Принцип работы системы питания дизельного двигателя: Система питания дизельного двигателя

Содержание

Общее устройство системы питания дизельных двигателей

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Общее устройство системы питания дизельных двигателей

Читать далее:



Общее устройство системы питания дизельных двигателей

Система питания дизельного двигателя должна обеспечивать точную дозировку и своевременную подачу топлива в’ каждый цилиндр через равные угловые интервалы, очистку воздуха, подаваемого в цилиндры, и удаление отработавших газов.

Наибольшее распространение на автомобилях и тракторах получили четырехтактные дизельные двигатели, системы питания которых мало отличаются друг от друга.

Эти двигатели имеют раздельную топливную аппаратуру, состоящую из систем низкого и высокого давления.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Система низкого давления включает в себя топливный бак (рис. 70), фильтр предварительной очистки топлива, фильтр тонкой очистки топлива, топ-ливоподкачивающий насос и топливопроводы низкого давления.

Система высокого давления состоит из топливного насоса высокого давления, форсунок и топливопроводов высокого давления.

Топливо из бака по трубопроводам и через фильтр грубой очистки подкачивающим насосом подается по трубке к фильтру тонкой очистки. Из фильтра в питающую полость насоса высокого давления топливо поступает по трубке, а затем по трубопроводу высокого давления в форсунку, а из форсунки впрыскивается в камеру сгорания. Избыток топлива после фильтра тонкой очистки поступает по з трубке на линию всасывания подкачивающего насоса.

Рис. 70. Схема системы питания дизельного двигателя трактора ДТ-75М.

Производительность подкачивающего насоса должна быть в 7—8 раз больше производительности насоса высокого давления, чтобы обеспечить надежную работу последнего. На подкачивающем насосе имеется дополнительный ручной насос, которым заполняют систему топливом и удаляют из нее воздух, а также подают топливо в пусковой подогреватель по трубке.

В случае просачивания топлива между иглой и распылителем форсунки оно отводится от форсунки по сливным трубкам и в фильтр тонкой очистки. Воздух, необходимый для сгорания топлива, засасывается через воздухоочиститель.

Кроме указанных приборов в систему питания дизельного двигателя входят также впускной и выпускной трубопроводы, воздушный фильтр, глушитель шума выпуска, регулятор частоты вращения коленчатого вала, указатель количества топлива в баке, манометр и другие приборы.

Рекламные предложения:


Читать далее: Основные элементы системы питания дизельных двигателей

Категория: — Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Система питания дизельного двигателя (схема); устройство системы питания

Перед покупкой авто, нужно решить один важный вопрос – «Какой двигатель ставить на транспорт — дизельный или бензиновый?». Каждый из них обладает преимуществами и недостатками. В этой статье подробно поговорим о дизельном моторе, о его краткой истории создания,  детально рассмотрим строение и поделимся рекомендациями по обслуживанию.

Каждый второй производимый транспорт в Германии работает на дизеле

Турбокомпрессоры, которые могут изменять форму внутренних турбин, что является стандартом для проектировщиков, и улучшения высокого крутящегося момента, сделали наследие Дизеля нужным и на современном рынке автопрома. Скептики заблуждаются, когда считают, что такие моторы источник грязи, громкого шума, неэкономичности и общего загрязнения окружающей среды это давно в прошлом. Специальные механизмы обрабатывают выхлопные газы на уровне соответствия стандартам Euro-6. И если по состоянию на 1997 год лишь 22% транспорта были на дизеле, то теперь их продано свыше 60%. И на 2020 год есть большие перспективы развития этого моторчика, объединив его с электроникой. Эту инновацию воплотили в жизнь в моделях Peugeot 3008_Hybrid4 и во многих других.

Рудольф Дизель не имел представления о том, какое будущие у его выдумки, но запись из личного дневника подтверждает, что он высоко верил в потенциал изобретения. Что же такого в его творении, что ценят водители со всего мира?

 

Характерные черты и особенности дизельного горючего.

«Солярку» получают из нефти, а именно — когда от нее отделяют бензин. Особенность данного вида топлива состоит в том, что у него высокий показатель самовозгорания, измеряется в цетановых числах. На заправочных станциях обычно горючее с числами от 45 до 50. Современные авто, оснащенные инновационными моторами, питаются «соляркой» с большим цетановым значением.

Двигатель внутреннего сгорания подает высококачественное топливо к цилиндрическим бакам, а топливный насос высокого давления сдавливает его до такого уровня, что у форсунки появляется возможность подать его мельчайшие частички в камеру сгорания. После этого начинается смешивание «солярки» с раскаленным воздухом, и начинается самовозгорание.

 Принцип работы системы питания дизельного двигателя заключается именно том, что смесь поджигается не сторонним устройством, а самостоятельно в этом главное отличие от аналоговых изобретений, работающих на бензине.

Еще одно отличие «солярки» от бензина — из-за высокой плотности она лучше смазывает внутренние детали и обладает лучшей вязкостью, дольше застывает, а также она чище других видов. Из-за вариативной температуры застывания специалисты делят топливо на три вида летнее, зимнее и даже морозоустойчивое арктическое топливо.

Из чего состоит и как выглядит система питания?

Система питания дизельного двигателя — это сложный механизм, в который входит множество мелких деталей, формирующих целостное, структурное изобретение. В прибор входят узлы, которые размещаются вне корпуса мотора. Те что расположены на раме выполняют функцию сбора горючего, к ним относятся топливо распределительный кран, топливный насос и другие узлы. К тем что располагаются на корпусе автомобиля относятся форсунки, ТНВД, и проводник горючего высокого давления.

Что происходит, когда работа начинается?

Из бака под высоким давлением «соляра» забирается и транспортируется к топливному насосу высокого давления. Во время движения к ТНВД, горючее ждет приключение, ведь ему еще нужно пройти через топливо распределительный кран и очищающий фильтр.

Перед тем как попасть в ТНВД, смесь очищается от малейших деструктивных примесей, которые могут помешать генерации энергии. Затем форсунки впрыскивают жижу в специальный отсек для сгорания, это происходит в момент, когда в емкости приходит к концу цикл сжатия.

Перед самым запуском сердца машины, его заполнение нефтяным продуктом делается при помощи предпускового насоса. А после зажигания он перестает работать. Если в магистрали подачи высокого давления попадет воздух, то это плохо скажется на подаче смеси в главные цилиндры.

Чтобы это предотвратить устанавливается специальный воздухоотстойник, он располагается в самом верху, рассматриваемой системы. Перед тем как запустить лошадиные силы, воздух, который мог скопиться за время простоя, сгоняется через клапан для отвода кислорода. Чтобы это сделать нужно при выключенном движке открыть кран, а затем предпусковой насос сделает свою работу. А смесь под давлением вытеснит кислород в воздушный отсек топливного бака.

Диагностика системы питания дизельного двигателя необходима, чтобы предотвратить поломку, и ее можно провести собственноручно, если детальнее пройтись и понять что такое схема анатомии внутреннего строения системы.

ТНВД что это такое и зачем нужно?

ТНВД — топливный насос высокого давления

Главная задача насоса, подавать нефтяную автомобильную энергию к форсункам, учитывая особенности мотора, действия владельца транспорта и разнообразных режимов работы авто. Если обобщить функцию современных ТНВД, то это автоматически регулировать сложную работу движка и обрабатывать запросы автовладельца.

После нажатия на педаль газа, шофер не увеличивает количество подаваемого горючего, а только меняет режим регулирующих элементов, которые в свою очередь уже сами меняют напор в зависимости от множества разных факторов и математических коррелятов.

Современные машинки оснащены насосы распределительного типажа. Их особенность в том, что они компактные, удобные и с высокой точностью равномерно подают «солярку» по цилиндрам. Их минус в том, что для хорошего исполнения, системе требуется топливо высокого качества и чистоты. 

Форсунки

Система питания дизеля невозможна без хорошего форсунка. Его функция обеспечивать столько горючего в камеру сгорания, сколько предусмотрено дозиметром. Также они регулируют рабочее давление движка, а вид распылителя знает форму факела горючего – это важно, для этапа самовозгорания. Форсунок может быть со шрифтовым или многодырчатым механизмом распределения. Так как работка у рассматриваемой детали нелегкая, ее выполняют из жаропрочных сплавов с точностью форму вплоть миллиметров.

Фильтры для горючего
Хотя их конструкция простая и незатейливая, они выступают как важное устройство системы питания дизельного двигателя. 

Фильтры обладают своими характеристиками, например, тонкость фильтрации или сколько они могут пропускать жидкости эти параметры регулируется в зависимости от типа движка. Одной из задач фильтра является удаление влаги, а насос расположенный на верхней части служит для откачки воздуха. В некоторых случаях монтируется специальный прибор для электрического подогрева фильтра, это делают для облегчения старта работы движка. А еще благодаря ей фильтры не так портятся от забивания деструктивными парафинами зимой.

Система питания воздухом

Задача этой конструкции очищать кислород и подавать его в баки для хранения горючего.

Как выглядит процесс?

Турбокомпрессор всасывает воздух, а затем O2 проходит контроль в системе очистки и фильтрации, дальнейшее путешествие продолжается по трубопроводу в радиатор, где воздух снижает температуру до эксплуатационной при помощи вентилятора. После охлаждающих процедур кислород попадает во впускной коллектор, а уже дальше в дизельные цилиндры. Система питания воздухом снижает температуру и способствует лучшему сгоранию смеси, а это хорошо сказывается на общих рабочих процессах и экономичности топлива.

Система питания топливом дизельного двигателя

Распыленное топливо должно подаваться в цилиндры в количестве, строго определенном системой для выполнения нужной задачи.

Система питания топливом дизельного двигателя выполняет именно эту функцию, впрыскивает нефтепродукты в строго определенный момент и в фиксированном количестве.

Например, в легковых машинах впрыск в цилиндр происходит в одну тысячную долю секунды. В холодное время года или в зонах с арктическим климатом, чтобы облегчить запуск, прибегают к использованию свечей накаливания. Они отличаются от зажигательных свечей, которые используются в бензиновых движках, тем что просто нагревают воздух, как обычные батареи. 

Система питания дизельных двигателей выполняет роль преобразователя энергии топливной смеси в механическую, что и делает возможным ход транспорта.

Неисправности системы питания дизельного двигателя

Транспорт с дизельной системой питания включает в себя много различных элементов сложной иерархической системы. Новичок в мире диагностики или простой автолюбитель столкнется с определенными трудностями, если двигатель вдруг решит не запускаться.

Что же могло выйти из строя? Может топливный бак или фильтры, или какой-то из насосов?

Чтобы все работало корректно нужно вовремя обнаружить проблему и провести профилактику.

Как показывает практика, большой процент поломок происходит именно в деталях топливной системы, ведь она функционирует под высоким давлением, шанс появления дефекта при таких условиях работы – высок.

Чтобы сделать все как профессионалы и в дальнейшем ремонт системы питания дизельного двигателя прошел гладко, обратите внимание на датчики, которые демонстрируют значения, свидетельствующие о чрезмерном расходе «солярки».

Сперва взгляните на фильтры, форсунок и очиститель воздуха. А затем на насос для подкачки и транспортирования горючего. После этих проверок уделите внимание приводу и регулятору частоты оборотов. Ремонт системы питания дизельного двигателя может дорого обойтись, так что отнеситесь к диагностике серьезно.

Основные ошибки при эксплуатации дизельного двигателя видео

https://www.youtube.com/watch?v=B3hbl6KSWJc

Какой движок лучше дизельный или бензиновый?

Теперь, когда полностью разобрались в принципе работе дизельных агрегатов сравним его с бензиновым аналогом.  Разберемся в отличиях, которые присутствуют в этих технологиях и начнем со сравнения работы двух моторов. Оба относятся к двигателям внутреннего сгорания. В бензиновом моторе топливовоздушная смесь образуется за чертой цилиндрического бака. В конце цикла сжатия, пары от бензина и кислорода перемешиваются и равномерно расходятся по периметру бензобака. Результатом сжатия становится высокая температура жижи, но ее все равно мало для возгорания. Поэтому свечи зажигания выполняют роль вспомогательного поджигателя – и воспламенят смесь для образования энергии. У его соперника и главного героя данной статьи воздух сжимается только под давление. После физического воздействия температура цилиндра подскакивает до 900 градусов. Это стимулирует появление гетерогенной смеси, которая самовоспламеняется.

Бензин или дизель? Что лучше?

Коэффициент полезного действия и сила

Хотя у бензинового агрегата выше мощность, но сгорание нефтяного продукта в дизельном моторе происходит гораздо эффективнее. Он выигрывает в показателях КПД и экономичнее расходует топливную смесь.

Звук

Творение Рудольфа Дизеля издает больше шума из-за работы при высоком давлении, но современные автомобильные рынки предлагают качественную шумоизоляцию, что нивелирует этот недостаток.

Выхлопные газы

Безопасное устройство и сажевый фильтр и соответствие экологическим стандартам «Euro-4» делает дизельные агрегаты более современными и менее воздействующими на окружающую среду.

Безопасность использования

Так как «солярка» сгорает гораздо медленнее бензина это снижает риск возгорания и взрыва бака, еще одним преимуществом в безопасности – отсутствие свечи зажигания.

Использование

Если использовать качественное топливо, то представитель дизельного семейства движков победит в этой рубрике за счет прочных блоков цилиндров и других деталей. Бензиновый аналог менее требователен к горючему низкого класса и устойчивее себя ведет, потребляя его. 

Климатические условия

Бензиновые модели лучше себя показывают в холодной климатической зоне в отличие от «солярки». Но это решается покупкой специального зимнего топлива, но все равно даже с покупкой морозоустойчивого горючего движок будет долго прогреваться. Внедорожники работают на дизеле и выполняют свое назначение, так как горючее не портится от влаги.

Обслуживание

Тем, кто ездит на машинах оснащенных дизельным движком придется чаще менять расходные детали. Фильтры, компрессия в цилиндрах. Техническое обслуживание системы питания, то еще приключение, ведь не каждая мастерская справится с поломкой из-за сложной структуры двигателя. Как правило, ремонт обходится дороже, чем бензинового агрегата.

Краткий экскурс в историю

Чтобы совершить великую транспортную революцию, Рудольфу Дизелю пришлось использовать 13 страниц бумаги на которой и был продуман, начерчен и детально изложен принцип работы его детища. Патент был успешно одобрен и выдан имперским ведомством в Германии — это случилось 23 февраля 1893 года. Результатом его интеллектуальной работы и инженерного таланта стало миллиарды различного транспорта от легковых автомобилей до огромных транспортных танкеров, работающих по тому же принципу и сегодня. К несчастью сам Рудольф не дожил до момента всемирного признания и погиб во время морского приключения в 1913 году. 

 В чем же секрет Рудольфа, почему его изобретение стало трендом в моторостроительстве и оказало большое влияние на индустриальный мир?

Секрет скрывается в способе воспламенения топливовоздушной смеси, а именно в ее самовозгорании. В конструкции инженера смесь сжималась в соотношении 20 к 1, что приводило к воспламенению. Результат– его эффективность была значительно выше аналогов того времени. Для сравнения — модели на бензине показывали КПД в 12%, газовые в 17%, а даже первый прототип Рудольфа мог похвастаться 25% коэффициентом полезного действия.

Двигатели Дизеля выходят на рынок

В 1920-ых годах эксперты в области транспорта пророчили изобретению большое будущее. Но до наступления золотого века двигателей на «солярке» пришлось ждать еще не один год. В германии первое авто с данным типом движка выпустили аж в 1924. Американская компания Cummins решила получить технологическое преимущество и вырываться вперед от многочисленных бензиновых конкурентов. Так в 1929 году она использовала движок Дизеля в легковой модели автомобиля. Первое конвейерное производство транспорта с инновационным движком началось в 1936 году, попробовать вкус нефтяного топлива довелось модели Mercedes-Benz 260D. Но это не перевернуло мышление автолюбителей того времени, они все еще воспринимали изобретение Рудольфа, как что-то медленное, небрежное, грязное, неэкономичное и шумное.

Но после Второй мировой коллективное отношение к технологии изменилось. В 1975 модель VW GOLF Diesel завоевала недоверчивые сердца потребителей и принцип работы системы питания дизельного двигателя стал общедоступным и понятным для многих покупателей. А благодаря хитрой разработке топливных насосов нового поколения от компании Bosch движок стал меньше потреблять горючего и изменилось общее устройство движка. Затем эта модель была усовершенствована до спортивного авто, ее оснастили турбонаддувом. После успеха на рынке, зеленый свет, открылся для остальных ведущих производителей, кто боялся рисковать капиталом, теперь могли наладить выпуск моделей с изобретением Рудольфа.

Увеличение производительности и дальнейшее завоевание рынка

После того как рынок компактных авто был покорен, дизельная инновация перешла к завоеванию всего автопрома. Инженерам удалось спроектировать конструкцию, которая повышала давление, а система моментального впрыска избавила от посредничества и освободило место и облегчило вес, избавившись от ненужного отсека камеры сгорания. Новинка компании Bosch сделала реальным подачу топлива под давлением в тысячу бар прямо в цилиндрический бак — это привело к более эффективному сжиганию топлива. С каждым годом, улучшались показатели, рос потребительский спрос, что стимулировало изучение движков, работающих на дизеле. В начале нового тысячелетия моторы могли выдавать показатели в 2000 бар, и эта цифра растет до сих пор.

Система питания дизельного двигателя — как она работает

Еще в далеком 1897 г. известный ученный Рудольф Дизель создал первый во всем мире работоспособный двигатель. Возможно, в то время он даже не догадывался, каким изменениям поддастся его творение. Самые существенные изменения в системе питания дизельного двигателя произошли в недавние годы. Именно эти изменения сделали эти двигатели более пригодными для применения не только на грузовых автомобилях, но и на повседневных легковых.

Автомобилистов всегда привлекали дизельные двигатели, так как они имеют более дешевое топливо, высокую экономическую составную, в сравнении с бензином. Тем не менее, широкое применение дизелей сдерживалось некоторыми недостатками, такими как повышенное дымление, большая сложность запуска холодного двигателя, а также высокий уровень шумности при его работе. И все же, революция дизельной системы переборола эти недостатки и данный тип двигателя вышел на новый, более качественный уровень.

Система питания дизельного двигателя обеспечивает непосредственную подачу чистого дизельного топлива к цилиндрам. Также, она сжимает топливо и подает в мелкораспыленном виде к камере сгорания, смешивая с горячим воздухом (от сжатия в цилиндрах) так, чтобы мог возникнуть процесс самовоспламенения. После завершения работы нужно очистить цилиндры от продуктов, возникших в результате сгорания.

Дизельное топливо имеет ряд отличий от бензина: высокая плотность дизеля и его смазывающая способность. Существует такой элемент «дизельной мозаики» как цетановое число, служащее для оценки возможности воспламенения дизельного топлива. Обычно, дизельное топливо имеет цетановое число в 45-50. Для современного дизельного двигателя предпочтительнее будет более высокое число.

У процесса смесеобразования в дизелях существует два варианта, которые обусловлены формой камеры сгорания. Первый вариант: топливо впрыскивается непосредственно в предкамеру (предварительную камеру). Второй вариант: впрыск топлива происходит конкретно в камеру сгорания, которая выполнена в поршне.

