Система питания дизелей.
Система питания предназначена для очистки топлива и воздуха, раздельной подачи их в цилиндры в требуемом соотношении и отведения отработавших газов.
Топливный тракт. Из топливного бака по топливопроводу низкого давления топливо попадает в фильтр грубой очистки, пройдя первичную очистку в ФГО, топливо попадает в топливный насос низкого давления (ТННД). ТННД перекачивает топливо через фильтр тонкой очистки в топливный насос высокого давления (ТНВД). ТНВД отправляет топливо к форсункам под высоким давлением. Форсунки распыляют топливо в цилиндрах.
Воздушный тракт. В цилиндр воздух попадает пройдя через воздушный фильтр и компрессор. Компрессор может приводиться в действие турбиной (турбокомпрессор) или отдельным гидро- или электродвигателем.
Выпускной тракт. Отработавшие газы из цилиндра выходят в атмосферу, пройдя через турбину, глушитель и искрогаситель. Нередко выпускной тракт дополнительно оснащается нейтрализатором отработавших газов.
Современные двигатели оснащаются перепускными клапанами, которые соединяют впускной и выпускной коллекторы в случае превышения температуры горения в цилиндре. При этом во впускной коллектор подмешиваются отработавшие газы, и температура горения в цилиндре снижается. Это позволяет снизить токсичность выхлопных газов.
Топливный бак. Предназначен для хранения запаса топлива. Представляет собой емкость изготавливаемую из штампованных стальных листов. В верхней части бака находится горловина с сетчатым фильтром.В нижней части топливного бака монтируется сливной кран, Внутри топливного бака устанавливается датчик уровня топлива.
Фильтр грубой очистки.
Предназначен для очистки топлива от воды и механических примесей. Представляет собой фильтр отстойник. Топливо попадая внутрь этого фильтра, некоторое время в нем находится. Поскольку вода и механические примеси тяжелее топлива, они оседают на дно этого фильтра. В нижней части фильтра отстойника имеется резьбовое отверстие, закрываемое пробкой. Через это отверстие сливается отстой.
Топливопрокачивающий насос (ТННД).
Предназначен для прокачивания топлива через фильтр тонкой очистки, и подачи его во впускной коллектор ТНВД. На дизелях применяются топливопрокачивающие насосы плунжерного типа.
Плунжер насоса приводится в движение от эксцентрика кулачкового вала ТНВД, и совершает внутри гильзы возвратно поступательные движения. Двигаясь внутрь гильзы, плунжер создает избыточное давление, при этом всасывающий клапан прижимается к своему седлу, а нагнетательный клапан открывается, и топливо отправляется, в подплунжерную полость насоса. Обратное движение плунжера, осуществляемое за счет возвратной пружины, вызывает появление разрежения внутри гильзы. При этом нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий открывается, и топливо заполняет внутреннюю полость насоса. Топливо из подплунжерной полости выжимается через фильтр тонкой очистки во впускной коллектор ТНВД
Топливопрокачивающий насос включает в себя насос ручной подкачки топлива. Ручной насос это насос поршневого типа, принцип действия которого аналогичен вышерассмотренному.
Фильтр тонкой очистки
предназначен для окончательной очистки топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления. Представляет собой фильтр с фильтрующим элементом. Фильтрующие элементы изготавливаются бумажно-картонные, пластинчато-щелевые, прессованные керамические. Фильтрующий элемент этого фильтра улавливает механические примеси размером 1 мкм и более.
Топливный насос высокого давления предназначен для подачи топлива к форсункам под высоким давлением. ТНВД обеспечивает подачу равных, дозированных порций топлива в строго определенные моменты времени, к каждому цилиндру, в соответствии с диаграммой работы двигателя.
Принцип действия ТНВД.
