
  2. Регулятор на рампе обеспечивает заданный уровень давления топлива.
  3. Форсунки, установленные на рампе, впрыскивают топливо в цилиндры.
  4. В момент подачи бензина в цилиндры подается и воздух, образуется топливовоздушная смесь.

Особенности и требование к дизельному топливу

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

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

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

Большой вязкостью, в результате чего процесс воспламенения проходит медленней;
Высокой температурой кипения, следовательно, испаряемость её ниже;
Способность самостоятельно воспламеняться, пожалуй, самое главное свойство. Показатель оценивается цетановым числом, в современных видах топлива оно имеет значение 45-50, чем оно выше, тем лучше топливо.
Чистота, это одно из главных условий нормальной подачи топлива в силовую установку. Она осуществляется посредством топливного насоса, создающего высокого давления (ТНВД), он сжимает солярку, повышая давление, после чего форсунка подаёт и распыляет её в виде тумана непосредственно в камере сгорания. Смешиваясь с горячим воздухом и одновременно сжимаясь до давления от 3 до 5 МПа, топливо само воспламеняется. При несоблюдении чистоты, подача топлива будет сильно усложнена, как результат, вся работа системы нарушена и остановлена

Поэтому в дизельных моторах очень важно использовать качественные фильтры очистки горючего от механических примесей, парафина, воды.
Высокая плотность;
Хорошая смазывающая способность, благодаря которой срок службы дизельных силовых установок намного превосходит бензиновые аналоги;
Температура застывания. Этот показатель позволяет разбить топливную смесь на сорта: летние, зимние, арктические.

Дизельный двигатель: устройство системы питания

Аккумуляторная система питания топливом

Современные жесткие требования к уровню выбросов вредных веществ двигателями внутреннего сгорания вынудили конструкторов дизелей искать новые решения в области топливной аппаратуры для них. Дело в том, что даже самые совершенные ТНВД не могут обеспечить такого давления топлива, при котором оно распылялось бы настолько мелко, что могло бы полностью сгореть в камере сгорания.

Неполное сгорание приводит к большему расходу топлива, а самое главное — к повышению в отработавших газах концентрации вредных веществ, в частности сажи. В связи с этим в настоящее время для дизелей с непосредственным впрыском все чаще применяется так называемая аккумуляторная система питания топливом.

Основное отличие такой системы от «классической» заключается в наличии общей топливной рампы (аккумулятора давления), в которой во время работы двигателя создается очень высокое давление.

Топливная рампа соединена трубопроводами высокого давления с электронно-управляемыми топливными форсунками, иглы которых перемещаются с помощью электромагнитов по сигналам от компьютера (электронного блока) управления двигателем. Такая система питания топливом позволяет оптимизировать работу двигателя практически по всем параметрам.

Основная функция топливной системы, описание её работы

Предназначение топливной системы дизельного двигателя состоит в том, чтобы  подавать в цилиндры чётко отмеренный объём дизтоплива, в конкретный момент времени и под определённым давлением. Поэтому, из-за необходимости обеспечения постоянно высокого давления, а также за счёт высоких требований к точности работы, топливная система дизельного двигателя будет посложнее в конструкции, чем у бензинового, и достаточно дорого стоит.

Теперь попробуем представить себе бесперебойную работу топливной системы в поэтапном режиме, а для этого разберём по порядку отдельные её составные части. Итак, топливный бак служит для размещения солярки и обеспечения бесперебойной её подачи в систему. Эту функцию выполняют трубопроводы. Вначале топливоподкачивающий насос высасывает из бака горючее и через фильтры подаёт его в распределительную магистраль низкого давления. При этом в системе поддерживается стабильное давление в три атмосферы. Топливо дважды проходит  фильтрацию, проходя через фильтры грубой и тонкой очистки.

Дизельный двигатель: устройство системы питания

В задачу топливных фильтров входит контроль за чистотой горючего и избавлением его от возможных посторонних примесей – от частичек грязи, воды, песчинок. Прошли те времена, когда дизели были весьма непритязательными к качеству топлива. Современные дизельные моторы требуют очень чистой солярки для сохранения достойных показателей своей работы. Чистота горючего сейчас – одно из основных и непременных условий эффективной работы двигателя. Топливо подаётся только в том случае, если в системе нет воздуха.