Таким образом, двигатели, которые были изготовлены в соответствии с первым вариантом, называются дизелями с разделенной камерой сгорания, а в соответствии со вторым – дизели с непосредственным впрыском. Дизели первого типа значительно мягче работают и, таким образом, снижают уровень шума. И все же, двигатели второго типа больше и чаще используются на автомобилях, так как их топливная экономичность выше примерно на 20%.

1. Система питания дизельного двигателя – основная функция

Основная функциональная задача системы питания двигателей как первого типа, так и второго у двигателей является непосредственная подача определенного количества топлива в определенный цилиндр и в конкретно установленное время. В дизелях с высоким количеством оборотов у легковых автомобилей процесс впрыска топлива в цилиндр занимает одну тысячную долю секунды. При этом, всего небольшая доза топлива впрыскивается туда.

Для того, чтобы облегчить запуск дизеля в холодное время довольно часто используются свечи накаливания. Они отличаются от зажигательных свечей тем, что являются обычными электрическими нагревателями холодного воздуха перед его подачей в цилиндры двигателя в момент его запуска. Необходимо, чтобы топливный бак соответствовал требованиям безопасности. Из топливного бака топливо поступает в нагнетательный трубопровод, откуда идет к топливному фильтру, это обеспечивает подкачивающий насос. Очищением топлива от потенциального загрязнения должен заниматься топливный фильтр, чтобы различные механические прошли дальше по всей дизельной системе. Также к топливному баку присоединяется сливной трубопровод, через который сливаются излишки топлива из форсунок.

Сложнейшим и самым дорогим устройством всей дизельной системы питания является топливный насос высокого давления. Его основная функция заключается в создании давления топлива. Помимо этого, он сам и распределяет его по тем соответствующим цилиндрам форсункам, которые, в свою очередь, соответствуют порядку работы всей двигательной системы. С насосом форсунки соединяются трубопроводами высокого давления и своей нижней частью они выходят в камеры сгорания. Распылитель (нижняя часть) имеет очень маленькое отверстие, которое нужно для того, чтобы поступление топлива в камеру сгорания происходило в распыленном виде, вследствие чего очень просто воспламенялось. На выпускном трубопроводе двигателя устанавливается воздушный фильтр, который очищает воздух, поступающий в цилиндры.

Сам процесс впрыска топлива в цилиндры проходит немного раньше. Вследствие этого процесса происходит воспламенение топлива. Именно поэтому те свечи зажигания, которые присущи бензиновому автомобилю, напрочь отсутствуют в дизельном двигателе. Так само как и в бензиновом двигателе, сама схема дизельной системы питания включает в себя два ключевых момента, в период работы которых топливо подается вместе с воздухом. Для того, чтобы нагнать то нужной количество воздуха, в дизельных автомобилях используется турбокомпрессор. Он начинает свою работу с непосредственной помощью единого потока отработанных газов.

Назначение всей системы питания дизельного двигателя довольно просто. Оно заключается в обычном и своевременном обеспечении двигателя рабочей смесью. Главной задачей в таком случае является превращение в механическую энергию энергии топлива. Начало процесса являет собою засасывание топлива с помощью насоса под высоким давлением и его пропуска в топливном фильтре. Это делается для очистки от грязи и воды. При отсутствии воздуха в системе осуществляется подача топлива. После этого происходит распределение этого же топливо в соответствующие цилиндры. С помощью форсунок производится непосредственная подача топлива в цилиндры. Для тотального отключения системы питания в автомобилях существует магнитный клапан.

2. Диагностирование системы питания дизельного двигателя – что смотреть в первую очередь?

Во всех автомобилях дизельного типа система питания двигателя вмещает в себя огромное количество различных агрегатов и приборов. Первоосновой является топливный бак, вслед за ним расположились фильтры для разно степенной очистки, а также разного рода насосы, высокого и низкого давления трубопроводы и система выброса выхлопных газов. Для нормальной и стабильной работы всех систем необходима своевременная диагностика неисправности системы питания дизеля.

На практике, большинство поломок возникают в системе топливной аппаратуры, которая работает под высоким давлением и с которой нужно начать свою проверку. Чтобы сначала диагностирование, а вскоре, и ремонт системы питания дизеля проходил правильно, нужно обращать внимание на все приборы, которые указывают в наибольшей степени о расходе топлива. Изначально происходит проверка фильтра, форсунок, воздухоочистителя, насоса подкачки и доставки топлива, которое происходит под очень высоким давлением. Также можно для большей уверенности проверить привод и регулятор частоты вращения.

3. Ремонт системы питания дизельного двигателя – как убрать неисправности вовремя?

Когда при диагностике были выявлены все неисправности, нужно запланировать их тотальное исправление. Таким образом, нужно провести разного рода техническое обслуживание. Главнейшим образом нужно проконтролировать работу фильтров. Необходимо очистить их от отстоя, а все фильтрующие элементы промыть. Если же повреждения достаточно серьезны, то нужно произвести капитальный ремонт.

Самое простой действие при ремонте заключается в элементарной проверке, а затем и очистке воздухоочистителя. С помощью манометра, который нужно подключить между фильтром для тонкой очистки и топливным насосом, нужно проверить низкое давление топлива в магистрали. Сама непосредственная работа насоса (подкачка топлива происходит под очень высоким давлением) должна обеспечивать единую и непоколебимую дозированную подачу дизельного топлива во все нужные форсунки по очереди.

При следующем техническом обслуживании данный насос может быть снятым и продиагностироваться на особом специальном стенда. После этого нужно провести все регулировочные работы и необходимые настройки. Во избежание поломок на пути автомобиля и аварий, нужно своевременно выполнять все мероприятия и вышеуказанные рекомендации.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

9.

Система питания дизельного двигателя. Назначение, устройство и работа системы питания дизеля. Общее устройство и работа системы питания дизеля.

Система питания дизельного двигателя должна создавать высокое давление впрыска топлива в камеру сгорания цилиндра; дозировать порции топлива в соответствии с нагрузкой двигателя; производить впрыск топлива в строго определенный момент, в течение заданного промежутка времени и с определенной интенсивностью; хорошо распылять и равномерно аспределять топливо по объему камеры сгорания; надежно фильтровать топливо перед его поступлением в насосы и форсунки. 

Дизельное топливо представляет собой смесь керосиновых, газойлевых и соляровых фракций после отгона из нефти бензина. К основным свойствам дизельного топлива относятся: воспламеняемость, оцениваемая октановым числом; вязкость; чистота и температура застывания, по которым различают дизельное топливо по сортам: ДЛ — летнее ДЗ — зимнее, ДА — арктическое. 

Система питания дизельного двигателя состоит из:

  • топливного бака;

  • фильтров грубой и тонкой очистки воздуха;

  • топливоподкачивающего насоса;

  • топливного насоса высокого давления с регулятором частоты вращения и автоматической муфтой опережения впрыска топлива;

  • форсунок;

  • трубопроводов высокого и низкого давления;

  • воздушного фильтра;

  • выпускного газопровода;

  • глушителя шума отработавших газов.

Схема питания дизельного двигателя

10. Смесеобразование в дизелях.

Процесс смесеобразования происходит в течение короткого промежутка времени внутри цилиндра, когда поршень находится вблизи ВМТ. К началу подачи топлива — в конце такта сжатия давление в цилиндре составляет примерно 3,5—4,5 МПа, а температура — 800—900 К.

Смесеобразование представляет собой процесс испарения мелко распыленного топлива и перемешивание его паров с воздухом. Каждая частица топлива должна войти в соприкосновение с воздухом как можно скорее, чтобы выделение теплоты произошло в начале хода расширения. Для улучшения смесеобразования и повышения однородности смеси коэффициент избытка воздуха составляет от 1,4 до 1,7. Равномерное распределение топлива по объему камеры сгорания осуществляется за счет кинематических энергий распыленного топлива и движущегося воздуха, определяемых формой камеры сгорания и скоростью движения поршня.

В современных дизелях находит применение объемное, объемно-пленочное, пленочное, вихрекамерное и предкамерное смесеобразование. Способ смесеобразования обусловлен формой камеры сгорания, которая в сочетании с топливоподающей аппаратурой определяет условия процессов смесеобразования и сгорания. Двигатель с непосредственным впрыском топлива обеспечивает наиболее экономичный рабочий цикл и хорошие пусковые свойства двигателя.

11. Воздухоочистители.

Виды воздушных фильтров для автомобилей

Первый из них – сухой инерционный фильтр. В основе процесса очистки воздуха в нем лежит центробежная сила. В этом фильтре воздух движется по спирали, а частицы пыли по инерции откидываются к стенкам фильтрующего элемента. Затем скопившаяся пыль собирается в специальную емкость или же высасывается с последующим выбросом наружу. Этот тип фильтров обычно используется на транспортных средствах, работающих при большой степени запыленности – грузовых автомобилях и сельскохозяйственной технике. Он позволяет уловить около 70% крупнозернистой пыли.

Следующий вид инерционно-масляный фильтр. Он состоит из большого цилиндрического корпуса с налитым на дне маслом, над которым располагается фильтрующий элемент. Последний изготавливается из металлической либо капроновой сетки. Такой фильтр дважды очищает воздух. Последний поступает через горловину или щели сверху корпуса, затем резко меняет свое направление над маслом. При этом по инерции частицы пыли оседают в масло. Для второй очистки воздух пропускается через сетку, промоченную маслом, чтобы отфильтровать более мелкую пыль. Большим «минусом» этого вида фильтров является пропускание большой части пыли (1-2%), особенно в условиях неполных нагрузок (10%). Кроме того, при работе в загрязненных условиях его необходимо часто промывать. Потому в наше время этот вид фильтров можно найти разве что, на старых «Волгах», «Запорожцах» и грузовых машинах советского производства. В остальных же моделях они уступили место более современным воздушным фильтрам – бумажным.

Применение бумажного фильтра снижает степень износа деталей силового агрегата на 15-20 %. Отметим, что в запыленных условиях эта цифра достигает 200%.

Основой бумажного фильтра является фильтровальная шторка из специальной пористой бумаги. Она может «ловить» частицы пыли не только поверхностью, но и по всему объёму. Кроме того, волокна бумаги, переплетаясь между собой, способны задерживать пыль диаметром до 1 микрона. С целью защиты фильтрующего элемента от размокания при высокой влажности или попадании воды, бумага пропитывается специальной смолой. Бумага в корпусе фильтра сложена «в гармошку». Это дает возможность увеличить площадь фильтрования. Для герметизации места соединения бумаги и корпуса уплотняются пластизолем.

В зависимости от формы, бумажные фильтры бывают цилиндрические, бескаркасные, панельные. В цилиндрических фильтрах иногда установлен предочиститель, изготовленный из специального поролона или синтетического вещества. Он размещается вокруг фильтровальной шторки. Предочиститель продлевает «жизнь» фильтрующего элемента за счет задержки крупнозернистой пыли и масляных испарений.

И последний вид автомобильных фильтров для очистки воздуха – фильтры с пониженным сопротивлением. Эти детали имеют минимальное сопротивление всасываемому воздуху (на 50-60 % меньше, чем у бумажных изделий). Они могут изготавливаться в специальном корпусе или служить сменным элементом для штатного фильтра. Производятся эти фильтры из хлопчатобумажной ткани либо поролона. Перед применением фильтрующий материал подлежит пропитке специальным маслом. В отличие от бумажных, фильтры с пониженным сопротивлением используются многократно. Но это возможно только в случае регулярной промывки специальным шампунем и пропитки специальным маслом.

Конспект урока по предмету профильный труд (технология) тема «Система питания дизельного двигателя. Устройство и принцип работы» десятый класс

Агеенко Максим Павлович https://agmax3.wixsite.com/ageenkomp

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Специальная (коррекционная) школа-интернат обучающихся с ограниченными возможностями здоровья и интеллектуальными нарушениями»

Муниципального образования «Мирнинский район» РС (Я)

Конспект урока

по предмету профильный труд (технология)

тема «Система питания дизельного двигателя. Устройство и принцип работы»

десятый класс

Мастер производственного обучения

Агеенко Максим Павлович

2019 год

Конспект урока по предмету профильный труд (технология)

тема «Система питания дизельного двигателя. Устройство и принцип работы»

десятый класс

Цель: познакомить учащихся с устройством и принципом работы системы питания дизельного двигателя. Формировать технологические знания и умения в процессе изучения и практических действий. Воспитать аккуратность, точность, дисциплину и культуру труда.

Тип урока: комбинированный (освоение новых знаний, обобщение и систематизация изученного, контроль и коррекция технологических знаний и умений).

Методы обучения: устный опрос; рассказ; демонстрация наглядных пособий; упражнения учащихся; работа с учебником.

Материально-техническое обеспечение: оборудование учебной мастерской; учебные плакаты; технологические и операционные карты; учебник, справочный методический материал.

Оформление доски: Тема урока. Плакат «Устройство системы питания дизельного двигателя».

Ход урока

I. Организационно-подготовительная часть.

— Приветствие учителя

— Контроль посещаемости

— Проверка готовности учащихся к уроку

— Сообщение темы и целей урока.

II. Теоретическая часть.

Изложение нового материла

План рассказа:

— топливо для дизельного двигателя;

— работа дизельного двигателя;

— устройство системы питания дизельного двигателя;

— принцип работы системы питания дизельного двигателя;

Топливо для дизелей имеет следующие основные марки:

Л — летнее топливо, предназначено для работы двигателя при температуре окружающего воздуха выше 0°С;

3 — зимнее топливо, предназначено для работы дизеля при температуре окружающего воздуха от 0 до -30°С;

А — арктическое, предназначено для работы дизеля при температуре окружающего воздуха ниже -30°С.

Температура замерзания дизельного топлива должна быть на 10 — 15 °С ниже температуры окружающего воздуха района эксплуатации. Чем ниже температура замерзания топлива, тем надежнее работа дизеля. Температура воспламенения дизельного топлива составляет 300 — 350 °С.

Работа дизельного двигатель. Дизели являются двигателями с внутренним смесеобразованием. Изначально цилиндры дизеля заполняются воздухом. Поршень в цилиндре идет вверх, сжимая воздух, и при этом повышается температура сжатого воздуха. Причем повышается до такой температуры, которой достаточно для того, чтобы произошло воспламенение дизельного топлива, вернее смеси дизельного топлива и воздуха.

Как только температура доходит до максимальной, а это происходит в конце такта сжатия, происходит впрыск дизтоплива посредством форсунки. Топливо не просто поступает струей, а распыляется в мелкодисперсное облако, смешивается с воздухом, образует рабочую смесь. И дальше под воздействием температуры сжатого воздуха происходит объемный взрыв рабочей смеси. Давление под воздействием взрыва критически вырастает, и именно это давление начинает двигать поршень, который идет вниз, и при этом совершается работа в физическом понимании этого термина.

Подачу топлива в двигатель и некоторые другие функции обеспечивает система питания дизельного двигателя.

Система питания дизельного двигателя выполняет следующие функции:

— очистка топлива и воздуха от механических примесей;

— подачи воздуха в цилиндры;

— подачи топлива в цилиндры под высоким давлением;

— очистка и выпуск отработавших газов,

и состоит из: топливного бака, фильтров грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса, топливного насоса высокого давления, форсунок, топливопроводов, воздухоочистителя, глушителя.


1. Воздухоочиститель. 2. Впускной трубопровод. 3. Глушитель. 4. Форсунка.

5. Выпускной трубопровод. 6. Топливопровод высокого давления. 7. Топливный насос высокого давления (ТНВД). 8. Топливопровод низкого давления. 9. Фильтр тонкой очистки топлива. 10. Подкачивающий насос. 11. Фильтр грубой очистки. 12. Топливный бак.

13. Поршень. 14. Впускной клапан. 15. Топливопровод перепуска топлива.

Принцип работы. Во время работы двигателя топлива из бака поступает по топливопроду в фильтр грубой очистки 11, где отделяются крупные механические примеси. Далее топливо засасывается подкачивающим насосом 10 и нагнетается через фильтр тонкой очистки 9 в топливный насос высокого давления (ТНВД) 7. Этот насос подаёт топливо через топливопровод 6 под большим давлением к форсункам 4, которые впрыскивают его в распылённом состоянии в камеру сгорания. Излишки топлива (отсечённое топливо) отводятся из ТНВД по топливопроводу 15 на вход подкачивающего насоса.

Более современная система питания дизельного двигателя предполагает наличие ТНВД, в котором нет секций по количеству цилиндров, зато есть общая магистраль для всех форсунок. Т.е. насос так и создает высокое давление, но оно общее для всех форсунок. И каждый цилиндр имеет индивидуальный впрыск топлива.

Форсунки, которые используются при такой системе, управляются не по механическому принципу, а посредством электрических импульсов, которые на них поступают от блока управления. По сути, в каждой форсунке стоит электромагнитный клапан, который открывает или закрывает распыление топлива.

Электронный блок управления двигателем получает информацию с нескольких датчиков и, переварив информацию, подает сигнал на электромагнитный элемент управления форсунки.

Такая система питания дизельного двигателя наиболее современна и наиболее экономична. Так как никакая механика не сравнится с электроникой.

Физминутка: Разминка шейного отдела, дыхательная гимнастика, пальчиковые упражнения.

III. Закрепление изученного на уроке.

Работа в тетрадях.

Заголовок — Система питания дизельного двигателя.

Зарисовать: Схему работы топливного насоса

Ответить на вопросы:

Маркировка дизельного топлива?

Из каких агрегатов состоит система питания дизельного двигателя?

Принцип работы системы питания дизельного двигателя?

IV. Итоговая часть

1. Установка на следующий урок.

2. Выставление оценок.

Агеенко Максим Павлович https://agmax3.wixsite.com/ageenkomp

Система питания дизельного двигателя

Система питания дизельного двигателя должна создавать высокое давление впрыска топлива в камеру сгорания цилиндра; дозировать порции топлива в соответствии с нагрузкой двигателя; производить впрыск топлива в строго определенный момент, в течение заданного промежутка времени и с определенной интенсивностью; хорошо распылять и равномерно аспределять топливо по объему камеры сгорания; надежно фильтровать топливо перед его поступлением в насосы и форсунки.

Дизельное топливо представляет собой смесь керосиновых, газойлевых и соляровых фракций после отгона из нефти бензина. К основным свойствам дизельного топлива относятся: воспламеняемость, оцениваемая октановым числом; вязкость; чистота и температура застывания, по которым различают дизельное топливо по сортам: ДЛ — летнее ДЗ — зимнее, ДА — арктическое.

Система питания дизельного двигателя состоит из:

  • топливного бака;
  • фильтров грубой и тонкой очистки воздуха;
  • топливоподкачивающего насоса;
  • топливного насоса высокого давления с регулятором частоты вращения и автоматической муфтой опережения впрыска топлива;
  • форсунок;
  • трубопроводов высокого и низкого давления;
  • воздушного фильтра;
  • выпускного газопровода;
  • глушителя шума отработавших газов.

Система питания дизеля разделяется на топливоподводящую и воздухоподводящую аппаратуру.