От коленчатого вала двигателя, через распределительные шестерни и муфту опережения впрыска приводится во вращение кулачковый вал ТНВД. Вал своими кулачками воздействует на толкатели и приводит в движение плунжеры. Плунжеры совершают возвратно - поступательное движение внутри гильз. При движении плунжера вниз, в надплунжерной полости создается разрежение. Как только верхняя кромка плунжера откроет впускное отверстие, топливо заполнит внутреннюю полость гильзы. При движении плунжера вверх, на начальном этапе, топливо выдавливается во впускное отверстие. Когда верхняя кромка плунжера закроет верхний край впускного отверстия, в надплунжерной полости резко возрастет давление. Открывается нагнетательный клапан, и топливо под высоким давлением поступит к форсунке. Как только винтовая отсечная кромка пересечет нижний край перепускного отверстия, давление в надплунжерной полости резко упадет. Топливо будет перепускаться по образовавшемуся каналу в перепускное отверстие. Подача топлива к форсунке прекратится, так как закроется нагнетательный клапан. Этот момент времени называется моментом отсечки подачи топлива. В этот момент заканчивается активный ход плунжера, и дальнейшее его движение вверх осуществляется вхолостую, без подачи топлива. Количество подаваемого топлива регулируется изменением положения плунжера в гильзе. При повороте плунжера вокруг своей оси изменяется момент прохождения винтовой отсечной кромкой плунжера нижнего края перепускного отверстия. Топливные насосы высокого давления снабжаются регулятором оборотов дизеля. Это устройство поддерживает постоянные обороты двигателя при изменении нагрузки.
Назначение и принцип действия форсунки.
Форсунка предназначена для мелкого распыливания топлива подаваемого в цилиндр. Из топливопровода высокого давления топливо попадает в канал корпуса форсунки и далее в канал распылителя. Во время активного хода плунжера ТНВД давление в подъигольной полости распылителя становится достаточным для преодоления сопротивления пружины, которая прижимает иглу к своему седлу. Игла поднимается вверх и отверстия распылителя открываются. Через эти отверстия топливо под высоким давлением впрыскивается в цилиндр. Высокая скорость движения впрыскиваемого топлива, разбивает струю на мельчайшие капли. В цилиндре образуется топливовоздушная смесь в туманообразном состоянии. Капли топлива очень быстро испаряются, образуя рабочую смесь, которая воспламеняется и сгорает. По окончании активного хода плунжера давление в топливопроводе высокого давления падает, игла вновь прижимается к своему седлу, и происходит отсечка подачи топлива.
Турбонаддув.
Служит для подачи воздуха в цилиндр под избыточным давлением. Это позволяет увеличить мощность двигателя, при тех же массогабаритных показателях на 30-40%. Улучшаются условия сгорания топлива, увеличивается коэффициент полезного действия двигателя.
Турбонаддув приводится в движение отработавшими газами двигателя, которые попадают на крыльчатку турбины и приводят её во вращение, вместе с турбиной начинает вращаться крыльчатка компрессора, которая засасывает воздух от воздушного фильтра, и нагнетает воздух во впускной коллектор.
Техническое обслуживание системы питания.
ЕО
1 перед началом работы проверить систему на отсутствие утечек топлива.
2 прокачать систему питания насосом ручной подкачки.
Во время работы, при появлении запаха топлива, двигатель остановить, найти причину появления запаха и устранить.
По окончании работы слить отстой из фильтра отстойника, а в зимнее время из топливного бака. Топливные баки полностью заправить. Очистить от пыли и грязи приборы системы питания.
При работе в запыленных условиях перед началом работы особенно тщательно осмотреть впускной тракт, не допускается разгерметизация впускного тракта. По окончании работы оценить состояние масла в воздушном фильтре, при необходимости заменить.
ТО-1 проверить состояние и крепление всех элементов системы питания;
отрегулировать длину тяг и рычагов подачи топлива;
промыть, а при невозможности промывки заменить фильтр тонкой очистки.
ТО-2 по показаниям работы двигателя произвести регулировку ТНВД и форсунок.
Проверить состояние воздушного фильтра, при необходимости заменить масло, промыть или заменить фильтрующие элементы.
СО - промыть топливный бак.
Неисправности системы питания.
Неисправность. Причина. Способ устранения.
Запуск двигателя затруднен. Износ плунжерных пар Замена изношенных деталей
Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе. Отрегулировать угол опережения подачи топлива в двигателе.
Слишком низкое давление впрыска. Отрегулировать давление начала открытия форсунок.
Нехватка топлива перед ТНВД из-за попадания воздуха в системе. Найти и устранить причину подсоса воздуха в систему.
Неисправен топливопрокачивающий насос Осмотреть насос, выявить причину неисправности, устранить, при невозможности заменить насос в сборе.
Неправильная работа регулятора.
Отрегулировать.
Загустение топлива в условиях низких температур. Залить в бак присадку растворяющую парафиновые соединения, прогреть топливопроводы.