После фильтрации солярка попадает в магистраль высокого давления. Эта часть топливной системы обеспечивает подачу и впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры двигателя в определённые моменты. Топливный насос высокого давления, в соответствии с порядком работы цилиндров, по топливопроводам высокого давления подаёт солярку к форсункам.

Форсунки, размещённые в головках цилиндров, впрыскивают и распыляют горючее в камеры сгорания двигателя. Так как топливоподкачиваюший насос постоянно подаёт топливному насосу высокого давления топлива «с запасом», то есть несколько больше, чем нужно, то его избыток, а с ним – и попавший в систему воздух, по специальным дренажным трубопроводам, отводится обратно в бак.

Популярные статьи  Рейтинг 18 лучших щеток стеклоочистителя для автомобиля в 2021 году

Дизельный двигатель: устройство системы питания

Для обеспечения синхронного впрыска горючего устроена специальная топливная рамка, к которой и подсоединяются форсунки. Они своими головками находятся во впускной трубе и распыляют топливо, сразу же в момент его подачи.

ТНВД создаёт необходимый для впрыска показатель давления, и топливо распределяется по всем цилиндрам мотора. Количество впрыскиваемого топлива, а вместе с ним – и мощностной режим работы двигателя, варьируются нажатиями на педаль акселератора. В современных дизельных двигателях просто нажатием педали «газа» объём подаваемого топлива не увеличивается, а меняется лишь программа, по которой работают регуляторы.

Да, нажимая на педаль, водитель или механизатор уже не увеличивает этим непосредственную подачу топлива, как это было в карбюраторных движках прошлых лет. А только изменяет тем самым программы работы регуляторов, которые уже сами варьируют объём единовременной подачи горючего, по строго определённым зависимостям от числа оборотов, давления наддува, от положения рычага регулятора и т.п.

Общее устройство системы питания

Схема системы питания топливом мощного дизеля приведена на рисунке. В общем случае в систему питания топливом входят узлы, размещенные вне двигателя (на раме или в корпусе машины), и на двигателе. К первым относятся топливные баки бачок 7 для сбора топлива, предпусковой топливоподкачивающий насос 10, топливораспределительный кран 77, топливопроводы низкого давления и некоторые другие узлы. Ко вторым в первую очередь относятся основной топливоподкачивающий насос 8, топливный насос высокого давления (ТНВД) 5, форсунки 4 и топливопроводы высокого давления.

При работе двигателя топливо из топливных баков забирается основным топливоподкачивающим насосом и под давлением 0,05…0,1 МПа подается к ТНВД. По пути из баков к насосу топливо проходит через топливораспределительный кран, предпусковой топливоподкачивающий насос и фильтр 9 грубой очистки. Если на ТС установлен только один топливный бак или несколько баков, сообщающихся друг с другом, то топливораспределительный кран отсутствует. Перед поступлением в ТНВД из насоса топливо очищается от мельчайших примесей в фильтре 3 тонкой очистки. Нагнетательные секции ТНВД, приводимого в действие от коленчатого вала двигателя, в определенные моменты согласно рабочему циклу и порядку работы двигателя подают топливо под высоким давлением (до 50 МПа и более) в необходимом количестве к форсункам. Через форсунки, ввернутые в головку блока цилиндров, топливо впрыскивается в камеры сгорания в те моменты, когда в цилиндрах завершается такт сжатия.

Перед пуском двигателя заполнение системы топливом и подача его к ТНВД осуществляются с помощью предпускового топливоподкачивающего насоса. После пуска этот насос не функционирует.

Если в ТНВД и трубопроводы высокого давления, соединяющие его с форсунками, попадает воздух, то подача топлива в цилиндры нарушается. Следовательно, нарушается и нормальный режим работы двигателя. С целью предотвращения попадания воздуха в ТНВД на пути топлива к нему помещают воздухоотстойник, расположенный в самой высокой точке системы. Обычно воздухоотстойник размещают в крышке фильтра тонкой очистки. Перед пуском двигателя в случае необходимости скопившийся в воздухоотстойнике воздух отводят в воздушные полости топливных баков 1 через кран (клапан) 2 для выпуска воздуха. Для этого при неработающем двигателе открывают кран (клапан) и с помощью предпускового насоса прокачивают систему. В этом случае топливо вытесняет воздух из воздухоотстойника в воздушную полость топливного бака через топливораспределительный кран (как показано на рисунке) или напрямую.

Топливные фильтры

В топливе могут содержаться различные механические примеси и вода. Количество их в бензине зависит от условий транспорти­ровки, хранения и заправки. Наличие механических примесей в бензине недопустимо, так как их

частицы загрязняют жиклеры карбюратора, что приводит к ухудшению качества приготовляе­мой горючей смеси, уменьшению мощности двигателя и сниже­нию экономичности. Накопление воды в поплавковой камере кар­бюратора может привести к тому, что вместо бензина в смеситель­ные камеры карбюратора начнет поступать вода, и двигатель оста­новится (заглохнет).

Топливный фильтр-отстойник.

Для грубой первоначальной очистки бензина от механических примесей и воды служат топливные фильтры-отстойники

(рис. 8, а).

Дизельный двигатель: устройство системы питания

Фильтр-отстойник состоит из корпуса, в котором имеется стержень для соединения корпуса с крышкой 3

при помощи стяжного болта. На стержень надет фильтрующий элемент 5, прижимаемый к крышке3 пружиной. Для слива отстоя в стержне выполнены радиальные и выходные отверстия, закрываемые пробкой 7. Фильтрующий элемент состоит из фильтрующих пластин9, сверху закрытых корпусом элемента, а снизу — опорной шайбой. Собирается фильтрующий элемент на две стойки. Фильтрующие пластины и корпус элемента имеют отверстия, образующие каналы прохода отфильтрованного топлива8. Снизу эти каналы закрыты опорной шайбой.

Рис. 8. Топливные фильтры;

а – грубой очистки; б и в – тонкой очистки

: I, II — корпус;2, 4, 10, 12 — каналы;3 – крьппки; 5,13 — фильтрующие элементы;6 — выступы; 7 – пробка;8 — каналы; .9 — фильтрующие пластины;14 — отстойник;15 — держатель;16 — гайка-барашек.

На фильтрующих пластинах имеются, выступы 6,

Популярные статьи  Ресурс двигателя Skoda Fabia 1.2

предотвращающие плотное прилегание пластин друг к другу. Топливо поступает внутрь фильтра через отверстие4, к которому подсоединен штуцер трубки подачи топлива из топ­ливного бака. Отфильтрованное топливо отводится через отвер­стие2. Работает фильтр-отстойник следующим образом. Топливо по­ступает в фильтр под действием разрежения, создаваемого топ­ливным насосом. Если в топливе присутствует вода, то она опус­кается на дно, так как имеет больший удельный вес, чем бензин. Бензин проходит в щели между фильтрующими пластинами сна­ружи и изнутри элемента. Механические частицы, более крупные, чем щели, задерживаются, а очищенный бензин поступает в бензиновый насос. Для выпуска отстоя служит пробка 7 сливного от­верстия. Зазор между фильтрующими пластинами составляет 0,05 мм.

Фильтр тонкой очистки топлива

.Мелкие механические части­цы могут пройти через фильтрующий элемент фильтра-отстойни­ка и через сетчатый фильтр впускного канала насоса. Для очистки топлива от мельчайших механических примесей служит фильтр тонкой очистки.

Фильтр состоит из корпуса 11

(рис. 8,б ив )и стакана-от­стойника14, соединенных друг с другом при помощи коромысла, держателя15 и гайки-барашка16. Между корпусом и отстойни­ком помещена прокладка для предотвращения вытекания топли­ва. Фильтрующий элемент13 может изготавливаться в виде стака­на из пористой керамики. Применяются также сетчатые фильтру­ющие элементы, в которых на перфорированный алюминиевый стакан наматывается латунная сетка и закрепляется пружиной. В последнее время применяют фильтрующие элементы из пористой бумаги.

Техническое обслуживание систем питания дизельных двигателей

Предыдущая117118119120121122123124125126127128129130131132Следующая

Техническое обслуживание системы питания дизельных двигателей заключается в проверке исправности приборов, обнаружении и устранении неисправностей, заправке топливом, сливе отстоя из топливных баков и фильтров, замене в них фильтрующих элементов, удалении воздуха из системы, проверке действий привода управления и угла опережения подачи топлива, регулировке минимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу.

При ЕТО сливается отстой из топливных фильтров, машина заправляется топливом, проверяется уровень масла в топливном насосе высокого давления и регуляторе частоты вращения коленчатого вала (для двигателей без централизованной смазки ТНВД).

При ТО-1 выполняются работы, предусмотренные ЕТО, а также сливается отстой из топливных баков, проверяется состояние фильтрующих элементов фильтров грубой н тонкой очистки, действие пусковых устройств, механизма останова, при необходимости регулируется частота вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу.

При ТО-2 дополнительно к перечисленным работам промывается воздушный фильтр, заменяются фильтрующие элементы фильтров грубой и тонкой очистки, проверяется герметичность системы, циркуляция и давление топлива в системе, момент подачи топлива в цилиндры. При необходимости снимаются форсунки, проверяются и регулируются на стенде.

При СО промываются топливные баки и фильтры топливоприемников в баках, заменяется топливо на сорт, соответствующий периоду эксплуатации. При необходимости снимаются и проверяются на стендах: топливный насос высокого давления на начало, величину и равномерность подачи топлива отдельными секциями; топливоподкачивающий насос на величину подачи и создаваемое им давление.

Характерными неисправностями системы питания дизельного двигателя являются: затрудненный пуск, неравномерная работа, дымление, снижение мощности дизеля.

Затрудненный пуск возможен из-за недостаточной подачи топлива в цилиндры. Причинами недостаточной подачи топлива могут быть: наличие воздуха в системе питания, засорение фильтров, неисправность топливоподкачивающего насоса, снижение давления впрыска в результате износа плунжерных пар насоса высокого давления, ухудшение распыливания топлива при закоксовывании или износе сопловых отверстий распылителей форсунок.

Перебои в работе двигателя возможны в результате неравномерной подачи топлива секциями топливного насоса высокого давления, износа деталей форсунок.

Дымление (черный выхлоп) является результатом неполного сгорания вследствие преждевременной, поздней или слишком большой подачи топлива секциями насоса высокого давления, увеличения или закоксовывания сопловых отверстий форсунок.

Снижение мощности может произойти из-за засорения воздушного фильтра, нарушения регулировки угла опережения впрыска топлива, неисправностей насоса высокого давления или форсунок.

Герметичность системы питания проверяется при каждом обслуживании машины.

Негерметичность топливопроводов, работающих под давлением, обнаруживается по течи топлива при осмотре мест соединений во время работы двигателя на холостом ходу.

Негерметичность топливопроводов, работающих под разряжением (до топливоподкачивающего насоса), определяется по выделению пузырьков воздуха из-под ослабленной контрольной пробки на крышке фильтра тонкой очистки при работе двигателя минимальной частотой вращения на холостом ходу. В случае невозможности пустить двигатель место негерметичного соединения можно определить с помощью ручного топливоподкачивающего насоса.

На двигателе КамАЗ-740 проверяют совмещение меток на корпусе автоматической муфты опережения впрыска и корпусе топливного насоса в момент, когда фиксатор на картере маховика под действием пружины войдет в отверстие на маховике.

Минимальную частоту вращения на холостом ходу регулируют на прогретом двигателе с помощью регулировочного болта минимальной частоты вращения и винта буферной пружины, установленной на корпусе регулятора насоса высокого давления.

Предыдущая117118119120121122123124125126127128129130131132Следующая

Дата добавления: 2016-09-26; просмотров: 7494; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Оцените статью
Добавить комментарии

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: