Топливная система современного двигателя внутреннего сгорания представляет собой комбинацию электронного и механического блоков, функция которых заключается не только в стабильной подаче топлива к форсункам, но и в том, чтобы делать это под давлением. Если топливо перекачивается под определенным давлением, оно распыляется и не капает в одном месте, поэтому его называют дозированным многоточечным впрыском в рабочие камеры сгорания цилиндров.
Содержание статьи:
- Характеристики дизельного двигателя внутреннего сгорания.
- Работа топливной системы дизельного двигателя.
- Устройство дизельной топливной системы.
- Схема питания турбодизеля.
- Видео.
Содержание
Особенности дизельного ДВС
Состав дизельного топлива сильно отличается от бензина всех марок. Дизельное топливо содержит фракции керосина и дизельного топлива. При получении дизельного топлива бензин сначала отделяется от масла.
Качество бензина зависит от октанового числа, а дизельное топливо — от значения цетанового числа. Сегодня заправочные станции продают дизельное топливо по ценам от 45 до 50. Новые дизельные двигатели требуют дизельного топлива с высоким содержанием цетана.
Краткий рабочий цикл топливной системы дизельного агрегата:
- Топливо очищено от примесей.
- Войдите в топливный насос высокого давления.
- ТНВД сжимает топливо, и оно проходит под давлением через микроотверстие в сопле и распыляется на мелкие частицы.
- Когда поршень опускается, впускной клапан открывается, воздух поступает в камеру цилиндра и мгновенно нагревается от сжатия (давление сжатия от 3 до 5 МПа) по мере подъема поршня.
- Распыленное топливо смешивается с горячим воздухом при температуре от 700 до 900 градусов и самовоспламеняется.
Кто не знает, главное отличие дизельного двигателя от бензинового не только в топливе, но и в системе зажигания топлива. Если бензин воспламеняется из-за образования искры от свечи зажигания, дизельное топливо воспламеняется из-за сильного сжатия и высокой температуры.
Свечи NGK считаются самыми надежными.
Классификация дизельного топлива по температуре застывания:
- летнее дизельное топливо;
- зима;
- арктический.
К тому же эти дизельные разновидности немного отличаются по цвету. Опытные водители идентифицируются по цвету. Вязкость и плотность дизельного топлива намного выше, чем у бензина. Кроме того, дизельное топливо обладает смазывающим действием, поэтому оно не является обезжиривающей жидкостью, как бензин.
Работа системы питания дизельного ДВС
Функции системы питания дизеля следующие:
- в зависимости от нагрузки на двигатель и режима работы ДВС впрыскивать дизельное топливо в строго определенном количестве;
- распылять топливо в течение определенного периода времени с желаемым давлением;
- перед тем, как топливо поступает в ТНВД и форсунки, топливо фильтруется.
- максимально распылить дизельное топливо по камере сгорания цилиндра;
Устройство системы питания дизеля
Из чего состоит топливная дизельная система:
- Топливный бак.
- Топливный фильтр грубой очистки (ГОТ).
- Фильтр тонкой очистки топлива (ТОТ).
- Насос дизельного топлива.
- Топливный насос высокого давления (ТНВД).
- Форсунки для впрыска.
- Линия высокого давления.
- Трубопровод низкого давления.
- Фильтр очистки воздуха.
Эти элементы присутствуют во всех модификациях дизельных агрегатов. Некоторые двигатели оснащаются дополнительными элементами: электронасосом, сажевыми фильтрами, глушителями и т.д.
Система питания дизельного двигателя состоит из двух основных частей:
- устройство подачи дизельного топлива;
- устройство подачи воздуха дизеля.
Устройство подачи топлива может быть как в едином корпусе, так и отдельно. Современное устройство выполнено в отдельном виде, то есть ТНВД и форсунки расположены в разных корпусах. Дизельное топливо перекачивается по магистралям при низком, а затем при высоком давлении. Все, вплоть до топливного насоса высокого давления, состоит из трубопроводов низкого давления. После ТНВД начинается сжатие топлива.
Система питания дизельного ДВС оснащается двумя насосами:
- насос высокого давления;
- бензонасос.
Подкачивающий насос начинает откачивать топливо из бака, пропускает его через фильтры грубой и тонкой очистки и направляет в топливный насос высокого давления.
Топливный насос высокого давления подает топливо под давлением к форсункам, как это типично для этого дизельного двигателя. В устройстве ТНВД много идентичных секций.
Нераздельная система подачи топлива
Топливная система дизельного двигателя неделима, то есть ТНВД и форсунки расположены в одном корпусе, и устанавливается в двухтактных дизельных двигателях. Устройство, в котором присутствуют и топливный насос высокого давления, и инжектор, называется насос-инжектор.
Такие двигатели со встроенной подачей топлива не получили распространения. Они часто ломаются. Хотя конструкция более простая, магистрали высокого давления здесь нет. Двигатели работают с высоким уровнем шума.
Раздельная система подачи топлива
В таких двигателях форсунки устанавливаются в ГБЦ. Форсунки должны правильно распылять топливо через функционирующие камеры сгорания цилиндров, поэтому частой проблемой неисправности дизеля является засорение форсунок.
Топливный насос закачивает много жидкости в топливный насос высокого давления, насос высокого давления забирает необходимый объем, а остальная часть возвращается по сливным линиям в топливный бак.
Классификация дизельных форсунок по конструкции:
- закрытая форсунка, то есть ее форсунка закрывается специальной закрывающей иглой;
- форсунка открыта.
Закрытые форсунки устанавливаются в четырехтактных двигателях. Внутреннее пространство форсунки сообщается с камерой сгорания только во время подачи топлива.
Главный элемент форсунок — форсунка. В опрыскивателе может быть только одно отверстие или несколько. Впрыск топлива через эти отверстия создает пламя в цилиндре. Форма и положение резака зависят от производительности и количества отверстий.
Схема питания турбодизеля
Для увеличения мощности дизельного аппарата установлена турбина. Конструкция топливной системы дизельного двигателя не меняется, если двигатель имеет турбонаддув. Меняется схема и вариант подачи топлива в двигатель от схемы атмосферного двигателя.
Двигатель с турбонаддувом достигается за счет установки турбонагнетателя. В дизельном двигателе турбина работает на выхлопных газах. Сначала турбонагнетатель сжимает воздух, охлаждает его и подает в камеру сгорания цилиндров дизельного двигателя. Воздух нагнетается под давлением 0,15-0,2 МПа (мегапаскаль).
Классификация турбонаддува по давлению:
- до 0,15 МПа;
- 0,2 МПа — турбокомпрессор средней мощности;
- > 0,2 МПа.
Как в бензиновых, так и в дизельных двигателях турбина служит для подачи дополнительного воздуха в камеры сгорания. Чем больше воздуха, тем больше и лучше горит топливо. Мощность газотурбинного двигателя увеличилась на 30%.
Недостатком двигателей с турбонаддувом является то, что такие агрегаты работают в более сложных условиях: повышается температура; детали, особенно цилиндро-поршневой узел (ЦПГ), кривошипно-шатунный механизм (КШМ), газораспределительный механизм (ГРМ), испытывают большее давление, а саму турбину обычно приходится менять через 100000 км.
Видео
В этом видео подробно рассказывается о системе подачи топлива для дизельного двигателя.
Топливная система для дизельных двигателей.
Топливная система двигателя КАМАЗ.