Неисправны свечи накаливания. Заменить неисправные свечи.
Снижение мощности двигателя. Износ плунжерных пар ТНВД. Замена изношенных деталей.
Неправильная регулировка ТНВД. Отрегулировать ТНВД.
Износ или повреждение распылителя форсунки. Заменить поврежденные детали.
Чрезмерное снижение давления впрыска. Отрегулировать форсунки.
Засорение топливного фильтра. Промыть или заменить фильтрующий элемент
Повышенный расход топлива. Неправильный угол опережения впрыска. Отрегулировать.
Утечка топлива. Найти и устранить утечку.
Недостаточная компрессия. Смотри кривошипно шатунный механизм.
Черный дымный выхлоп. Нарушено смесеобразование из-за негерметичности клапанов. Смотри механизм газораспределения.
Поздний впрыск топлива. Отрегулировать момент начала впрыска.
Плохое распыление топлива форсунками. Промыть или заменить форсунки.
Серый или белый дымный выхлоп. Неправильное опережение впрыска. Отрегулировать.
Пробита прокладка головки блока. Замена поврежденный деталей.
Переохлаждение двигателя. Смотри систему охлаждения.
Жесткая работа двигателя. Слишком ранний впрыск топлива Отрегулировать.
Неравномерная подача топлива в цилиндры. Отрегулировать положение плунжеров в гильзах.
Некорректная работа некоторых форсунок. Выявить неработающие форсунки, отрегулировать или заменить.
Недостаточная компрессия. Смотри КШМ.
Перегрев двигателя. Неправильное опережение впрыска. Отрегулировать.
Плохое распыление топлива форсунками. Отрегулировать или заменить форсунку.
Не развивается полная мощность двигателя. Неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. отрегулировать
Засорен воздушный фильтр. Очистить фильтр.
Попадание воздуха в систему питания. Осмотреть систему, выявить и устранить причину подсоса воздуха.
Повреждение топливопроводов. Заменить поврежденные детали.
Неисправны крепления распылителей. Восстановить соединение или заменить форсунки.
Повышенный шум двигателя. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены. Установить новые шайбы.
Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Промыть или заменить форсунки
Неравномерная работа двигателя на холостом ходу. Неправильная регулировка регулятора.
Ослаблено крепление топлипровода между фильтром тонкой очистки и ТНВД. Подтянуть крепление
Неправильное опережение впрыска Отрегулировать.
Повреждение распылителей. Заменить поврежденные детали.
Колебание частоты оборотов коленчатого вала Нарушена работа регулятора.
Избыточное давление газов в картере. Смотри КШМ.
Внезапная остановка двигателя. Нарушение соединения ТНВД с приводом. Восстановить соединение.
Нарушение в работе топливопрокачивающего насоса. Отремонтировать ТННД.
Часто выходят из строя свечи накаливания. Неисправность форсунки соответствующего цилиндра. Отрегулировать или заменить поврежденную форсунку.
Невозможно заглушить двигатель. Неисправен запорный клапан. Заменить поврежденные детали.
Повышается уровень масла в картере. Износ плунжерных пар. Замена изношенных деталей.
Слабое торможение двигателем. Засорение дренажных топливопроводов. Прочистить топливопроводы.
Электронно управляемые системы питания.
Система MEUI
Система отличается от вышерассмотренной способом подачи топлива. Топливный тракт этой системы закольцован. Топливо из бака попадает в фильтр грубой очистки, где освобождается от воды и механических примесей. Пройдя очистку топливо попадает в трансферный насос. Насос прокачивает топливо через фильтр тонкой очистки и подает его в топливную магистраль. Давление в магистрали поддерживается обратным клапаном. Излишки топлива сбрасываются в бак. Топливная магистраль соединяется со всеми приемными отверстиями всех насос-форсунок. Впрыск топлива через форсунки осуществляется по команде электронного блока управления. Момент начала впрыска определяется временем подачи сигнала на форсунки, количество впрыскиваемого топлива определяется продолжительностью сигнала. Системе позволяет обеспечить сверхвысокое давление впрыска (до 200 МПа). Система позволяет распределить впрыск на несколько этапов. Пилотный впрыск разогревает воздух в цилиндре, после него производится основной впрыск.
Система HEUI
Система с электронно управляемыми насос-форсунками с гидравлическим приводом.
Система Common Rail. Система питания с общим коллектором сверхвысокого давления.