Топливоподача осуществляется по двум магистралям: низкого и высокого давления. Назначение магистрали низкого давления состоит в хранении топлива, его фильтрации и подачи под малым давлением к топливному насосу высокого давления. Назначение магистрали высокого давления состоит в обеспечении подачи и впрыскивания необходимого количества топлива в цилиндры двигателя в строго определенный момент.

Топливоподкачивающий насос дизеля подает топливо из бака через фильтры грубой и тонкой очистки по топливопроводам низкого давления к топливному насосу высокого давления (ТНВД), который в соответствии с порядком работы цилиндров по топливопроводам высокого давления подает топливо к форсункам. Форсунки, расположенные в головках цилиндров, впрыскивают и распыляют топливо в камеры сгорания двигателя. Так как Топливоподкачивающий насос подает к ТНВД топлива больше, чем необходимо, то его избыток, а с ним и попавший в систему воздух, по дренажным трубопроводам отводится обратно в бак.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) служит для подачи в камеры сгорания двигателя через форсунки требуемых порций топлива. Состоит из одинаковых секций по количеству цилиндров двигателя.

Форсунки служат для впрыскивания и распыления топлива, а также для распределения его частиц по объему камеры сгорания.

Основным конструктивным элементом форсунки является распылитель, имеющий одно или несколько сопловых отверстий, формирующих факел впрыскиваемого топлива.

Существуют форсунки закрытого и открытого типа. В четырехтактных дизелях применяют форсунки закрытого типа, сопловые отверстия которых закрываются запорной иглой. Поэтому внутренняя полость в корпусе распылителей форсунок сообщается с камерой сгорания только в период впрыскивания топлива.

К системе питания дизелей относятся топливо- и воздухоподводя-щая аппаратура, выпускной газопровод и глушитель шума отработавших газов. В четырехтактных дизелях наибольшее распространение получила топливоподводящая аппаратура разделенного типа, у которой топливный насос высокого давления и форсунки конструктивно выполнены отдельно и соединены топливопроводами. Топливоподача осуществляется по двум основным магистралям: низкого и высокого давления. Назначение механизмов и узлов магистрали низкого давления состоит в хранении топлива, его фильтрации и подачи под малым давлением к насосу высокого давления. Механизмы и узлы магистрали высокого давления обеспечивают подачу и впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры двигателя.

Рис. 8.2. Схемы систем питания дизелей:
а — ЯМЭ-236; б — КамАЗ-740; 1, 4, 6, 33,35,38, 39, 44— сливные топливопроводы; 7, 8, 13, 28, 31, 37, 41, 45— топливопроводы низкого давления; 9, 25— топливопроводы высокого давления; 2—муфта опережения впрыскивания топлива; 3, 36—фильтры тонкой очистки; 5, 30—форсунки; 10, 29—насосы высокого давления; 11 — крышка всережимного регулятора; 12, 27 — топливоподкачивающие насосы; 14 — перепускной клапан; 15 — вал; 16 — крышка подшипников; 17, 40 — топливные баки; 18 — штуцер; 19 — крышка фильтра; 20, 43 — фильтры грубой очистки; 21 — корпус фильтра; 22 — фильтрующий элемент; 23 — каркас фильтрующего элемента; 24 — топливозаборная трубка; 26 — насос ручной подкачки топлива; 32 — магнитный клапан; 34 — факельные свечи; 42 — тройник

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Основными механизмами и узлами топливной аппаратуры дизелей ЯМЗ-236 и -238 (рис. 8.2, а) являются: топливный насос 10 высокого давления, топливоподкачивающий насос низкого давления, муфта опережения впрыскивания топлива, форсунки, расположенные в головках цилиндров, топливный бак с фильтром грубой очистки топлива, фильтр тонкой очистки топлива, топливопроводы низкого давления, топливопроводы 9 высокого давления, сливные топливопроводы.

Привод насоса высокого давления осуществляется от распределительного вала дизеля посредством зубчатой передачи. Вал 15 привода установлен в подшипниках, закрытых крышкой. При помощи автоматической муфты опережения впрыскивания он соединяется с кулачковым валом насоса, на заднем конце которого под крышкой смонтирован всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала дизеля.

Взаимодействие механизмов и узлов топливной аппаратуры, а также циркуляция топлива в них происходят следующим образом. Топливоподкачивающий насос низкого давления через топливопровод засасывает топливо из бака через фильтр грубой очистки и нагнетает его под избыточным давлением по топливопроводу в фильтр тонкой очистки. Из этого фильтра по топливопроводу топливо поступает к насосу высокого давления, откуда оно под большим давлением по топливопроводам подается в соответствии с порядком работы дизеля к его форсункам, через которые впрыскивается в цилиндры.

Так как насос низкого давления подает больше топлива, чем это необходимо для работы двигателя, то часть топлива, не использованного в насосе высокого давления, через перепускной клапан по сливным топливопроводам отводится обратно в бак. Просочившееся через зазоры в деталях форсунок топливо сливается в бак по сливным топливопроводам. При этом не использованное топливо обеспечивает смазывание и охлаждение деталей насоса и форсунки.

В дизелях семейства КамАЗ-740 (рис. 8.2, б) топливо из бака под действием разрежения, создаваемого топливоподкачивающим насосом низкого давления, проходят фильтры грубой и тонкой очистки.

По топливопроводам магистрали низкого давления топливо поступает к насосу высокого давления и от него по топливопроводам высокого давления подается к форсункам в соответствии с порядком работы двигателя. Неиспользованное топливо и попавший в систему воздух отводятся через перепускной клапан насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по сливным топливопроводам. Из форсунок лишнее топливо по топливопроводам поступает в бак через тройник и топливопровод.

У дизелей автомобилей ЗИЛ-4331 и семейства КамАЗ к топливной системе присоединено электрофакельное устройство для облегчения их пуска в условиях отрицательных температур. В это устройство входят факельные свечи, устанавливаемые во впускном трубопроводе и служащие для подогрева воздуха, поступающего в цилиндры. Топливо к факельным свечам поступает из топливопровода через магнитный клапан. Электрофакельное устройство является эффективным средством облегчения пуска двигателя при температурах до — 25 °С, а также предохраняет аккумуляторные батареи от перегрузки в процессе пуска, ускоряет начало работы дизеля под нагрузкой и снижает дымность отработавших газов у непрогретого двигателя.

Работа системы питания дизельного двигателя

Классическая система питания дизеля

Систему питания дизельных двигателей, которая включает топливный насос высокого давления (ТНВД) и присоединенные к нему посредством толстостенных трубок высокого давления форсунок можно назвать классической, поскольку до последнего времени она имела наибольшее применение.
Рассмотрим, как работает такая система питания.

Итак, как мы уже знаем из предыдущей статьи, система питания дизеля включает топливный бак, систему топливопроводов низкого давления, систему фильтрации топлива, подкачивающий насос, насос высокого давления, трубки высокого давления, форсунки, а также элементы воздуховода и отвода отработавших газов.

От зубчатых колес газораспределения приводится в действие вал топливного насоса 19 высокого давления (ТНВД), который, в свою очередь, приводит в действие топливоподкачивающий насос 20. В результате из бака 2 по трубкам 23 и 21 через фильтр 22 грубой очистки топливо засасывается в полость подкачивающего насоса 20, откуда по топливопроводам 6 и 10 через фильтр тонкой очистки подается к ТНВД 19.
Топливный насос высокого давления через трубки высокого давления 15 подается к форсункам 17, при этом осуществляется строгое дозирование количества подаваемого к форсункам топлива, а также момент подачи каждой топливной порции.

Поступающее из ТНВД по топливопроводу 15 высокого давления топливо через форсунку 17 впрыскивается в цилиндр, где осуществляется его быстрое перемешивание с предварительно сжатым воздухом и самовоспламенение.

Впускная полость ТНВД снабжена перепускным клапаном 13, поддерживающим в ней давление 0,15…0,17 МПа вне зависимости от расхода топлива. Избыточное топливо по трубкам 11 и 4 возвращается в топливный бак 2.
Таким образом, данная система питания является проточной. Часть топлива перепускается также в трубку 4 из фильтра тонкой очистки через калиброванное отверстие, расположенное в штуцере 8.

Непрерывная циркуляция топлива в проточной системе в отличие от тупиковой выравнивает его температуру, освобождает топливную магистраль от возможных пузырьков воздуха и паровых пробок. Топливо, просачивающееся через зазоры в форсунках, отводится в бак по трубке 18.

Первоначальное заполнение системы осуществляется ручным насосом 12, который объединен в один узел с подкачивающим насосом 20. Воздух из системы при ее заполнении и в процессе эксплуатации удаляют в первую очередь через отверстия, закрываемые пробками 9 и 14, а отстой из фильтра сливают через отверстие, закрываемое пробкой 5.

Топливо тщательно очищают даже от мельчайших твердых частиц, которые могут повредить прецензионные (выполненные очень точно) сопрягаемые поверхности в насосе высокого давления и форсунках.
Топливо фильтруется не только фильтрами 7 и 22, но и при заливке в бак через сетку 3, установленную в его горловине, а также на входе и топливопровод 23 через сетку топливоприемника 1 и на входе в форсунку с помощью небольшого фильтра, установленного в штуцере 16.

Данную систему питания дизелей относят к системам с раздельной топливной аппаратурой. В последнее время широкое распространение получили и другие конструкции систем питания, в первую очередь – система впрыска посредством насос-форсунок и система питания, называемая Common Rail («Коммон Рейл»). Эти две системы имеют ряд существенных преимуществ перед классической раздельной системой питания, в первую очередь благодаря возможности значительного увеличения давления впрыска, а также применения компьютерного управления подачей топлива.

Система питания топливом дизельного двигателя предназначена для размещения, очистки и своевременной подачи топлива в цилиндры двигателя в нужном количестве и под достаточным давлением на всех режимах его работы при любой температуре окружающего воздуха.

Дизельное топливо

Дизельное топливо является одним из продуктов переработки нефти. В нем содержатся различные углеводороды (парафины, нафтены, ароматические и др.). Число атомов углерода, входящих в молекулы дизельного топлива, достигает тридцати. Основное качество дизельного топлива — легкость воспламенения при соприкосновении с горячим воздухом. Воспламеняемость топлива характеризуется цетановым числом. Чем выше это число, тем менее стойки к окислению молекулы топлива и легче оно воспламеняется. У дизельного топлива цетановое число составляет 40 — 50 (чаще всего 45).

Важной характеристикой топлива также является его вязкость при различных температурах. Для обеспечения нормальной работы двигателя топливо не должно застывать при низкой температуре (до -60 °С). Кроме того, необходимо, чтобы топливо не было токсичным, обладало антикоррозионными и смазывающими свойствами, а также не создавало паровые пробки в топливопроводах при температурах до 50 °С.

Для автотракторных дизелей используется топливо марок А (арктическое), 3 (зимнее) и Л (летнее). Наиболее широко распространено топливо марок З (при отрицательной температуре воздуха) и Л (при температурах выше 0 °С).

Требования к агрегатам и узлам системы питания

Ко всем агрегатам и узлам системы питания предъявляются следующие основные требования:

  • герметичность
  • малые масса и габариты
  • надежность
  • коррозионная стойкость
  • малые гидравлические сопротивления
  • простота
  • низкая стоимость обслуживания

Топливопроводы и агрегаты системы питания топливом должны быть расположены в моторном отделении ТС таким образом, чтобы при их неисправности капающее топливо не попадало на детали, имеющие температуру, способную вызвать его воспламенение.

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.

Рис. Схема системы питания топливом мощного дизеля:
1 — топливные баки; 2 — кран для выпуска воздуха; 3 — фильтр тонкой очистки; 4 — форсунки; 5 ТНВД; 6 — двигатель; 7 — бачок для сбора топлива; 8 — основной топливоподкачивающий насос; 9 — фильтр грубой очистки; 10 — предпусковой топливоподкачивающий насос; 11 — топливораспределительный кран; топливные трубопроводы обозначены сплошной линией; трубопроводы для удаления воздуха из системы обозначены пунктиром

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.

Топливный бак

Топливо, просочившееся в форсунках между иглой и распылителем, отводится по сливным трубопроводам в специальный бачок 7 или в какой-либо основной топливный бак.

Топливные баки служат для хранения топлива. Они могут иметь различную конфигурацию и вместимость в зависимости от конструкции конкретного ТС. Общая вместимость топливных баков определяется запасом хода машины (обычно не менее 500 км). Чаще всего баки изготавливает из листовой стали или высокопрочного пластика, стойкого к воздействию химически активного топлива. Для предотвращения коррозии внутренние поверхности стальных баков покрывают бакелитовым лаком, оцинковывают или лудят. С целью увеличения жесткости баков на их стенках иногда выштамповывают желоба, а внутри устанавливают несплошные перегородки, которые к тому же уменьшают площадь свободной поверхности топлива и ослабляют его колебанияbqвремя движения ТС.

Наливные горловины топливных баков обычно снабжают сетчатыми фильтрами. В нижней части баков размещают отстойники. Если бак имеет значительную вместимость, то слив топлива осуществляется через отверстие с пробкой и шариковым клапаном, расположенное выше отстойника. В этом случае используется специальный ключ-трубка со шлангом. Воздушное пространство баков соединяется с атмосферой через дренажные трубки или другие специальные устройства, которые должны исключать возможность попадания огня во внутреннюю полость бака и вытекания топлива при резких толчках ТС, а также (по возможности) обеспечивать очистку воздуха, поступающего в баки. Для замера количества топлива в баках раньше применялись измерительные стержни. В настоящее время для этой цели чаще всего используются электрические датчики поплавкового типа, посылающие электрический сигнал, пропорциональный уровню топлива, к соответствующему указателю на приборной панели ТС.

Топливоподкачивающий насос

Основной топливоподкачавающий насос обеспечивает бесперебойную подачу топлива из баков к ТНВД при работающем двигателе. Он обычно приводится в действие от коленчатого или распределительного вала двигателя. Может применяться и автономный электродвигатель, питаемый от генератора ТС. Использование электропривода обеспечивает равномерную подачу топлива независимо от частоты вращения коленчатого вала и возможность аварийного отключения всей системы. Существуют различные конструкции топливоподкачивающих насосов. Они могут быть:

  • шестеренными
  • плунжерными (поршневыми)
  • коловратными (пластинчатого типа)

Как правило, применяются плунжерные и коловратное насосы.

Плунжерный топливоподкачивающий насос

Плунжерный топливоподкачивающий насос состоит из корпуса 5, плунжера 7 с пружиной 6, толкателя 10 с роликом 77, пружиной 9 и штоком 8, а также клапанов — впускного 4 и нагнетательного 1 с пружинами. Толкатель с плунжером могут перемещаться вверх-вниз. Перемещение вверх происходит при повороте эксцентрика 72, изготовленного как одно целое с кулачковым валом ТНВД; перемещение вниз обеспечивают пружины 6 и 9.

При сбегании выступа эксцентрика с ролика толкателя плунжер под действием пружины б перемещается вниз, вытесняя топливо, находящееся под ним, в нагнетательную магистраль насоса. В это время нагнетательный клапан закрыт, а впускной под действием разрежения над плунжером открыт, и топливо поступает из впускной магистрали в надплунжерную полость. При движении толкателя и плунжера вверх впускной клапан закрывается под действием давления топлива, а нагнетательный, наоборот, открывается, и топливо из надплунжерной полости поступает в нижнюю камеру под плунжером. Таким образом, нагнетание топлива происходит только при движении плунжера вниз.

Если подачу топлива в цилиндры двигателя уменьшают, в выпускном трубопроводе насоса, а значит, и в полости под плунжером давление возрастает. В этом случае плунжер не может опуститься вниз даже под действием пружины 6, и толкатель со штоком перемещается вхолостую. По мере расходования топлива давление в нагнетательной полости понижается, и плунжер под действием пружины 6 опять начинает перемещаться вниз, обеспечивая подачу топлива.

Рис. Схема плунжерного топливоподкачиваюгцего насоса:
1 — нагнетательный клапан; 2 — корпус насоса ручной подкачки топлива; 3 — поршень насоса ручной подкачки топлива; 4 — впускной клапан; 5 — корпус топливоподкачивающего насоса; 6, 9 — пружины; 7 — плунжер; 8 — шток; 10 — толкатель; 11 — ролик; 12 — эксцентрик кулачкового вала

Рис. Схема коловратного топливоподкачивающего насоса:
1 — пружина редукционного клапана; 2 — редукционный клапан; 3 — перепускной клапан; 4 — пружина перепускного клапана; 5 — плавающий палец; 6 — пластина; 7 — ротор; 8 — направляющий стакан; А—В — камеры насоса

Плунжерный топливоподкачивающий насос обычно совмещен с насосом 2 ручной подкачки топлива. Данный насос устанавливается на входе в основной топливоподкачивающий насос и приводится в действие вручную за счет перемещения поршня 3 со штоком. При движении поршня вверх под ним образуется разрежение, открывается впускной клапан, и топливо заполняет подплунжерное пространство. При перемещении поршня вниз впускной клапан закрывается, а нагнетательный открывается, позволяя топливу пройти далее по топливной магистрали.

Коловратный топливоподкачивающий насос

В мощных быстроходных дизелях применяются в основном коловратные топливоподкачивающие насосы. Ротор 7 насоса приводится во вращение от коленчатого вала двигателя. В роторе имеются прорези, в которые вставлены пластины 6. Одним (наружным) концом пластины скользят по внутренней поверхности направляющего стакана 8, а другим (внутренним) — по окружности плавающего пальца 5, расположенного эксцентрически относительно оси ротора. При этом они то выдвигаются из ротора, то вдвигаются в него. Ротор и пластины делят внутреннюю полость направляющего стакана на камеры А, Б и В, объемы которых при вращении ротора непрерывно меняются. Объем камеры А увеличивается, поэтому в ней создается разрежение, под действием которого топливо засасывается из впускной магистрали. Объем камеры В уменьшается, давление в ней повышается, и топливо вытесняется в нагнетательную полость насоса. Топливо, находящееся в камере Б, переходит от входного отверстия стакана к выходному. При повышении давления в нагнетательной полости до определенного уровня открывается редукционный клапан 2, преодолевая усилие пружины 7, и излишек топлива перепускается обратно во впускную полость насоса. Поэтому в нагнетательной полости и выпускном трубопроводе поддерживается постоянное давление. Перед пуском, когда двигатель и, следовательно, основной топливоподкачивающий насос не работают, топливо через него может прокачиваться предпусковым топливоподкачивающим насосом. В этом случае открывается перепускной клапан 3, преодолевая усилие пружины 4. В закрытом положении тарелка этого клапана перекрывает отверстия в тарелке редукционного клапана.

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.

Фильтры грубой и тонкой очистки топлива

Очистка топлива от механических примесей и воды происходит в фильтрах грубой 9 и тонкой 3 очистки. Фильтр грубой очистки, устанавливаемый перед основным топливоподкачивающим насосом 8, задерживает частицы размерами 20… 50 мкм, на долю которых приходится 80…90 % массы всех примесей. Фильтр тонкой очистки, помещаемый между основным топливоподкачивающим насосом и ТНВД, задерживает примеси размерами 2…20 мкм.

В настоящее время в силовых установках с дизелями применяют следующие типы фильтров грубой очистки:

  • сетчатые
  • ленточно-щелевые
  • пластинчато-щелевые

У сетчатых фильтров фильтрующим элементом является металлическая сетка. Из нее можно образовывать концентрические цилиндры, через стенки которых продавливается топливо, или дискообразные секции, нанизанные на центральную трубу с отверстиями в стенке, соединенную с выходным трубопроводом.

В ленточно-щелевом фильтре фильтрующим элементом служит гофрированный стакан с намотанной на него профильной лентой. Через щели между витками ленты, образованными за счет ее выступов, топливо из пространства, окружающего фильтрующий элемент, попадает во впадины между гофрированным стаканом и лентой, а затем — в полость между дном и крышкой стакана, откуда удаляется через выпускной трубопровод.

Фильтрующий элемент пластинчато-щелевого фильтра представляет собой полый цилиндр, составленный из одинаковых тонких кольцевых дисков с отгибными выступами. За счет этих выступов между дисками образуются зазоры. Топливо поступает к наружным и внутренним поверхностям цилиндра и, проходя через щели между дисками, очищается. Очищенное топливо через торцевые отверстия в дисках направляется в верхнюю часть фильтра к выходному отверстию.

Очень часто фильтр грубой очистки совмещают с отстойником для воды, находящейся в дизельном топливе. В этом случае необходимо периодически отворачивать пробку отстойника для удаления из него скопившейся воды.

В фильтрах тонкой очистки в качестве фильтрующих элементов обычно используют картонные элементы типа «многолучевая звезда» или пакеты из картонных и фетровых дисков. Реже применяют каркасы с адсорбирующей механические примеси набивкой (например, минеральной ватой), каркасы с тканевой или нитчатой обмоткой и др.

В процессе эксплуатации ТС топливные фильтры загрязняются, что приводит к увеличению их сопротивления. Чтобы подача топлива к ТНВД не прекратилась, необходимо фильтр грубой очистки периодически промывать, а фильтрующий элемент фильтра тонкой очистки заменять новым.

ТНВД. Устройство и принцип работы

Топливный насос высокого давления 5 предназначен для точного дозирования топлива и его подачи в форсунки 4 под необходимым давлением и в определенный момент. В рядных двигателях такой насос помещают сбоку от двигателя, на верхней половине его картера. У V-образных двигателей его устанавливают в развале цилиндров. Существует множество типов ТНВД. В частности, на дизели сравнительно небольшой мощности, предназначенные для легковых автомобилей, как правило, устанавливают ТНВД распределительного типа с одним нагнетающим плунжером-распределителем. Однако мощные многоцилиндровые дизели чаще всего оборудованы многоплунжерными насосами. Пример такого ТНВД для шестицилиндрового V-образного дизеля представлен на рисунке.

Насос состоит из корпуса 5 с крышками, шести насосных секций, механизма привода насосных секций и механизма поворота плунжеров. Каждая насосная секция включает в себя плунжер 8, возвратную пружину 11 с опорными шайбами, нагнетательный клапан 3 с седлом, пружиной и упором, а также штуцер 2 и другие вспомогательные направляющие и крепежные детали. Механизм привода насосных секций состоит из кулачкового вала 7 и роликовых толкателей 6 с регулировочными болтами. В механизм поворота плунжеров входят поворотные втулки 10 с зубчатыми венцами и зубчатая рейка 9 с втулками и ограничительным винтом. Вдоль секций в корпусе насоса высверлены два продольных канала 1 и 4, соединенных друг с другом поперечными каналами. Каждый плунжер очень точно подогнан к своей гильзе, что обеспечивает достижение высокого давления с наименьшей утечкой топлива через зазоры.

Рис. Топливный насос высокого давления:
1, 4 — продольные каналы; 2 — штуцер; 3 — нагнетательный клапан; 5 — корпус насоса; 6 — роликовый толкатель; 7 — кулачковый вал; 8 — плунжер; 9 — зубчатая рейка; 10 — поворотная втулка; 11 — возвратная пружина

Насос работает следующим образом. Кулачковый вал приводится во вращение от коленчатого вала двигателя с помощью зубчатой передачи (угловая скорость кулачкового вала в 2 раза меньше скорости коленчатого). Вращаясь, кулачковый вал перемещает своими кулачками роликовые толкатели 6, которые поднимают плунжеры вверх.

Обратный ход толкателей и плунжеров обеспечивается возвратными пружинами. К каналу 4 подводится топливо от топливоподкачивающего насоса, предварительно очищенное в фильтре тонкой очистки.

Когда плунжер находится в нижнем положении, топливо из канала 4 попадает в образовавшуюся надплунжерную полость. При движении плунжера вверх входное отверстие закрывается, и топливо под большим давлением проходит через нагнетательный клапан, штуцер и топливопровод высокого давления к форсунке.

Нагнетание топлива происходит до тех пор, пока надплунжерная полость не соединится со сливным каналом 1 с помощью осевых, радиальных и винтовых проточек в плунжере. При постоянном ходе плунжера, определяемом высотой выступа кулачка, количество подаваемого к форсунке топлива регулируется поворотом плунжера с помощью зубчатой рейки и поворотной втулки с зубчатым венцом. Винтовая проточка в плунжере выполнена так, что по мере его поворота изменяется расстояние от края перепускного отверстия, связанного с каналом 7, до края отсечной кромки винтовой проточки. При этом длина рабочего хода плунжера, во время которого происходит нагнетание топлива, также изменяется.

Для того чтобы топливо, подаваемое в цилиндры, успевало своевременно сгорать, и двигатель развивал наибольшую мощность, необходимо при росте частоты вращения коленчатого вала несколько увеличивать угол опережения впрыскивания топлива.

Регулирование этого угла у насосов с механическим управлением обеспечивается специальной центробежной муфтой, которая устанавливается в корпусе ТНВД и пропорционально частоте вращения коленчатого вала смещает на некоторый угол кулачковый вал насоса в направлении его вращения.

Механизм всережимного регулятора

С ТНВД соединен механизм всережимного регулятора. Он автоматически поддерживает заданную водителем частоту вращения коленчатого вала, устанавливает минимальную частоту на холостом ходу, а также ограничивает максимальную частоту. Механизм регулятора представляет собой систему тяг, пружин и упоров, связанных с зубчатой рейкой ТНВД, перемещение которых зависит от частоты вращения кулачкового вала.

Форсунка

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя под высоким давлением в мелкораспыленном виде.

Типичная форсунка включает в себя корпус 5 с распылителем 3, направляющим штифтом 4 и накидной гайкой 2, иглу 1 распылителя со штоком б, пружину 7 с опорной шайбой, регулировочным винтом 9 и втулкой 8, колпачковую гайку 10 и топливоприемный штуцер 12 с сетчатым фильтром 11. Распылитель и игла должны быть очень точно подогнаны друг к другу. В верхней части распылителя имеются один кольцевой и несколько (чаще всего три) вертикальных топливных канала, а в нижней части — центральные входной и выходной каналы с распыляющими отверстиями. Диаметр этих отверстий составляет 0,2…0,4 мм. Игла своим нижним конусным концом закрывает выходной канал. Распылитель плотно прикрепляется к корпусу-форсунки с помощью накидной гайки. Топливный канал корпуса соединяется с кольцевым каналом распылителя через его вертикальные каналы. Правильное положение распылителя относительно корпуса обеспечивает направляющий штифт.

Рис. Форсунка:
1 — игла распылителя; 2 — накидная гайка; 3 — распылитель; 4 — направляющий штифт; 5 — корпус форсунки; 6 — шток; 7 — пружина; 8 — втулка; 9 — регулировочный винт; 10 — колпачковая гайка; 11 — сетчатый фильтр; 12 — топливоприемный штуцер

Топливо, подаваемое к форсунке по топливоприемному штуцеру, проходит через сетчатый фильтр и по топливным каналам корпуса в верхней части распылителя поступает в его кольцевую полость. По достижении необходимого давления в этой полости, действующего кроме прочего на конический поясок иглы, она поднимается вверх, преодолевая сопротивление пружины. В это время открывается выходной канал, и топливо через него и распыливающие отверстия поступает в камеру сгорания цилиндра двигателя.

После прекращения подачи топлива насосной секцией ТНВД и падения давления игла снова садится в свое седло, прекращая впрыскивание топлива. Просочившееся через неплотности топливо поступает в верхнюю часть форсунки и через отверстия в винте 9 и гайке 10 по специальному трубопроводу сливается в бачок 7 для сбора топлива.

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.

Дипломная работа на тему: система питания дизельного двигателя

У вас нет времени на дипломную работу или вам не удаётся написать дипломную работу? Напишите мне в whatsapp — согласуем сроки и я вам помогу!

В статье «Как научиться правильно писать дипломную работу», я написала о правилах и советах написания лучших дипломных работ, прочитайте пожалуйста.

Собрала для вас похожие темы дипломных работ, посмотрите, почитайте:

  1. Дипломная работа на тему: острые аллергозы
  2. Дипломная работа на тему: голубцы с мясом и рисом
  3. Дипломная работа на тему: кондитерские изделия
  4. Дипломная работа на тему: управление персоналом

Дипломная работа на тему: система питания дизельного двигателя

Введение

Уровень автомобилизации современного мирового общества предъявляет все более высокие требования к надежности автомобильного транспорта с целью обеспечения его технико-экономических характеристик и снижения техногенного воздействия, особенно выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду.

Грузовые автомобильные перевозки играют значительную роль в транспортном секторе нашей страны, обслуживая предприятия и организации всех форм собственности, а также широкую общественность.

По оценкам, на долю автомобильного транспорта приходится 75-77% грузовых перевозок.

В настоящее время отечественная и мировая автомобильная промышленность отказывается от использования несовершенных двигательных установок ДВС и переходит к использованию более современных, в том числе электронных двигательных установок для дизельных двигателей грузовых автомобилей.

В то же время, наблюдения показали, что сложность системы привела к увеличению функциональных и параметрических ошибок.

Это определяет необходимость совершенствования существующих и разработки новых методов и средств диагностики системы питания дизельных двигателей.

Задача обеспечения качества диагностических работ энергосистемы может быть успешно решена только на основе использования современных информационных технологий, основанных на достижениях отечественных и зарубежных системных диагностических технологий.

Однако, несмотря на вышесказанное, в нашей стране и в настоящее время все еще широко используются грузовые автомобили в 90-х и даже 80-х годах, что не позволяет отказаться от известных, ранее внедренных, методов и инструментов диагностики силовой установки дизельных двигателей. Таким образом, вопросы диагностики силовой системы дизельных двигателей грузовых автомобилей, проблемы формирования новых надежных методов диагностики всегда будут оставаться актуальными.

Назначение системы электропитания дизельного двигателя

Назначение системы дизельного двигателя — подача топлива в цилиндры в необходимом количестве и под достаточным давлением вовремя при любых условиях эксплуатации и при любой температуре окружающего воздуха.

Дизельная двигательная установка состоит из:

— Система подачи топлива;

— Система воздушного потока.

Топливные системы

Схема системы подачи топлива в двигатель грузовика показана на рисунке 1. Как правило, система подачи топлива включает в себя компоненты, расположенные снаружи двигателя (на раме или в кузове транспортного средства) и на двигателе. К первым относятся топливные баки 1, бак сбора топлива 7, насос подачи топлива 10 перед пуском, клапан распределения топлива 11, топливные магистрали низкого давления и некоторые другие узлы. К последним в основном относятся основной топливный питающий насос 8, топливный насос высокого давления (HPF) 5, инжекторы 4 и топливные магистрали высокого давления.

Во время работы двигателя топливо забирается из топливных баков основным топливным насосом и подается под давлением 0,05 … 0,1 МПа к

НАСОС ВПРЫСКА ТОПЛИВА. На пути от баков к насосу топливо проходит через распределительный клапан, подпорный насос и фильтр грубой очистки 9. Если в автомобиле только один топливный бак или несколько баков общаются друг с другом, то распределительный клапан отсутствует. Перед подачей топлива из насоса в инжекторный насос оно очищается от мельчайших примесей в фильтре тонкой очистки 3. Впрыскивающие секции насоса для впрыска топлива, приводимые в действие коленвалом двигателя, подают топливо под высоким давлением (до 50 МПа и более) к форсункам в требуемом количестве в определенные моменты времени в соответствии с рабочим циклом и порядком работы двигателя. Топливо впрыскивается в камеры сгорания через форсунки, ввинченные в головку цилиндра в моменты завершения компрессионного хода в цилиндрах.

Перед пуском двигателя система заправляется топливом и подается в систему впрыска топлива с помощью топливного насоса перед пуском. После запуска насос не работает.

Если воздух поступает в насос впрыска топлива и трубопроводы высокого давления, соединяющие его с топливными форсунками, подача топлива в цилиндры прерывается. Это также будет мешать нормальной работе двигателя. Для предотвращения попадания воздуха в топливную форсунку в самой высокой точке системы на пути подачи топлива к топливной форсунке установлен воздушный сепаратор. Обычно воздушный сепаратор располагается в крышке фильтра тонкой очистки. Перед пуском двигателя, при необходимости, накопленный в воздушном сепараторе воздух направляется через клапан (клапан) 2 в воздушные полости топливных баков 1 для выпуска воздуха. Для этого, при остановленном двигателе, откройте кран (клапан) и закачайте в систему насос перед пуском. В этом случае топливо вытесняет воздух из воздушного поддона в воздушное пространство топливного бака через клапан распределения топлива (как показано на рисунке) или непосредственно.

Топливо, сбрасываемое в форсунках между иглой и распылителем, сбрасывается по дренажным линиям в специальный бак 7 или в основной топливный бак.

Топливные баки используются для хранения топлива. Они могут иметь различные конфигурации и мощности в зависимости от конструкции конкретного транспортного средства. Общая вместимость топливных баков определяется дальностью полета транспортного средства (обычно не менее 500 км). Чаще всего резервуары изготавливаются из листовой стали или высокопрочной пластмассы, устойчивой к химически активному топливу. Для защиты от коррозии внутренние поверхности стальных резервуаров покрыты бакелитовой краской, оцинкованной или луженой. Для повышения жесткости резервуаров иногда в стенах пробиваются канавки, а внутри резервуаров устанавливаются сплошные перегородки, которые также уменьшают свободную поверхность топлива и ослабляют его вибрацию во время движения транспортного средства.

Горловины заправочных горловин топливных баков, как правило, оснащены тканевыми фильтрами. Капельницы размещаются в нижней части танков. Если бак имеет большую вместимость, то топливо сливается через отверстие с пробкой и шаровым краном, расположенным над ловушкой. В этом случае используется специальная трубка-ключ со шлангом. Воздушное пространство резервуаров соединено с атмосферой дренажными трубами или другими специальными устройствами, которые предназначены для исключения проникновения огня во внутреннюю полость резервуара и утечки топлива в случае внезапных вибраций транспортного средства, а также (по возможности) для обеспечения очистки воздуха, поступающего в резервуары. В прошлом для измерения количества топлива в баках использовались измерительные щупы. На сегодняшний день наиболее распространенными являются электрические поплавковые датчики, которые посылают электрический сигнал, пропорциональный уровню топлива, на дисплей приборной панели автомобиля.

Главный топливный насос обеспечивает непрерывную подачу топлива из баков в топливный инжектор при работающем двигателе. Обычно он приводится в движение коленчатым или распределительным валом двигателя. Можно также использовать автономный электродвигатель, питающийся от генератора переменного тока транспортного средства.

Электропривод обеспечивает бесперебойную подачу топлива независимо от частоты вращения коленчатого вала и возможность аварийного отключения всей системы.

Существуют различные конструкции топливных дожимных насосов. Это могут быть шестеренчатые, плунжерные насосы (поршневые насосы) или пластинчато-роторные насосы (пластинчатый тип). Как правило, используются плунжерные и пластинчато-роторные насосы.

Плунжерный топливный насос состоит из корпуса насоса 5, плунжера 7 с пружиной 6, плунжера 10 с роликом 11, пружины 9 и штока 8, а клапаны — вход 4 и выход 1 с пружинами. Плунжер и таран можно перемещать вверх и вниз. Движение вверх обеспечивается вращением эксцентрика 12, который становится единым с распределительным валом инжекторного насоса; движение вниз обеспечивается пружинами 6 и 9.

При спуске эксцентриковый выступ роликового плунжера движется вниз под действием пружины b и заставляет находящееся под ним топливо попасть в нагнетательную линию насоса. В это время выхлопной клапан закрыт, а входной клапан открыт из-за вакуума над плунжером, и топливо поступает из впускной линии в полость над поршнем. При движении клапана и плунжера вверх впускной клапан закрывается под давлением топлива, а выхлопной клапан открывается и топливо поступает из верхней камеры в нижнюю камеру под плунжером. Таким образом, давление на топливо оказывается только при движении плунжера вниз.

Если подача топлива к двигателю снижается, то давление в нагнетательной линии насоса повышается, как и давление в полости под поршнем. В этом случае плунжер не может двигаться вниз даже под действием пружины 6, а плунжер со штоком движется медленно. Когда топливо расходуется, давление в выхлопной камере снижается, и плунжер снова начинает двигаться вниз под действием пружины 6, обеспечивая тем самым подачу топлива.

Плунжерный топливный насос обычно комбинируется с насосом 2 ручного всасывания топлива. Этот насос устанавливается на входе главного топливного насоса и управляется вручную путем перемещения поршня 3 со штоком поршня. Когда поршень поднимается вверх, под ним создается вакуум, впускной клапан открывается и топливо заполняет нижнюю поршневую камеру. При движении поршня вниз впускной клапан закрывается, а клапан нагнетания открывается, позволяя топливу продолжать поступать по топливной магистрали.

В дизельных двигателях тяжелых коммерческих автомобилей в основном используются роторно-поршневые топливные насосы (рис. 3.). Ротор 7 насоса приводится в движение коленчатым валом двигателя. В роторе имеются пазы, в которые вставляются пластины 6. Один (внешний) конец пластин скользит по внутренней поверхности направляющего сепаратора 8, другой (внутренний) конец — по окружности плавающего штифта 5, эксцентричного к оси ротора, скользящего попеременно из и в ротор. Ротор и пластины делят внутреннюю полость направляющей чаши на камеры A, B и C, объем которых непрерывно изменяется при вращении ротора. Объем камеры А увеличивается так, что в ней создается отрицательное давление, под действием которого топливо всасывается из впускной трубы. Объем камеры В уменьшается, давление повышается, и топливо вытесняется в выходную полость насоса. Топливо в камере В поступает от входа в чашку к выходу. Когда давление в нагнетательной полости поднимается до определенного уровня, редукционный клапан 2 открывается, преодолевая усилие пружины 7, и излишки топлива возвращаются во впускную полость насоса. При этом поддерживается постоянное давление в выходной полости и в выходном трубопроводе. Перед пуском, когда двигатель и, следовательно, главный топливный насос не работают, топливо может подаваться с помощью подпорного насоса. В этом случае перепускной клапан 3 открывается и преодолевает усилие пружины 4. В закрытом положении палета этого клапана перекрывает отверстия в паллете редукционного клапана.

Перед пуском двигателя система заправляется топливом с помощью заливочного насоса стартового топлива 10 и подается в насос высокого давления. В прошлом широко использовались плунжерные и мембранные насосы с ручным приводом. Однако в настоящее время все чаще используются центробежные насосы, приводимые в действие электродвигателем, работающим от аккумулятора. Они обеспечивают более быструю подачу топлива, не требуют от водителя мышечной силы и могут быть использованы в качестве аварийного насоса в случае выхода из строя основного насоса подачи топлива.

В фильтре грубой очистки 9 и фильтре тонкой очистки 3 топливо очищается от механических примесей и воды. Частицы размером 20…50 мкм, составляющие 80…90% от общей массы всех примесей, задерживаются в фильтре грубой очистки, который устанавливается перед главным топливным насосом 8. Фильтр тонкой очистки, расположенный между основным топливным насосом и насосом впрыска топлива, задерживает частицы размером 2…20 микрон.

В настоящее время на дизельных электростанциях используются следующие типы фильтров: сетчатые, ленточные и пластинчатые.

В тканевых фильтрах фильтрующий элемент представляет собой металлическую сетку. Он может состоять из концентрических цилиндров, через стенки которых форсируется топливо, или из дисковых секций, выстроенных на центральной трубе с отверстиями в стене и соединенных с выпускной трубой. В пазовом фильтре ленты фильтрующий элемент представляет собой гофрированную чашку, на которую наматывается профилированная лента. Через промежутки между поворотами полосы, создаваемые выступами, топливо переходит из пространства, окружающего фильтрующий элемент, в полости между гофрированной чашкой и полосой, а затем — в полость между дном и крышкой чашки, из которой оно выходит через выходной патрубок.

Фильтрующий элемент пластинчато-зазорного фильтра представляет собой полый цилиндр, состоящий из одинаковых тонких круглых дисков с изогнутыми выступами. Эти проекции образуют промежутки между дисками. Топливо поступает на внешнюю и внутреннюю поверхности цилиндра и очищается через зазоры между дисками. Очищенное топливо направляется через торцевые отверстия дисков в верхнюю часть фильтра к выпускному отверстию.

Фильтр грубой очистки часто комбинируется с отстойником для воды в дизельном топливе. В этом случае необходимо периодически выворачивать пробку сливного отверстия, чтобы удалить из нее скопившуюся воду.

В фильтрах тонкой очистки в качестве фильтрующих элементов обычно используются картонные элементы типа «мультиструйная звезда» или упаковки из картонных и войлочных дисков. Менее распространенными являются картриджи с механической упаковкой, поглощающей примеси (например, минеральная вата), картриджи с тканевой или нитевидной намоткой и т.д.

Высоконапорный топливный насос 5 предназначен для точного дозирования топлива и подачи его к форсункам 4 при требуемом давлении и в заданное время. В рядных двигателях такой насос устанавливается сбоку, в верхней половине картера. В V-образных двигателях она устанавливается в разделение цилиндров. Существует много типов топливных насосов.

В двигателях коммерческого транспорта насосы особенно распространены с рядными парами поршней, распределительный вал которых приводит в действие один поршень, подающий топливо только на один цилиндр двигателя. Другая конструкция рядного насоса может управлять фазами впрыска в дополнение к варьированию количества топлива. Распределительный насос характеризуется механическим или электронным регулятором и встроенным устройством для регулирования угла опережения впрыска. Одноплунжерный делительный насос с вращающимся плунжером обычно используется для высокоскоростных двигателей легковых автомобилей и легких грузовиков. Центральный плунжер, приводимый в действие кулачком, нагнетает давление на топливо и распределяет его по отдельным цилиндрам, в то время как дозатор или электромагнитный клапан управляют количеством впрыскиваемого топлива. Радиально-поршневой парный распределительный насос применяется в высокооборотных дизельных двигателях для легковых и малотоннажных автомобилей с непосредственным впрыском.

Элементы насосов обеих систем точно спроектированы для обеспечения длительного срока службы и стабильности работы, точного контроля времени и скорости впрыска, а также равномерного распределения скорости впрыска в каждый цилиндр. Предлагаются также рядные плунжерные насосы и насосы направленного действия с кулачковым приводом. Другой концепцией впрыска топлива является насосно-сопловая система, в которой насос и инжектор интегрированы в единый блок. Инжектор насоса устанавливается в головку каждого цилиндра. Он приводится в движение распределительным валом двигателя, непосредственно толкателем или опосредованно качающимся рычагом.

Встроенные насосы

Каждый насос высокого давления с рядной поршневой парой имеет по паре поршней для каждого цилиндра двигателя. Распредвал, приводимый в движение двигателем, перемещает плунжер, повышая давление топлива. Пружина возвращает его в исходное положение. Толкатель настолько точно подогнан под втулку (зазор составляет 3…5 мкм), что работает без утечек даже при высоком давлении и любой частоте вращения коленчатого вала двигателя. Рабочий ход плунжера постоянен.

Количество подаваемого топлива регулируется вращением поршня — спиральное углубление изменяет его текущий рабочий ход. Активная работа насоса начинается, когда верхний край плунжера закрывает входное отверстие. Шлиц соединяет камеру над плунжером с участком под спиральной канавкой.

Встроенная конфигурация с дополнительной втулкой

Этот тип насоса регулирует закрытие отверстия (начало подачи топлива) для регулирования угла впрыска. Выходное отверстие в корпусе насоса находится в катушке каждого комплекта поршней и втулок. Вал управления с рычагами одновременно регулирует положение всех скользящих контактов путем перемещения скользящего контакта вверх или вниз, чтобы инициировать ранний или поздний запуск топлива. Вал вращается с помощью электромагнитного механизма. Датчик положения иглы контролирует начало впрыска непосредственно на форсунке. Он посылает соответствующий сигнал в ЭБУ для управления током возбуждения соленоида, чтобы он был совместим с заданными значениями. Датчик частоты вращения коленчатого вала предоставляет точную информацию о продолжительности впрыска топлива относительно ТМТ посредством импульсов от контрольных меток на маховике.

Топливно-впрыскной насос (VE) распределительного типа

Этот насос используется для 3-, 4-, 5- и 6-цилиндровых дизельных двигателей грузовиков мощностью до 20 кВт на цилиндр. Сплит-насосы для двигателей с прямым впрыском создают давление до 700 бар на скоростях до 2400 об/мин.

Раздельный насос содержит только один плунжер и комплект втулок для питания всех цилиндров.

Во время рабочего хода поршень не только создает необходимое давление топлива, но и при вращении распределяет его по отдельным выпускным отверстиям. За один оборот приводного вала плунжер выполняет количество ходов, соответствующее количеству цилиндров двигателя. Приводной вал вращает кулачок и толкатель, к которому он подключен. Проекции на кулачке обеспечивают осевое перемещение толкателя и его вращение (распределение и доставка топлива). Насос подает топливо во время хода до тех пор, пока штепсельная розетка остается закрытой, и прекращает подачу топлива, как только розетка совмещается с отверстием в регулировочной втулке. Регулятор определяет положение регулировочной втулки, которая движется на плунжере.

Распределительный насос с аксиальным поршнем

Этот насос является эволюцией уже упомянутой концепции наддува электронно-управляемого направленного насоса. К нему добавляется электромагнитный клапан высокого давления, электронный блок управления (ECU) и датчик угла. Электромагнитный клапан закрывается и определяет начало подачи топлива. Скорость впрыска соответствует продолжительности закрытия клапана. Давление впрыска топлива достигает 1200 бар.

Распределительный роторный насос для впрыска топлива

Эти насосы предназначены для двигателей с прямым впрыском и высокой мощностью. Значения давления со стороны насоса составляют до 1000 бар, в то время как соответствующие значения в насадке могут подниматься до 1500 бар. Так как кулачковый механизм приводится в движение напрямую, отклонения от установленных законов подачи топлива минимальны. Электромагнитное управление позволяет быстро реагировать на открытие и закрытие плунжерной камеры.

Инжекторы циклического питающего насоса с управлением от клапана

Новое поколение синхронизированных однонасосных систем впрыска для современных легковых и грузовых автомобилей с дизельными двигателями с прямым впрыском имеет модульную конструкцию; эти системы включают в себя насосно-сопловую установку с электронным управлением (PDE) и насосную установку (PLD).

Насосно-насосный агрегат с электронным управлением представляет собой одноцилиндровый блок впрыска топлива. Этот блок оснащен встроенным электромагнитным клапаном и предназначен для установки непосредственно на головку цилиндра дизельного двигателя. Зажимные кронштейны удерживают отдельные модули, которые имеют отдельный топливный контур для каждого из цилиндров двигателя. Кулачок на распределительном валу приводит в действие индивидуальный инжектор насоса для каждого цилиндра непосредственно через рычаг качалки или опосредованно через толкатель и рычаг качалки. Электромагнитный клапан быстрого действия обеспечивает точное регулирование времени впрыска и расхода в соответствии с параметрами, заданными в программной карте деталей двигателя. В выключенном положении электромагнитный клапан обеспечивает неограниченный поток топлива от насоса в контур низкого давления системы. Электромагнитный клапан находится под напряжением во время хода плунжера насоса, закрывая перепускной клапан и тем самым герметизируя контур высокого давления. После этого топливо поступает в инжектор при превышении давления открытия распылителя. То есть впрыск топлива начинается, когда закрывается электромагнитный клапан.

Сопловой насос используется для давления впрыска до 160 МПа (180 МПа для продвинутых моделей). Эта конструкция также может быть использована для селективного одноцилиндрового отключения (при частичной нагрузке).

Аккумуляторная топливная система «Common Rail» типа

Аккумуляторные системы позволяют комбинировать систему впрыска дизельного топлива с различными дистанционно управляемыми функциями, обеспечивая при этом более высокую точность процесса сгорания. Отличительной особенностью системы общего рельса является разделение узлов давления и впрыска. Это позволяет увеличить величину давления впрыска топлива.

Система основана на резервуаре (аккумуляторе). Этот резервуар включает в себя компоненты распределительных трубопроводов (общий рельс), топливопроводов и форсунок. Плунжерный насос высокого давления (линейный насос на грузовиках, радиальный плунжер на легковых автомобилях) создает давление; этот насос может быть сконструирован так, чтобы работать при низком крутящем моменте, что значительно снижает требования к тяговому усилию.

Давление в системе, создаваемое топливной форсункой, распространяется через аккумулятор и топливопроводы к инжектору. Инжектор обеспечивает поступление правильного количества топлива в камеру сгорания. В этот момент ЭБУ посылает сигнал возбуждения на электромагнитный клапан впрыска, чтобы инициировать впрыск топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью открытия форсунки и давлением в системе.

Инжектор используется для подачи топлива под высоким давлением в цилиндр двигателя в виде мелкодисперсного распыления. Типичная насадка (рис. 13.) состоит из корпуса 5 с распылителем 3, направляющего штифта 4 и накидной гайки 2, игольчатого распылителя 1 со стержнем 6, пружины 7 с опорной шайбой, регулировочного винта 9 и накидной гайки 8, накидной гайки 10 и отверстия всасывания топлива 12 с фильтром сетчатого фильтра 11. Распылитель и игла должны очень плотно прилегать друг к другу. В верхней части распылителя имеется кольцевой и несколько (обычно три) вертикальных топливных каналов, в нижней части — центральный входной и выходной каналы с распылительными отверстиями. Диаметр этих отверстий составляет 0,2 … 0,4 мм. Игла с нижним конусным концом закрывает выходной канал. Насадка прочно соединена с корпусом насадки через накидную гайку. Топливный канал в корпусе соединен с кольцевым каналом распылителя его вертикальными каналами. Направляющий штифт обеспечивает правильное позиционирование распылителя относительно корпуса.

Топливо, подаваемое в форсунку через входное отверстие топлива, проходит через сетчатый фильтр и поступает через топливные каналы верхнего корпуса распылителя в его кольцевую полость. Когда в этой полости достигается требуемое давление, которое действует, в том числе, на конический пояс иглы, последняя поднимается и преодолевает сопротивление пружины. В этот момент открывается выхлопное отверстие, через которое топливо поступает в камеру сгорания цилиндра двигателя, а через отверстия для распыления — в камеру сгорания.

После того, как поток топлива через насосную часть ГРЧ закончен и давление падает, игла сбрасывается в гнездо и прекращает впрыск топлива. Топливо, утечка которого произошла в результате разрыхления, поступает в верхнюю часть насадки и сбрасывается через отверстия в шнеке 9 и гайке 10, через специальную трубу, в бак 7 для сбора топлива.

Действующие жесткие требования к выбросам загрязняющих веществ двигателями внутреннего сгорания заставили конструкторов дизельных двигателей искать новые решения в области топливного оборудования для этих двигателей. Дело в том, что даже самые современные системы впрыска топлива не способны обеспечить такое давление топлива, которое бы распыляло топливо достаточно мелко, чтобы полностью сгореть в камере сгорания.

Неполное сгорание приводит к увеличению расхода топлива и, что более важно, к увеличению концентрации загрязняющих веществ, особенно сажи, в выхлопных газах. В этом контексте так называемая аккумуляторная система подачи топлива в настоящее время все чаще используется в дизельных двигателях с непосредственным впрыском топлива.

Основным отличием этой системы от «классической» является общий топливный рельс (аккумулятор), в котором при работе двигателя создается очень высокое давление.

Топливный рельс соединен по линиям высокого давления с электронными инжекторами, иголки которых перемещаются электромагнитами по сигналам от компьютера управления двигателем (электронный блок). Топливная система практически во всех отношениях оптимизирует работу двигателя.

Воздушная система

Система подачи воздуха в дизельном двигателе состоит из воздушного фильтра, воздухозаборных труб и, в случае двигателей с турбонаддувом, также из турбокомпрессора, подающего воздух в двигатель.

Воздушный фильтр в своем общем виде (рис. 6) может состоять из корпуса 3, крышки 1 и съемного фильтрующего элемента 2, который состоит из двух перфорированных стальных оболочек и гофрированного картона между ними. Патрубок 7 предназначен для отвода пыли из корпуса фильтра.

Воздух поступает в фильтр через порт 5, очищается в нем и выходит через порт 6.

Турбокомпрессор.

Дизельные двигатели грузовиков оснащаются турбокомпрессором, который использует энергию выхлопных газов для наддува цилиндров дизельного двигателя. Турбокомпрессор (рис. 15.) состоит из одноступенчатого центробежного компрессора и радиальной центростремительной турбины.

Принцип работы турбокомпрессора заключается в том, что выхлопные газы из цилиндров под давлением проходят через выпускной коллектор в камеры газовой турбины. Расширяющиеся газы вызывают вращение колеса центробежного турбокомпрессора. Центробежный турбокомпрессор всасывает воздух через воздушный фильтр, сжимает его и под давлением подает в дизельные цилиндры. Подшипник турбокомпрессора смазывается маслом, которое подается из центробежного масляного фильтра. Из турбокомпрессора масло сбрасывается через линию слива масла в картер дизельного двигателя. Турбинное колесо 7 отлито из жаропрочного никелевого сплава и приварено к валу ротора. Компрессорное колесо 12 отлито из алюминиевого сплава и закреплено на валу ротора специальной гайкой 13. Поставляются контактные газонефтяные уплотнения турбокомпрессора с пружинными шайбами 11. Со стороны турбины уплотнительные кольца устанавливаются в канавку втулки 6, которая прижимается к валу ротора Со стороны компрессора уплотнительные кольца устанавливаются в канавку втулки 14. Для повышения эффективности масляного уплотнения со стороны компрессора зона уплотнительного кольца отделена от зоны активного выброса масла из подшипника маслоотражателем 10, который образует дополнительный лабиринт.

Обоснование для диагностики системы электроснабжения дизельных двигателей грузовых автомобилей

Любая машина (механизм) может находиться в двух состояниях — рабочем и неисправном. Машина работает, когда она отвечает всем требованиям, предъявляемым к ней.

На систему электроснабжения приходится до 9% неисправностей в дизельных автомобилях. Типичные неисправности: Нарушения, связанные с утечками и утечками топлива, особенно из топливопроводов высокого давления; засорение фильтров воздуха и особенно топлива; проникновение масла в линию инжектора; износ и несоосность поршневых пар насосов высокого давления; потеря герметичности инжектора и падение начального давления хода иглы; износ выходных отверстий инжектора, их коксование и засорение. Эти неисправности приводят к изменению времени начала подачи и впрыска топлива, неравномерной работе топливного насоса по углу и количеству подаваемого топлива, ухудшению качества распыления топлива. Это приводит, в первую очередь, к увеличению дымового выброса выхлопных газов, и в меньшей степени к увеличению расхода топлива и снижению мощности двигателя (на 3 — 5%).

Надежность узлов и агрегатов системы электроснабжения дизельных двигателей, установленных в современных автомобилях, достаточно высока, поэтому при своевременной диагностике, замене изношенных и вышедших из строя в результате старения материалов деталей вероятность их внезапного выхода из строя достаточно мала. Неудачи редко происходят спонтанно и, как правило, являются результатом иногда затянувшегося развития дефектов.

Фундаментальным шагом в диагностике энергосистемы и определении причины отказа является выбор отправной точки для поиска. Часто причину обнаруживают лежащей на поверхности, но в некоторых случаях утомительно проводить значительные исследования. У автолюбителя, сделавшего полдюжины случайных проверок, замен и исправлений, вполне может быть шанс выяснить причину неисправности (или ее симптом), но такой подход нельзя назвать разумным, так как он утомителен и бесцельно обходится во времени и деньгах. Гораздо более эффективным оказывается спокойный логический подход, своевременная диагностика узлов и элементов энергетической системы.

Физические принципы диагностики силовой системы дизельных двигателей грузовых автомобилей.

Диагностика системы питания включает в себя: Проверка герметичности системы и состояния топливных и воздушных фильтров, проверка всасывающего насоса, а также насоса высокого давления и форсунок.

Наличие утечки в части системы, находящейся под высоким давлением, визуально проверяется по утечке топлива при работающем двигателе. Утечку впускной части (от бака к топливному насосу), которая приводит к засасыванию воздуха и нарушению работы системы перекачки топлива, можно проверить с помощью специального устройства — бака. Низконапорную часть линии можно также проверить на герметичность при выключенном двигателе, нажав на нее ручным топливным насосом.

Состояние сухих воздушных фильтров проверяется отрицательным давлением за фильтром с помощью пьезометра для воды (оно не должно превышать 700 мм водяного столба).

Состояние топливных фильтров можно проверить на холостом ходу по давлению за фильтром (допустимо не менее 150 кПа) и точнее по разности давлений до и после фильтра (не более 20 кПа). Низкое давление свидетельствует о неудовлетворительной работе топливного насоса, который после реконструкции в условиях мастерской, при испытаниях на специальном испытательном стенде, должен обеспечивать давление не менее 50 кПа (при 1050 об/мин), напора не менее 400 кПа и напора не менее 25 см на 100 рабочих ходов (данные нормы — для восьмицилиндровых двигателей МАЗ и КамАЗ).

Проверка насоса высокого давления и форсунок непосредственно на автомобиле проводится при превышении двигателем нормы по курению, а также для выявления неисправностей и оптимизации технического воздействия на техническое обслуживание и ремонт топливного оборудования. Наиболее популярный метод основан на анализе изменений давления, которые определяются с помощью специального датчика, установленного на инжекторе в топливопроводе выброса деления. В этом методе диагностика проводится с помощью упрощенных аналоговых устройств со встроенным датчиком и стробоскопом (тип K261), позволяющих определить частоту вращения коленчатого вала двигателя, угол регулировки угла опережения впрыска, возможность проверки качества регулятора частоты вращения и автоматической муфты угла опережения впрыска, а также давление пуска впрыска для каждого цилиндра (при реализации датчика).

При отсутствии диагностических средств для уменьшения задымления необходимо проводить трудоемкие профилактические работы, особенно на инжекторах и насосах высокого давления, с их удалением и последующей сборкой и тестированием в цеховых условиях. Разобранное сопло проверяется: на герметичность при давлении 30 МПа, где время падения давления от 28 до 23 МПа должно быть не менее 8 секунд; на начало подъёма (давление впрыска), которое должно быть (16,5 + 0,5) МПа для двигателей КАМАЗа, на качество опрыскивания, которое должно быть чистым, туманным и гладким по сечению конуса, с характерным «металлическим» звуком. Напорно-нагнетательная форсунка регулируется путем регулировки толщины шайб, установленных под пружиной или с помощью регулировочной гайки.

Самым трудным и ответственным является проверка и регулировка насоса высокого давления в начале движения, его равномерность и фактическая подача топлива, которая осуществляется на специальных стендах. Неточность интервала между началом подачи топлива каждой секции по отношению к первой не должна превышать 20, а неравномерность в регулировке стойки в положении максимальной подачи — не более 5%. На стенде устанавливается подача топлива для пуска и максимального цикла, а также работа регулятора подачи топлива (отключение подачи топлива при выключенном двигателе, автоматическое отключение подачи топлива при установленной максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя и частоте пусков автоматического регулятора).

Установлено, что причиной чрезмерного дымовыделения выхлопных газов является недостаточная точность настройки топливных насосов высокого давления при ремонте, а также значительные отклонения в величине пропускной способности рабочих (установленных на дизельном топливе) форсунок и топливопроводов. В результате, в первую очередь, наблюдается большая неравномерность величины циклической подачи топлива между отдельными цилиндрами дизельного двигателя, что, в свою очередь, приводит к увеличению удельного расхода топлива (снижение топливной экономичности).

Основная часть погрешностей регулировки ВПЧ и форсунок на испытательном стенде без двигателя вносится форсунками с топливными линиями высокого давления, для устранения этого недостатка в международной практике используется эталонная система ДТА (система эталонного образца).

С помощью этой системы можно уменьшить ошибки регулировки топливных устройств. Однако использование стендовых стандартов требует корректировки значений циклических расходомеров топливных насосов высокого давления с учетом полноты стендовых стандартов. В данной работе разработана методика коррекции параметров управления впрыскивающими насосами и сформированы таблицы параметров управления впрыскивающими насосами.

Методы, инструменты и устройства для диагностики системы питания дизельного двигателя

Устройства системы питания дизельного двигателя принципиально отличаются от устройств карбюраторного двигателя. Поэтому использование диагностического оборудования для силовых систем карбюраторных двигателей невозможно для силовых систем дизельных двигателей.

Система питания дизельного двигателя включает в себя устройства, влияющие на расход топлива, такие как воздушный фильтр, топливный фильтр предварительной очистки, фильтр тонкой очистки, бустерный насос, топливный насос высокого давления и форсунки, регулятор оборотов двигателя и привод. Поршневые пары топливного насоса и форсунок подвергаются наиболее сильному износу, пружины теряют свою эластичность. Нарушение герметичности и засорения элементов топливной системы приводит к остановке работы двигателя, а нарушение регулирования пуска, величины и равномерности подачи топлива, угла опережения впрыска, давления при запуске холостого хода иглы и минимальной частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу — к увеличению расхода топлива и выхлопных газов.

Для проверки качества распыления топлива необходимо произвести несколько резких впрысков топлива через форсунку с рычагом 4, а затем, встряхивая рычаг 70-80 махов в минуту, наблюдать за типом впрыска. Если качество опрыскивания неудовлетворительное, инжектор необходимо отремонтировать или заменить.

Дизельные двигатели, помимо высоких технико-экономических показателей, имеют и недостатки, одним из которых является высокое содержание аэрозолей в выхлопных газах, определяющее развитие дыма при запуске. Отработавшие газы дизельных двигателей в основном содержат частицы сажи, золы, несгоревшего топлива, масла и воды, которые загрязняют атмосферный воздух и оказывают вредное воздействие на человека.

Для определения содержания дыма в выхлопных газах дизельного двигателя существует устройство модели К_408 (рис. 18), которое работает от сети переменного тока 220В.

Прибор состоит из двух блоков — электрического измерения и газа, смонтированных в металлическом корпусе, который устанавливается на стенде. Электрическая измерительная часть содержит фотоэлемент, лампу 12 В и 30 Вт мощности, микроамперметр и потенциометр, который регулирует ток от фотоэлемента к микроамперметру.

Газовая секция состоит из пробоотборника, распределительного устройства, рабочих и контрольных трубок и вентилятора.

Процедура измерения уровня дыма выполняется следующим образом:

— Прикрепите пробоотборник прибора к трубе глушителя;

— Запустите двигатель и прогрейте автомобиль;

— установите ручку управления в положение «Измерение»;

— Определите уровень дыма по шкале на микроамперметре, градуированной по процентам дыма.

Обычный уровень дыма не более 50 единиц.

В дополнение к описанным выше методам диагностики энергосистемных устройств и оборудования существует множество других, некоторые из которых перечислены ниже:

ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ И РЕГУЛИРОВАНИЯ KI-35479.

Испытательный стенд предназначен для диагностики и регулирования параметров ВЧФ до 12 разделов.

Диагностика производится по частоте вращения приводного вала топливного насоса и давлению подачи, измерению циклической подачи и угла начала впрыска топлива, записи в цифровом формате, обработке и отображению полученной информации.

Испытательный стенд позволяет проверить следующие параметры и характеристики насоса впрыска топлива:

— Размеры и равномерность подачи топлива по секциям;

— Начальный и конечный углы впрыска и изменение расхода в сечениях;

— частота вращения вала в момент прерывания подачи топлива

— Скорость вращения вала в момент старта губернатора.

Настройка режимов работы, диагностических параметров, регистрация результатов, их обработка и отображение осуществляется с помощью ПК. Интуитивно понятный интерфейс ПК с оператором. Дальнейшие модификации и расширения функций стенда во время эксплуатации возможны по желанию заказчика.

Испытательный стенд KI-35479 отличается от аналоговых устройств возможностью регулировки системы впрыска дизельного двигателя в целом.

Измерительная часть испытательного стенда соединена с топливной системой с помощью камер впрыска, которые непосредственно прикреплены к инжекторам. Камеры подключаются к системе измерения мощности через гибкие шланги, а датчики давления, расположенные в этих камерах, подключаются к контроллеру испытательного стенда через электрический кабель.

Это дает максимальную степень свободы в пространственном расположении камер впрыска, а форсунки могут быть установлены в местах, определенных конструкцией двигателя.

Характеристики сечений определяются прямым измерением расхода (аналогично KI-35478 испытательному стенду).

Параметры фазы на новом испытательном стенде определяются путем измерения давления в инжекторных камерах (камерах вспенивания). Это позволяет определять время начала инъекции путем прямого измерения, что отличает предлагаемый метод от методов косвенного измерения фазовых параметров, например, с помощью применяемых пьезоэлектрических датчиков, размещенных на трубах высокого давления. Управление стендом и обработка отобранных параметров осуществляется с помощью персонального компьютера и разработанного программного обеспечения. Для регулировки топливной системы дизельного двигателя на испытательном стенде необходимо установить отремонтированную (новую) электропроводку:

— Ремонтный (новый) насос впрыска топлива,

— отремонтированные (новые) и отрегулированные инжекторы,

— отремонтированные (новые) и выбранные линии высокого давления.

После этого регулируются фазовые параметры и эффективность всех секций ВЧ. В этом случае можно использовать как блок впрыска, так и настройки инжектора.

Затем инжекторы и шланги маркируются в соответствии с их принадлежностью к секциям, и на их двигателе устанавливается отрегулированная топливная система.

Точность такой регулировки значительно выше, чем у настольных инжекторов и настольных трубок высокого давления (параметры стандартных инжекторов и трубок высокого давления отличаются от настольных как минимум двумя полями допуска).

Предлагаемая конструкция стенда не исключает возможности внесения корректировок и традиционных способов. Для этого на стенде предусмотрена установка кронштейна для установки настольных инжекторов с трубками высокого давления.

Технология диагностики системы электроснабжения дизельных двигателей

Источник питания диагностика дизельных двигателей

Поддержание системы электропитания двигателя автомобиля в хорошем состоянии достигается за счет технического обслуживания и ремонта на основе рекомендаций системы профилактического обслуживания конкретного автомобиля.

В отличие от техобслуживания, ремонт — особенно техобслуживание — это незапланированная операция, проводимая в профилактических целях и выполняемая по мере необходимости в случае неисправностей, при наличии которых дальнейшая эксплуатация невозможна или экономически нецелесообразна.

Для правильной диагностики и ремонта силовой системы дизельного двигателя необходимо обратить внимание на устройства и приборы, которые в основном зависят от производительности системы и расхода топлива. Обычно первым делом необходимо проверить воздушный фильтр, фильтры, топливные форсунки, топливный насос и подачу топлива под высоким давлением, а также регулятор оборотов и серводвигатель.

Последовательность диагностики во время сервисного обслуживания:

Очистите воздушный фильтрующий элемент.

Во время сезонного технического обслуживания проверьте воздушный фильтр: Отсоедините воздушные линии от корпуса фильтра; снимите крышку, снимите бумажный фильтрующий элемент, снимите корпус воздушного фильтра; промойте его горячей водой или бензином. Продуйте сжатым воздухом и тщательно просушите. При установке фильтра замените прокладки с трещинами, проверьте качество уплотнения на наличие твердого вмятины на прокладке. Очистите или замените фильтрующий элемент. Соберите фильтр в обратном порядке.

Примерный срок службы элемента составляет 1000 часов или 50000 км пробега.

Проверка герметичности системы подачи воздуха.

Для проверки герметичности соединений и воздушных линий от воздушного фильтра к двигателю требуется внешний осмотр с необходимым повторным затягиванием соединений шлангов. Утечки в сварных швах труб можно устранить пайкой, закругленностью поверхностей фитингов на трубопроводах для резиновых шлангов — регулировкой и вытягиванием; резиновые шланги и уплотнения с трещинами должны быть заменены. Допускается герметизация стыков трубопроводов и шлангов герметизирующими пастами и белилами.

Слейте осадок из топливного фильтра и промойте фильтр (для навесных топливных фильтров).

Слейте топливо из фильтра, ослабив дренажную пробку. Открутите винты, крепящие крышку к корпусу фильтра, и снимите крышку вместе с фланцем.

Отвинтите фильтрующий элемент от корпуса фильтра. Промойте решетку фильтрующего элемента и полость крышки бензином или дизельным топливом, используя ванну и щетку, промойте сжатым воздухом. Соберите фильтр в обратном порядке. Затяните дренажную пробку и убедитесь, что фильтр плотно затянут при работающем двигателе. Устраните утечки топлива или воздуха, затянув винты крепления крышки и корпуса.

Проверьте герметичность системы подачи топлива в двигатель.

Для проверки герметичности системы подачи дизельного топлива необходимо использовать специальное устройство. Перед началом испытаний проверьте устройство на герметичность. Для этого закройте двухходовой клапан, наполните бак для оборудования топливом (5-6 литров), затем закройте клапан сброса давления и насос, создав в баке для оборудования давление около 3 кг/см2. В течение 1 минуты манометр не должен показывать заметное падение давления.

Чтобы проверить герметичность системы электропитания двигателя, выполните следующие действия: Отсоединить линию вытяжки топлива от топливного бака и вставить пробку; отсоединить линию вытяжки топлива от топливного бака и подсоединить ее к приборному шлангу с помощью сменного фитинга; повернуть приборный двухходовой клапан так, чтобы приборный бак был подключен к системе электропитания двигателя через линию вытяжки топлива.

При повороте клапана топливо поступает из бака прибора в систему питания двигателя. Наличие утечки в любом месте системы может быть обнаружено по появлению пузырьков топлива или воздуха. После закрытия крана устраните неисправность и снова проверьте систему на герметичность. После устранения неисправности отсоедините агрегат и подсоедините оба топливных трубопровода к баку, запустите двигатель и проверьте его работу.

При обнаружении утечки в соединениях (утечки топлива или пузырьков воздуха) закройте двухходовой клапан блока, устраните неисправность и еще раз проверьте герметичность системы: отсоедините блок от топливной магистрали, подсоедините топливные магистрали к топливному баку, запустите двигатель и проверьте его работоспособность.

Дизельные двигатели, помимо высоких технико-экономических показателей, имеют и отрицательные стороны, одной из которых является высокое содержание аэрозолей в выхлопных газах, которые определяют стартовый дым. Выхлопные газы дизельных двигателей в основном содержат частицы сажи, золы, несгоревшего топлива, масла и воды, которые загрязняют атмосферный воздух и оказывают вредное воздействие на человека.

Заключение

Поэтому, изучая эту тему, я рассмотрел двигательную установку дизельных двигателей грузовых автомобилей в целом и методы ее диагностики. Я обнаружил, что задачи диагностики напрямую зависят от области применения и назначения.

Диагностика проводится как при техническом обслуживании, так и при ремонте.

При техническом обслуживании диагностика заключается в идентификации: Узлы и элементы силовой системы двигателя, необходимость технического обслуживания узлов и элементов силовой системы, перечень работ, которые необходимо выполнить при очередном техническом обслуживании.

В случае ремонта задачей диагностики является подготовка перечня работ, которые необходимо выполнить для восстановления работоспособности системы.

Перечисленные задачи выполняются полностью или частично в зависимости от типа инструментов и оборудования, используемых при диагностике.

Также отмечается, что существует широкий спектр методов и оборудования для диагностики системы поставок дизельных двигателей грузовых автомобилей.

Список литературы

1. «За рулем» — электронный ресурс: http://www.zr.ru/;

2. «Система подачи топлива для дизельных двигателей» — электронный ресурс: http://ustroistvo-avtomobilya.ru/;

3. «Диагностика топливной системы дизельных двигателей» — электронный ресурс: http://reftrend.ru/1032233.html;

4. «Двигательное диагностическое оборудование» — электронный ресурс: http://ecsmart.ru/professional-education/common-rail-courses/;

5. «Дизельная энергетическая система» — электронный ресурс: http://http://own.in.ua/view/.

Двухтопливные двигатели, работающие на природном газе / дизельном топливе: технологии, характеристики и выбросы

В этом документе обобщается обзор технологии двухтопливных двигателей, работающих на природном газе / дизельном топливе, выполненный для Института исследований газа. (1) * В прошлом двухтопливные двигатели, работающие на природном газе / дизельном топливе, были отведены на несколько небольших нишевых рынков, но наш обзор показал, что технология двухтопливных двигателей имеет значительный потенциал. Потенциальные преимущества двухтопливных двигателей включают эффективность дизельного топлива и среднее эффективное давление в тормозной системе (BMEP) с гораздо более низкими выбросами оксидов азота (NOx) и твердых частиц.Новые технологии предлагают решения проблем низкой эффективности и выбросов при небольшой нагрузке. Двухтопливные двигатели могут быть разработаны для работы на природном газе с пилотным дизельным топливом или на 100% дизельном топливе. Многие существующие дизели могут быть переведены на двухтопливный режим. Предварительный экономический анализ показывает, что такие преобразования могут быть оправданы только за счет экономии затрат на топливо в таких приложениях, как железнодорожные локомотивы, морские суда, карьерные самосвалы и системы выработки дизельной энергии.

Двухтопливный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, в котором основное топливо (обычно природный газ) смешано более или менее однородно с воздухом в цилиндре, как в двигателе с искровым зажиганием. Однако, в отличие от двигателя с искровым зажиганием, воздушно-топливная смесь воспламеняется путем впрыска небольшого количества дизельного топлива («пилот»), когда поршень приближается к вершине такта сжатия. Это пилотное дизельное топливо быстро подвергается предпламенным реакциям и воспламеняется из-за теплоты сжатия, как это было бы в дизельном двигателе.Затем при сгорании пилотного дизельного двигателя воспламеняется топливовоздушная смесь в остальной части цилиндра.

Так как воздух и основное топливо предварительно смешаны в цилиндре, двухтопливные двигатели имеют много общих черт с двигателями с искровым зажиганием, работающими по циклу Отто. Однако, поскольку они основаны на воспламенении от сжатия пилотного двигателя, они также имеют некоторые общие характеристики с дизелями, а также некоторые собственные уникальные преимущества и недостатки.

Одним из преимуществ двухтопливных двигателей является то, что в большинстве случаев они могут быть разработаны для работы на природном газе с пилотным дизельным двигателем или на 100% дизельном топливе.Это делает их особенно ценными в обстоятельствах, когда использование природного газа желательно по экологическим или экономическим причинам, но где газоснабжение может быть не полностью надежным. Например, двухтопливный грузовик мог работать на сжатом природном газе там, где это топливо было доступно — например, в городских районах, страдающих от сильного загрязнения воздуха. Однако, если бы грузовику пришлось выезжать за пределы диапазона подачи сжатого природного газа, он все равно мог бы вернуться на 100% -ное дизельное топливо. Точно так же генераторная установка может большую часть времени работать на относительно недорогом трубопроводном газе, но мгновенно переключиться на 100% дизельное топливо, если подача газа была прервана.Другие потенциальные приложения, в которых эта возможность будет важна, включают дизель-электрические локомотивы, морские суда, сельскохозяйственное оборудование, строительное и промышленное оборудование, а также двигатели, использующие биогаз, канализационный газ или другие источники переменного газа.

Еще одним преимуществом двухтопливных двигателей является легкость, с которой большинство существующих дизелей можно перевести на двухтопливный режим. В отличие от трудностей, связанных с переводом дизельного двигателя на искровое зажигание, многие дизельные двигатели можно перевести на двухтопливный режим работы, даже не снимая головок цилиндров.Учитывая большое количество используемых автомобилей, оборудования и техники с дизельными двигателями, такое двухтопливное преобразование может сделать возможным повсеместную замену дизельного топлива природным газом с большой экономией капитальных затрат и времени по сравнению с тем, что требуется для преобразования. к двигателям с искровым зажиганием.

Характеристики и выбросы двухтопливного двигателя зависят от условий эксплуатации и сложности системы управления. Двухтопливные двигатели лучше всего работают при средней и высокой нагрузке и часто могут быть равны или лучше топливной экономичности чистого дизельного топлива в этих условиях.Работая с обедненным воздушно-топливным соотношением, они также могут достичь гораздо более низких выбросов (особенно NOx и твердых частиц (PM)), чем чистое дизельное топливо. Существующие двухтопливные конверсии страдают от значительного увеличения выбросов окиси углерода (CO) и углеводородов (HC) и снижения топливной эффективности при малых нагрузках. Это потому, что они работают без дросселирования, так что воздушно-топливная смесь становится беднее при уменьшении нагрузки. По мере того, как смесь становится беднее, сгорание в конечном итоге ухудшается, оставляя большое количество продуктов частичной реакции в выхлопных газах.Поскольку для многих дизельных двигателей, особенно транспортных средств, характерны большие объемы работы с малой нагрузкой, высокие выбросы и низкая эффективность двухтопливных двигателей в этих условиях являются серьезным препятствием. Это, возможно, основная причина того, что практически все разрабатываемые новые двигатели для тяжелых грузовиков, работающих на природном газе, имеют искровое зажигание, а не двухтопливные. Но последние технологические разработки в области больших двухтопливных двигателей в сочетании с электронными системами учета и контроля топлива нового поколения могут позволить преодолеть проблемы, связанные с выбросами при малой нагрузке и топливной экономичностью в двухтопливном двигателе, при сохранении и даже усиление преимуществ двухтопливного подхода.

Этот отчет документирует выводы исследовательского проекта, выполненного для Группы технологии двигателей Научно-исследовательского института газа (GRI). Целью данного исследования было определение и оценка существующей двухтопливной технологии, выявление потенциально многообещающих применений этой технологии и определение соответствующих областей внимания для будущих исследований и разработок двухтопливных двигателей, финансируемых GRI. В этой статье рассматривается текущее состояние технологии двухтопливных двигателей и дается характеристика текущих и потенциальных будущих характеристик и уровней выбросов, а также основных явлений сгорания, ответственных за производительность и выбросы.В нем представлены данные о выбросах и характеристиках ряда коммерческих двухтопливных двигателей. Кроме того, в нем обсуждается возможность дооснащения двухтопливной технологией существующих дизельных двигателей. Наконец, в нем представлены рекомендации для будущих исследований и разработок.

Впрыск дизельного топлива

Впрыск дизельного топлива

Magdi K. Khair, Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием.Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Назначение системы впрыска топлива — подавать топливо в цилиндры двигателя с точным контролем момента впрыска, распыления топлива и других параметров. К основным типам систем впрыска относятся насос-форсунка, насос-форсунка и common rail. Современные системы впрыска достигают очень высокого давления впрыска и используют сложные электронные методы управления.

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

На характеристики дизельных двигателей сильно влияет конструкция их системы впрыска. Фактически, наиболее заметные успехи, достигнутые в дизельных двигателях, явились прямым следствием превосходной конструкции системы впрыска топлива. Хотя основная цель системы — подавать топливо в цилиндры дизельного двигателя, именно то, как это топливо подается, определяет разницу в характеристиках двигателя, выбросах и шумовых характеристиках.

В отличие от своего аналога двигателя с искровым зажиганием, система впрыска дизельного топлива подает топливо под чрезвычайно высоким давлением впрыска. Это означает, что конструкции компонентов системы и материалы должны быть выбраны таким образом, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, чтобы работать в течение продолжительного времени, что соответствует целевым показателям долговечности двигателя. Для эффективной работы системы также необходимы более высокая точность производства и жесткие допуски. Помимо дорогих материалов и производственных затрат, дизельные системы впрыска характеризуются более сложными требованиями к управлению.Все эти функции составляют систему, стоимость которой может составлять до 30% от общей стоимости двигателя.

Основное назначение системы впрыска топлива — подавать топливо в цилиндры двигателя. Чтобы двигатель мог эффективно использовать это топливо:

  1. Топливо необходимо впрыскивать в нужное время, то есть необходимо контролировать время впрыска и
  2. Необходимо подать правильное количество топлива для удовлетворения требований к мощности, то есть необходимо контролировать дозирование впрыска.

Однако для достижения хорошего сгорания недостаточно подавать точно отмеренное количество топлива в нужное время. Дополнительные аспекты имеют решающее значение для обеспечения надлежащей работы системы впрыска топлива, в том числе:

  • Распыление топлива — обеспечение распыления топлива на очень мелкие топливные частицы является основной задачей при проектировании систем впрыска дизельного топлива. Маленькие капли гарантируют, что все топливо испарится и участвует в процессе сгорания.Любые оставшиеся капли жидкости плохо горят или выходят из двигателя. Хотя современные системы впрыска топлива способны обеспечивать характеристики распыления топлива, намного превосходящие то, что необходимо для обеспечения полного испарения топлива в течение большей части процесса впрыска, некоторые конструкции систем впрыска могут иметь плохое распыление в течение некоторых коротких, но критических периодов фазы впрыска. Конец процесса закачки — один из таких критических периодов.
  • Массовое смешивание —Хотя распыление топлива и полное испарение топлива имеют решающее значение, обеспечение того, чтобы испарившееся топливо содержало достаточное количество кислорода во время процесса сгорания, не менее важно для обеспечения высокой эффективности сгорания и оптимальной производительности двигателя.Кислород поступает из всасываемого воздуха, захваченного в цилиндре, и достаточное количество должно быть увлечено топливным жиклером, чтобы полностью смешаться с имеющимся топливом в процессе впрыска и обеспечить полное сгорание.
  • Использование воздуха — Эффективное использование воздуха в камере сгорания тесно связано с объемным смешиванием и может быть достигнуто путем сочетания проникновения топлива в плотный воздух, который сжимается в цилиндре, и деления общего количества впрыскиваемого топлива на число струй.Должно быть предусмотрено достаточное количество форсунок, чтобы уносить как можно больше доступного воздуха, избегая при этом перекрытия форсунок и образования зон, богатых топливом, с дефицитом кислорода.

Основное назначение системы впрыска дизельного топлива графически представлено на Рисунке 1.

Рисунок 1 . Основные функции системы впрыска дизельного топлива

Определение терминов

Для описания компонентов и работы систем впрыска дизельного топлива используется множество специализированных понятий и терминов.Некоторые из наиболее распространенных из них включают [922] [2075] :

Сопло относится к части узла сопла / иглы, которая взаимодействует с камерой сгорания двигателя. Такие термины, как форсунка P-типа, M-типа или S-типа, относятся к стандартным размерам параметров форсунки в соответствии со спецификациями ISO.

Держатель форсунки или Корпус форсунки относится к части, на которой устанавливается форсунка. В обычных системах впрыска эта часть в основном выполняла функцию крепления форсунки и предварительного натяга игольной пружины форсунки.В системах Common Rail он содержит основные функциональные части: сервогидравлический контур и гидравлический привод (электромагнитный или пьезоэлектрический).

Инжектор обычно относится к держателю сопла и узлу сопла.

Начало впрыска (SOI) или Время впрыска — это время, когда начинается впрыск топлива в камеру сгорания. Обычно он выражается в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD) относительно ВМТ хода сжатия.В некоторых случаях важно различать , указанный SOI, и фактический SOI. SOI часто указывается легко измеряемым параметром, таким как время, в течение которого электронный триггер посылается на инжектор, или сигнал от датчика подъема иглы, который указывает, когда игольчатый клапан инжектора начинает открываться. Точка в цикле, где это происходит, — это обозначенная SOI. Из-за механического отклика форсунки может быть задержка между указанным КНИ и фактическим КНИ, когда топливо выходит из сопла форсунки в камеру сгорания.Разница между фактическим SOI и указанным SOI заключается в запаздывании инжектора .

Начало поставки. В некоторых топливных системах впрыск топлива согласован с созданием высокого давления. В таких системах начало подачи — это время, когда насос высокого давления начинает подавать топливо в форсунку. Разница между началом подачи и SOI зависит от продолжительности времени, необходимого для распространения волны давления между насосом и инжектором, и зависит от длины линии между насосом высокого давления и инжектора, а также от скорости звука. в топливе.Разница между началом подачи и SOI может быть обозначена как задержка впрыска .

Конец впрыска (EOI) — это время в цикле, когда впрыск топлива прекращается.

Количество впрыскиваемого топлива — это количество топлива, подаваемое в цилиндр двигателя за рабочий такт. Часто выражается в мм 3 / ход или мг / ход.

Продолжительность впрыска — это период времени, в течение которого топливо поступает в камеру сгорания из форсунки.Это разница между EOI и SOI, связанная с количеством впрыска.

Схема впрыска. Скорость впрыска топлива часто меняется в течение периода впрыска. На рисунке 2 показаны три распространенные формы нормы: пыльник, пандус и квадрат. Степень открытия и скорость закрытия относится к градиентам скорости впрыска во время открывания и закрывания сопла иглы, соответственно.

Рисунок 2 . Общие формы скорости закачки

Множественные события впрыска. В то время как обычные системы впрыска топлива используют одно событие впрыска для каждого цикла двигателя, более новые системы могут использовать несколько событий впрыска. На рисунке 3 определены некоторые общие термины, используемые для описания событий множественной инъекции. Следует отметить, что терминология не всегда последовательна. Основной впрыск Событие обеспечивает большую часть топлива для цикла двигателя. Один или несколько впрысков перед основным впрыском, предварительных впрысков , обеспечивают небольшое количество топлива перед событием основного впрыска.Предварительный впрыск может также обозначаться как пилотный впрыск . Некоторые называют предварительный впрыск, который происходит за относительно долгое время до основного впрыска, как пилотный, а тот, который происходит за относительно короткое время перед основным впрыском, как предварительный впрыск. Инъекции после основных инъекций, после инъекций, , могут происходить сразу после основной инъекции (, закрытие после инъекции, ) или относительно долгое время после основной инъекции (, поздняя пост-инъекция, ).Постинъекции иногда называют , после инъекций . Хотя терминология значительно различается, близкая повторная инъекция будет называться повторной инъекцией, а поздняя повторная инъекция — дополнительной.

Рисунок 3 . Множественные события инъекции

Термин разделенный впрыск иногда используется для обозначения стратегий множественного впрыска, когда основной впрыск разделяется на два меньших впрыска приблизительно равного размера или на меньший предварительный впрыск, за которым следует основной впрыск.

В некоторых системах впрыска топлива могут возникнуть непреднамеренные последующие впрыски, когда форсунка на мгновение повторно открывается после закрытия. Иногда их называют вторичными впрысками .

Давление впрыска постоянно не используется в литературе. Это может относиться к среднему давлению в гидравлической системе для систем Common Rail или к максимальному давлению во время впрыска (пиковое давление впрыска) в обычных системах.

Основные компоненты топливной системы

Компоненты системы впрыска топлива

За некоторыми исключениями, топливные системы можно разделить на две основные группы компонентов:

  • Компоненты стороны низкого давления — Эти компоненты служат для безопасной и надежной подачи топлива из бака в систему впрыска топлива.Компоненты стороны низкого давления включают топливный бак, топливный насос и топливный фильтр.
  • Компоненты стороны высокого давления — Компоненты, создающие высокое давление, дозирующие и подающие топливо в камеру сгорания. К ним относятся насос высокого давления, топливная форсунка и форсунка для впрыска топлива. Некоторые системы могут также включать аккумулятор.

Форсунки для впрыска топлива можно разделить на тип отверстий или дроссельных игл, а также на закрытые или открытые.Закрытые форсунки могут приводиться в действие гидравлически с помощью простого подпружиненного механизма или с помощью сервоуправления. Открытые форсунки, а также некоторые новые конструкции форсунок с закрытыми форсунками могут приводиться в действие напрямую.

Дозирование количества впрыскиваемого топлива обычно осуществляется либо в насосе высокого давления, либо в топливной форсунке. Существует ряд различных подходов к измерению топлива, включая: измерение давления с постоянным интервалом времени (PT), измерение времени с постоянным давлением (TP) и измерение времени / хода (TS).

Большинство систем впрыска топлива используют электронику для управления открытием и закрытием форсунки. Электрические сигналы преобразуются в механические силы с помощью привода определенного типа. Обычно эти исполнительные механизмы могут быть либо электромагнитными соленоидами, либо активными материалами, такими как пьезокерамика.

Основные компоненты системы впрыска топлива рассмотрены в отдельной статье.

###

Что такое генераторная установка и для чего она используется?

Проще говоря, генераторная установка или «генераторная установка» — это портативное оборудование, состоящее из двигателя и генератора переменного тока / электрического генератора, используемого для выработки энергии.Генераторы часто используются в развивающихся районах и других областях, не подключенных к электросети; места, где часты отключения электроэнергии; и / или где отключение питания может вызвать особенно серьезные или опасные проблемы, например, глубоко в шахте. Они могут служить основным источником энергии или дополнительным источником энергии, возможно, в часы пиковой нагрузки.

APR Energy предлагает один из крупнейших парков мобильных контейнерных генераторов в мире. Вот их более подробный взгляд.

Как работает генераторная установка?

Генераторная установка представляет собой комбинацию первичного двигателя (обычно двигателя) и генератора переменного тока.Двигатель преобразует химическую энергию топлива в механическую. Эта механическая энергия используется для вращения ротора генератора переменного тока; преобразование механической энергии в электрическую. Генератор состоит из двух основных частей; ротор и статор. Вращение ротора генератора через магнитное поле между ротором и статором создает напряжение на статоре генератора за счет явления электромагнитной индукции. Когда напряжение на статоре подключено к нагрузке, течет электрический ток, и генератор вырабатывает энергию.

В итоге генераторная установка создает портативные источники энергии. Когда генератор используется вместе с дизельным двигателем, как только один пример, это создает дизельный генератор.

Дополнительные элементы генераторной установки

Генераторная установка обычно размещается в шумопоглощающем корпусе для уменьшения шума в окружающих областях и обычно изготавливается из стали, нержавеющей стали или алюминия. Эта кабина должна выдерживать коррозию и эффективно управлять процессом охлаждения двигателя.Базовая рама содержит антивибрационную систему; он также может содержать топливный бак или бак может быть отдельным. Другие элементы включают в себя панель управления и автоматический переключатель на случай, если энергия должна быть переключена между основным источником и вспомогательным.

Преимущества генераторной установки

Преимущества хорошо построенной генераторной установки промышленного качества многочисленны, в том числе:

  • Надежность
  • Топливная эффективность
  • Масштабируемый дизайн
  • Прочная конструкция
  • Автоматическое или ручное параллельное подключение
  • Автоматический контроль загрузки
  • Местное или дистанционное управление
  • Низкие выбросы

Вот подробности.Выбирая генераторный модуль APR Energy, вы можете рассчитывать на дизельные и газовые модули, в которых используются новейшие технологии поршневых двигателей с превосходной эффективностью и значительной экономией топлива, а также улучшенной стабильностью частоты и напряжения. Наши генераторные установки легко транспортировать по суше, морю или воздуху, они размещаются в стандартном контейнере ISO 12,2 м (40 футов). Чтобы обеспечить быструю установку и ввод в эксплуатацию по всему миру, наша конструкция упаковки имеет минимальное количество интерфейсов. Эти блоки можно объединить в 5 масштабируемых.Блоки мощностью 5 МВт могут облегчить быструю установку до 300 МВт и более.

Дополнительные преимущества генераторных установок APR Energy:

  • Наши модули поддерживают широкий спектр приложений для коммунальных / промышленных предприятий энергетики
  • Эти прочные и надежные модули имеют минимальный вес
  • Коммутационное распределительное устройство для параллельной работы позволяет выполнять параллельную работу в автоматическом или ручном режиме
  • В наших модулях есть система автоматического управления нагрузкой для:
    • Общая нагрузка
    • Мягкая загрузка / разгрузка
    • Коэффициент мощности или регулировка VAR
    • Поддержка напряжения в рабочем режиме
  • Автоматическая работа может быть запущена локально или удаленно с помощью системы SCADA
  • Эти модули генераторной установки имеют постоянную регистрацию данных двигателя, которая:
      • Служит важным элементом системы управления
      • Определяет график работ по техобслуживанию на объекте
      • Предлагает параллельную работу в автономном режиме с другими силовыми модулями
      • Имеет автономные рабочие возможности с локальным или дистанционным запуском, управлением мощностью и синхронизацией

Генераторная установка на природном газе и дизельная установка

Газовый силовой модуль APR Energy — это высокоэффективный выбор, установка и ввод в эксплуатацию возможны всего за 30 дней.Технические характеристики при 50 Гц включают:

  • Длительная выходная мощность 1475 кВт
  • Частота вращения двигателя 1500 об / мин
  • Трехфазное напряжение: 400 В / 230 В
  • Размер: 12,2 x 2,5 x 2,9 м (ДхШхВ)
  • CAT (R) G3516C Газовый двигатель с низким уровнем выбросов
  • Разработан для диапазона метанового числа 55-100

Этот модуль, работающий на природном газе, обеспечивает высоконадежную и экономичную энергию для поддержки быстрой подачи электроэнергии с автоматическим контролем нагрузки. Вы можете использовать энергию несколькими способами: непрерывно при базовой нагрузке или только в часы пик, используя автоматическое или ручное параллельное подключение через наше распределительное устройство для параллельного подключения к электросети.

Этот модуль может поддерживать широкий спектр приложений по производству электроэнергии для промышленных и коммунальных нужд, даже в экстремальных условиях и / или в удаленных местах. Эта система была разработана для оптимальной работы с природным газом из трубопроводов низкого давления с низкими выбросами. Вы можете найти значительно больше информации о характеристиках и преимуществах наших газовых генераторных установок.

Дизельный силовой модуль APR Energy также является высокоэффективным выбором, поскольку его установка и ввод в эксплуатацию также возможны всего за 30 дней.Технические характеристики при 50 Гц включают:

  • длительная выходная мощность: 1400 кВт
  • частота вращения двигателя: 1500 об / мин
  • Трехфазное напряжение: 400 В / 230 В
  • Размер: 12,2 x 2,5 x 2,9 м (ДхШхВ)
  • компактный четырехтактный дизельный двигатель CAT® 3516B с турбонаддувом

Технические характеристики при 60 Гц включают:

  • длительная выходная мощность: 1640 кВт
  • частота вращения двигателя: 1800 об / мин
  • Трехфазное напряжение: 480 В / 277 В
  • Размер: 12,2 x 2,5 x 2,9 м (ДхШхВ)
  • компактный четырехтактный дизельный двигатель CAT® 3516B с турбонаддувом

Наши дизельные генераторные установки обладают всеми преимуществами газовых генераторов: они экономичны, высоконадежны и способны обеспечивать быструю подачу электроэнергии для промышленных и коммунальных нужд в экстремальных условиях и / или в удаленных местах.Здесь вы найдете дополнительную информацию об особенностях и преимуществах наших дизельных генераторов.

Пример использования генераторной установки № 1: временное энергоснабжение в коммунальном секторе Мьянмы

APR Energy была первой компанией, поставляющей электроэнергию в Мьянму после введения санкций. Эта страна, второй по величине производитель природного газа в Юго-Восточной Азии, столкнулась с трудностями из-за сочетания санкций и нехватки иностранных инвестиций. Это привело к неразвитой инфраструктуре, а также к стареющим электростанциям. Семьдесят пять процентов населения не имели доступа к электричеству, и потенциал страны по производству энергии не использовался.

Соединенные Штаты и несколько стран Европейского Союза сняли санкции в 2012 году, а в 2014 году APR Energy подписала соглашение о производстве электроэнергии с правительством Мьянмы. В течение 90 дней мы установили одну из крупнейших в стране тепловых станций, 70 процентов рабочих которой были получены из местных источников. Это получило награду Top Plants 2015.

Причины, по которым Myanmar Electric Power Enterprise выбрало нашу компанию для оказания услуг по генераторным установкам, включают нашу способность:

  • быстрое проектирование и развертывание электростанций в больших масштабах
  • эффективно оптимизировать внутренние ресурсы
  • нанимает местных рабочих и обеспечивает ценное обучение
  • способствует экономическому развитию общины

Дополнительную информацию об этом примере использования генераторной установки, работающей на природном газе, можно найти здесь.

Пример использования генераторной установки № 2: Промышленная горнодобывающая промышленность в Гватемале

Используя дизельные генераторы, APR Energy обеспечила надежным энергоснабжением второй по величине серебряный рудник в мире, получив признание безопасности 2015 года, поскольку мы предоставили масштабируемое решение от разработки до эксплуатации. Проблемы, с которыми мы столкнулись, включали сельский, горный район расположения рудника, а также строгие требования по охране окружающей среды и безопасности, поскольку мы спроектировали и установили систему, обеспечивающую бесперебойную подачу электроэнергии в жизненно важной ситуации.На руднике Эскобаль в Минера-Сан-Рафаэль потребовались ускоренные решения по энергоснабжению отчасти из-за проблем с полосой отвода.
Причины, по которым были выбраны наши услуги по обслуживанию генераторов, включали нашу способность:

  • первоначально обеспечивают 2-3 МВт, которые требовались для строительства рудника
  • увеличивает мощность до 15,5 МВт надежной электроэнергии, что имеет решающее значение для шахтеров, работающих под землей, которым необходимы жизнеобеспечивающие системы подачи воды и вентиляции
  • соблюдать строгие стандарты
  • обучить работников лучшим практикам в области охраны труда, техники безопасности и охраны окружающей среды

Подробнее об этом примере использования дизельной генераторной установки.

Энергетические потребности генераторной установки широко варьируются в зависимости от географических и промышленных потребностей, а также других факторов. Чтобы обсудить ваши собственные уникальные требования, свяжитесь с APR Energy онлайн, чтобы обсудить наши услуги по генерации, или позвоните по телефону +1 (904) 223 2278.

Что такое дизель-генератор? Как это работает? — Welland Power

Что такое дизель-генератор? Как это работает?

Дизель-генератор — это оборудование, преобразующее химическую энергию дизельного топлива в электрическую. Для этого используется дизельный двигатель и генератор переменного тока, соединенные вместе.У них также обычно есть топливный бак, панель управления и радиатор. Вы можете ознакомиться с основными компонентами дизельного генератора.

Вы должны прочитать, как работает дизельный двигатель, а затем как работает генератор переменного тока.

Как используются дизельные генераторы?

Дизельный двигатель вращает генератор переменного тока, создавая электрический ток переменного тока. Он используется для питания электрооборудования. Их можно использовать для различных приложений, таких как школы, больницы, фабрики и дома. Их можно использовать как в качестве основного источника питания, так и в случае отключения электроэнергии.Генераторы имеют разные рейтинги в зависимости от приложения, есть четыре основных рейтинга. Аварийный режим ожидания (ESP) и ограниченная по времени мощность (LTP) для резервных приложений, непрерывная (COP) и номинальная мощность (PRP) при использовании в качестве основного источника питания. Каждый рейтинг ограничен часами и коэффициентом загрузки.

Генераторы

, когда они используются в качестве резервных, обычно имеют так называемый автоматический переключатель. Это механическое устройство, которое останавливает подключение генератора к нагрузке одновременно с источником питания от сети.При наличии сетевого питания необходимо одновременно подключить генератор со специальными элементами управления, чтобы они работали параллельно. Без этой системы управления может произойти серьезное повреждение генератора, что приведет к пожару. При отказе сетевого питания подключение генератора без его изоляции от сети приведет к обратному питанию сети, что может привести к гибели человека, работающего над восстановлением электросети, и, вероятно, к повреждению вашего генератора при восстановлении электросети.

При использовании в качестве основного источника питания (например, при отсутствии сетевого питания или при недостаточном питании) это называется «островным режимом».Если существуют более высокие требования к мощности, несколько меньших блоков могут быть соединены вместе параллельно с помощью процесса, известного как синхронизация.

Требуются ли они в обслуживании?

Дизель-генераторы требуют тщательного текущего обслуживания через регулярные промежутки времени. Это зависит от производителя, но, как правило, самым важным элементом обслуживания является двигатель. Двигатели обычно требуют обслуживания через 250 или 500 часов, но интервал обслуживания определяется производителем двигателя.Если связать это с автомобилем, движущимся со скоростью 50 миль в час или 80 км / ч, за 500 часов, это будет равно 25 000 миль или 40 000 км!

Обычно при плановом обслуживании вы выполняете тщательную проверку, заменяете воздушный фильтр, масляный фильтр и топливный фильтр, заменяете масло и некоторые ремни, такие как ремень вентилятора радиатора и ремень зарядного генератора.

Техническое обслуживание генератора — важная часть обеспечения его подачи электроэнергии тогда, когда она вам нужна!

Дизельный генератор и электростанция

Дизель-генератор:

Дизельный электрогенератор использует комбинацию дизельного двигателя и электрического генератора для выработки электроэнергии. Дизель-генераторы обычно используются в экстренных случаях, когда электроснабжение от сети недоступно и когда постоянное электроснабжение важно, например, в больницах, аэропортах, на крупных предприятиях, в кинотеатрах и т. Д. Их также можно использовать в местах, где электросеть отсутствует. Дизель-генераторная установка может быть заключена в звукопоглощающий кожух вместе со схемами управления и автоматическими выключателями. Они также обозначаются как дизель-генераторная установка (сокращенная форма для генераторной установки ).Они компактны по размеру и, следовательно, могут быть размещены где угодно. Дизельные генераторы доступны в широком диапазоне номиналов и размеров, от нескольких кВА до нескольких тысяч кВА. Портативные дизельные генераторы могут иметь номинальную мощность от 8 до 30 кВА (однофазные) и могут использоваться в домах, небольших офисах и т. Д. Также доступны более крупные генераторы до примерно 2500 кВА (трехфазные), которые могут потребоваться в промышленности, аэропортах и ​​т. Д.

Как работает дизель-генератор?

Дизель-генераторная установка использует дизельный двигатель с воспламенением от сжатия (CI) в качестве первичного двигателя электрического генератора.Очевидно, что основным топливом для дизель-генератора является дизельное топливо. Вал двигателя соединен с валом электрогенератора (генератора переменного тока). Дизельный двигатель приводит в действие связанный генератор, который затем вырабатывает электроэнергию. Когда проводник движется в магнитном поле, внутри проводника индуцируется ЭДС. Этот принцип используется для выработки электроэнергии в любом электрогенераторе. Узнать больше: как работает электрогенератор (генератор).

Использование дизель-генератора в электростанциях

Дизель-генераторы широко используются на большинстве тепловых и атомных электростанций в качестве аварийного резервного источника питания для критически важного вспомогательного оборудования станции, такого как охлаждающие насосы, вентиляторы, гидравлические агрегаты, зарядные устройства для аккумуляторов и т. Д.Например, во время отключения электроэнергии на атомной электростанции крайне необходимо поддерживать непрерывное энергоснабжение насосов охлаждения реактора. Существуют резервные аккумуляторные батареи, обеспечивающие непрерывное питание критически важного оборудования. Дизель-генераторы обеспечивают зарядные устройства аккумуляторов, а также другие вспомогательные нужды. На гидроэлектростанциях дизельные генераторы могут использоваться для обеспечения аварийного питания затворов водосброса, которые используются для предотвращения вытекания воды из верхней части плотины в условиях наводнения.Дизель-генераторы также необходимы на распределительных станциях. Автоматические выключатели, защитные реле, трансформаторы и система связи, которая используется для управления этими устройствами, требуют резервного источника питания на случай сбоя питания.

Дизельная электростанция

Во многих частях мира использование дизельных генераторов является единственным жизнеспособным вариантом надежного обеспечения электроэнергией местного населения. Обычно это происходит из-за геометрических условий, которые не позволяют электросети достигать таких территорий или изолированных населенных пунктов.В таких случаях два или более дизель-генератора, работающих параллельно, используются для обеспечения надежного электроснабжения местного населения. Дизельная электростанция имеет более двух генераторов, которые работают параллельно. Для параллельной работы генераторы электрически соединены синхронно (согласованное напряжение, частота и фаза). Дизельная электростанция может быть подключена или не подключена к основной электросети.

Опасности и нагрузка на генераторы

Опубликовано Джейсоном Коффлером 29 апреля 2019 г.

Широко используются в промышленных условиях, требующих бесперебойной и большой мощности, они также регулярно встречаются на строительных площадках, на фестивалях, в кемпингах, на спортивных аренах и в отелях.Многие предприятия полагаются на них, и все большее число домов теперь также полагаются на них. Такие специалисты по созданию генераторов, как SDMO Industries, предоставляют генераторы для невероятно широкого спектра применений — от портативных портативных устройств до огромных промышленных генераторных установок.

Однако важно понимать, что необходимо принять во внимание определенные соображения, чтобы поддерживать их работу в надлежащем порядке. Помимо очевидного, например, поддержания двигателей в хорошем состоянии и обслуживании, одним из наиболее важных является понимание «нагрузки» (количества энергии, потребляемой подключенными элементами) генератора.Можно подумать, что знание нагрузки имеет решающее значение для предотвращения перегрузки генератора. Однако после выбора генератора с достаточной мощностью для применения большинство дизельных генераторов могут комфортно работать при 100% нагрузке в течение некоторого времени. Фактически, большую опасность представляет работа генератора с низкой нагрузкой или без нее.

Как работают генераторы.

Дизель-генераторы (или генераторные установки, известные в профессиональных кругах) состоят из дизельного двигателя, который, по сути, работает так же, как дизельный двигатель в тяжелых транспортных средствах, и электрического генератора.Люди часто удивляются, узнав, что в этих генераторных установках, которые предназначены для обеспечения электроэнергией объектов, не подключенных к электросети, аварийного питания в случае сбоя в сети или для дополнения мощности во время пикового использования, электрические генераторы на самом деле не производят энергия. Вместо этого они преобразуют механическую энергию, производимую дизельными двигателями, в электрическую энергию. В результате генераторы следуют правилу двигателей внутреннего сгорания — они должны иметь определенную нагрузку, чтобы работать должным образом.Работа генераторов на низкой или нулевой нагрузке может иметь ряд результатов, которые могут привести к проблемам, от неэффективной работы до серьезного повреждения или даже полного отказа.

Результаты работы при низкой или нулевой нагрузке

Характеристики и требования генераторных установок будут различаться от генератора к генератору, но существуют некоторые общепринятые правила. В основном принято считать, что генераторы должны работать при минимальной нагрузке 30% от максимальной мощности. Это абсолютный минимум и далеко от идеала — обычно считается, что загрузка 60-75% от максимальной мощности является предпочтительной.Любой ценой следует избегать работы без нагрузки, за исключением коротких диагностических прогонов, таких как проверка правильности холостого хода. К последствиям работы при низкой или нулевой нагрузке относятся:

Низкое давление в цилиндре

Дизельные двигатели работают за счет чрезмерного сжатия горячего воздуха (гораздо большего, чем бензиновые двигатели), так что при подаче топлива в цилиндр он воспламеняется без необходимости использования свечи зажигания. В результате высокое давление в цилиндре является неотъемлемой частью правильной работы двигателя.Когда генератор работает с низкой нагрузкой, низкое давление в цилиндре приводит к плохому сгоранию, снижая эффективность двигателя. Плохое сгорание вызывает циклическую проблему — сажа и несгоревшие остатки топлива забивают и без того плохо уплотненные поршневые кольца, что еще больше усугубляет проблему низкого давления.

Низкотемпературный

При низкой нагрузке двигатели охлаждаются и работают при температуре, недостаточной для нормального сгорания. Это также приводит к частичному сгоранию топлива. Помимо отложений, это может привести к большому количеству выхлопных газов.Выхлоп — это знакомый белый дым, который наблюдается в плохо работающих дизельных двигателях, дым, который является опасно высоким по выбросам углеводородов.

Остекление

Это явление часто является основной причиной поломки дизельного двигателя. Горячие газы сгорания проходят мимо поршневых колец и мгновенно сжигают масло, смазывающее стенки цилиндра. В результате вдоль стенок цилиндра образуется гладкая эмалеподобная лака, которая покрывает канавки, предназначенные для удержания смазочного масла цилиндра и его транспортировки в картер и из картера.Это приводит к повышенному износу из-за недостаточной смазки и повышенному расходу масла. Однако это не единственный побочный эффект низкой нагрузки, вызывающий эту проблему.

Более низкие характеристики масла, более высокий расход масла

Работа с низкой нагрузкой наносит ущерб масляной системе двигателя по ряду причин. Отложения твердого нагара, образующиеся в результате плохого сгорания, вызывают полировку отверстий, разрушая следы хонингования (канавки) для масла. Пригорает масло и увеличивается расход масла.Из-за плохого уплотнения поршневых колец несгоревшее топливо загрязняет смазочное масло, а также конденсированная вода и остатки, вызывающие разрушительное накопление кислоты.

Повышенное загрязнение

Белый дым, вызванный несгоревшим топливом из-за низких температур, уже упоминался. Однако это не единственное увеличение загрязнения, вызванное работой при низкой нагрузке. Масло, просачивающееся через плохо уплотненные поршневые кольца в камеру сгорания, сгорает и вызывает характерный синий дым, в то время как черный дым является результатом повреждения форсунок.

Существует множество дополнительных проблем, вызванных работой с низкой или нулевой нагрузкой, в том числе особенности каждого случая, низкая или отсутствие нагрузки определяют серьезность каждой проблемы:

> Повышенное давление в картере.
> Чрезмерный износ и утечки масла в турбокомпрессоре (если таковой имеется).
> Нагар на многих поверхностях, включая клапаны, поршни и выпускной коллектор.
> Слюняв при выхлопе двигателя — маслянистая жидкость черного цвета течет из выпускного коллектора.
> Требуется вызов инженера.

Влияние работы при низкой нагрузке на генераторы

Вышеуказанные повреждения имеют кумулятивное воздействие на генераторные установки. Во-первых, пользователи могут наблюдать необъяснимые потери мощности и периодическую низкую производительность. Это связано с неэффективной работой, а также с сильно ускоренным износом компонентов. Вскоре компоненты начнут выходить из строя, что приведет к внеплановому обслуживанию и увеличению времени простоя. В какой-то момент остекление и отложения углерода становятся настолько сильными, что полное снятие полосы с двигателя, переточка цилиндров и обработка новых следов хонингования — единственное решение.Регулярно работающие генераторы с низкой нагрузкой или без нагрузки, без сомнения, в конечном итоге приведут к полному отказу генератора.

Как предотвратить повреждение при работе при низкой нагрузке

В какой-то момент генераторы, несомненно, должны будут работать с менее чем оптимальной нагрузкой. Если это не является регулярным и продолжительным явлением, это не должно вызывать каких-либо повреждений вашего генератора.

Работа без нагрузки не должна превышать 15 минут. Для работы с низкой нагрузкой вам следует связаться с вашим производителем или менеджером по работе с клиентами в Critical Power Supplies Ltd, который сможет посоветовать вам безопасные значения и продолжительность работы с низкой нагрузкой.После работы с низкой нагрузкой генераторы должны работать с повышенной нагрузкой в ​​течение короткого периода для повышения температуры и давления. Раз в год следует проводить тест «банка нагрузки», при котором генератор запускается в течение нескольких часов, чтобы удалить все отложения.

Правильно работающие и обслуживаемые генераторы гарантируют, что вы никогда не останетесь без электричества, независимо от наличия электроэнергии из сети. Между тем объединение генераторов и систем ИБП обеспечивает как бесперебойное питание, так и защиту чувствительного оборудования от скачков и колебаний напряжения.Такие специалисты, как высококвалифицированные специалисты Critical Power Supplies, могут помочь вам разработать доступное решение, адаптированное к вашим потребностям.

Каков принцип работы дизельного генератора?

Если вы не разбираетесь в дизель-генераторах, то, возможно, вам интересно, что они на самом деле и как работают. Что ж, дизельные генераторы — чрезвычайно полезные устройства, которые предназначены для подачи электроэнергии в таких ситуациях, как отключение электроэнергии.

Бесшумный портативный дизельный генератор, доступный в различных физических и электрических конфигурациях, представляет собой слияние дизельного двигателя и электрического генератора и обычно используется в качестве вторичного источника электроэнергии в промышленных и жилых помещениях.

Как работает дизельный генератор?

Дизель-генератор — это фактически машина, которая преобразует механическую энергию (вырабатываемую встроенным двигателем внутреннего сгорания) в электрическую энергию. Различные компоненты дизельного генератора работают в синергии для выработки электроэнергии.Некоторые из этих основных компонентов силового дизельного генератора включают:

  • Двигатель — Двигатель, являясь основным компонентом дизель-генераторной установки, вырабатывает механическую энергию, которая позже преобразуется в электрическую. Фактически, выходная мощность этих дизельных генераторов прямо пропорциональна размеру их двигателя.
  • Генератор — Это еще один ключевой компонент дизельного генератора, который использует механическую мощность, подаваемую двигателем, и преобразует ее в электрическую мощность.Генератор переменного тока включает в себя ротор, который создает магнитное поле для генерации переменного тока. Вот почему ротор считается основной частью генератора переменного тока.
  • Топливная система — Этот компонент накапливает и подает топливо в генератор. В общем, топливная система может легко поддерживать бесшумную работу генератора 62,5 кВА в течение примерно 6-8 часов.
  • Смазочная система — Этот блок обеспечивает бесперебойную работу различных частей дизельного генератора.Вот почему рекомендуется тщательно проверять систему смазки генератора, чтобы избежать неисправностей.
  • Панель управления — Это устройство не только включает кнопку «Пуск / Стоп», но также содержит индикаторы для различных параметров, таких как ток, напряжение и частота. Вы можете легко управлять своим портативным генератором 2,5 кВА через его панель управления.

Принцип работы дизельного генератора

Ну, вам важно знать, что дизель-генератор работает в 4 цикла:

  1. Всасывание Всасывание
  2. Сжатие
  3. Мощность
  4. Выхлоп

Принцип действия дизельного генератора фактически основан на законе преобразования энергии.Этот закон гласит, что энергия не может быть ни создана, ни уничтожена, а может быть только преобразована из одной формы в другую.

Дизель-генератор содержит двигатель, работающий на дизельном топливе. Теперь именно химическая энергия дизельного топлива преобразуется в механическую энергию в процессе сгорания. Вырабатываемая механическая энергия далее преобразуется в электрическую, чтобы использовать ее при отключении электроэнергии.

Современные дизельные генераторы, которые поставляются производителями генераторных установок, обычно хорошо настроены с высокими характеристиками, и они легко доступны в различных моделях.Таким образом, вы можете подумать об инвестициях в высокоэффективный дизельный генератор, который обеспечит бесперебойное электроснабжение вашего дома и офиса.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *