Топливная аппаратура дизельного двигателя
Перейти к содержимому

Топливная аппаратура дизельного двигателя

  • автор:

Топливная аппаратура

Под топливной аппаратурой (сокращенно — ТА) понимается система технических средств и механизмов, обеспечивающая подачу топлива в двигатель. Поэтому под ТА часто понимается топливная система автомобиля. Топливная аппаратура выступает одним из обязательных элементов транспортного средства, непосредственно определяющих КПД и эффективность работы двигателя. Данное утверждение справедливо как для бензиновых, так и для дизельных агрегатов.

Функции

Топливная аппаратура, установленная в автомобиле, предназначается для выполнения следующих функций:

  • фильтрация и очистка горючего до состояния, необходимого для нормальной работы двигателя;
  • подача топлива в камеру внутреннего сгорания;
  • нагнетание давления, предусмотренного условиями эксплуатации агрегата;
  • дозировка горючего;
  • определение оптимального времени впрыска топлива;
  • распределение топливно-воздушной смеси по объему цилиндров.

С функциональной точки зрения топливная аппаратура делится на две части. Первая включает узлы и механизмы, при помощи которых обеспечивается транспортировку горючего к месту сжигания, а вторая состоит из электронных устройств, предназначенных для управления механической частью и контроля над эксплуатационными характеристиками и показателями топливной системы.

Основные разновидности и сфера практического применения

Первый и наиболее часто применяемый параметр, который используется для классификации топливной аппаратуры – вид используемого двигателем горючего. Бензиновые агрегаты предусматривают использование двух типов ТА:

  • карбюратор. Представляет собой специальное устройство для смешивания горючего и воздуха. Для установки на автомобили сегодня практически не применяется, так как значительно уступает по большинству характеристик более современной инжекторной топливной аппаратуре. Это не мешается активно использовать карбюраторные двигатели на мотоциклах и различной специализированной технике и оборудовании, например, мобильных электрогенераторах или бензопилах;
  • инжектор. В отличие от карбюратора, топливо подается в специальную рампу, подключенную к форсункам, причем под достаточно серьезным давлением. Активно применяется в автомобилестроении со второй половины 80-х годов прошлого века, хотя первые разработки датируются концом 50-х годов. Благодаря сочетанию надежности и высокого КПД получил широкое распространение. Единственным недостатком инжекторной системы подачи топлива выступает сложность самостоятельного ремонта без использования специализированного оборудования.

Топливные системы для дизельных двигателей внутреннего сгорания делятся на три типа:

  • обычный ТНВД. По принципу действия напоминает бензиновый инжектор. Топливо подается под давлением и распределяется при помощи плунжерных пар по форсункам. В результате достигается эффективность сжигания горючего, обеспечивающая высокий КПД;
  • насос-форсунка или системаPUMP-DUS. В отличие от классического ТНВД, для каждой форсунки предусматривается использование отдельного подкачивающего устройства, которое вместе с другими аналогичными насосами создает единую систему. Как следствие – увеличиваются показатели давления, что обеспечивает повышение мощности двигателя примерно на 5%. Основной недостаток – серьезные требования к качеству горючего, высокий уровень издаваемого в процессе работы шума и большие эксплуатационные издержки;
  • CommonRail. Главной характерной чертой данного типа топливной аппаратуры выступает наличие общей магистрали или рампы, из которой горючее под большим давлением подается в форсунки. Благодаря конструктивным особенностям системы и использованию электронных устройств контроля удается понизить уровень шума, обеспечить полное сжигание топлива, увеличив мощность двигателя при снижении расхода горючего и количества вредных выхлопов. Перечисленные достоинства Common Rail привели к резкому росту популярности и повсеместному практическому использованию.

Устройство

Несмотря на заметные различия в конструкции, эксплуатационных характеристиках и сфере применения, топливная аппаратура любого транспортного средства имеет схожее устройство. В состав ТА в большинстве случаев входят следующие узлы, детали и элементы:

  • топливный бак . Представляет собой резервуар, предназначенный для хранения горючего. Основные требования к баку очевидны и состоят в герметичности, долговечности, большой емкости и безопасной эксплуатации;
  • трубопроводы . Обеспечивают перемещение топлива между отдельными элементами топливной системы. Делятся на два типа – прямой и обратный. Первый подает горючее из бака, а второ й – сливает его излишки для повторного использования;
  • фильтры . Применяются для очистки топлива. В большинстве систем предусмотрена установка двух видов фильтров: первый представляет собой несколько металлических сеток и обеспечивает грубую очистку горючего, а второй имеет более сложную конструкцию и позволяет добиться тонкой очистки топлива;
  • обычный насос и, при необходимости, ТНВД (в зависимости от типа двигателя). Используется для подачи горючего из топливного бака в двигатель. Второй насос применяется во всех дизельных агрегатах и некоторых видах инжекторных двигателей, что обусловлено их принципом действия;
  • форсунки . Представляют собой устройства для впрыска топлива в камеру внутреннего сгорания;
  • электронная система контроля и управления . Устанавливается практически на всех современных автомобилях. Предназначена для точной дозировки количества подаваемого топлива и определения времени его впрыска.

Вывод

Большое разнообразие применяемой в двигателях разного типа топливной аппаратуры обеспечивает возможность подобрать такую модель, которая наилучшим образом подходит для конкретных условий эксплуатации и запросов будущего владельца. Особенно заметную популярность приобрели в последние годы дизельные двигатели, конструкция которых предусматривает использование системы Common Rail. Это объясняется впечатляющим сочетанием экономичности, эффективности и экологичности их практического применения.

Плунжерная пара

Плунжерная пара

Повышение экономичности, мощности и уровня экологического класса ведет к повышению давления нагнетания топлива, что в свою очередь ведет к повышению точности и технологичности конструкции. В настоящее время более современные топливные системы с программным управлением тип Common Rail (общая магистраль), насос -форсунка, превосходят по технико-экономическим показателям традиционные системы. В современных топливных системах давления нагнетания достигает 2000 bar.

Главные качественные показатели представлены в таблице.

Топливный насос традиционного типа

Топливный насос традиционного типа

Насос-форсунка

Насос-форсунка

Главные качественные показатели

Конструкция и принцип действия ТНВД

ТНВД состоит из корпуса внутри которого вращается кулачковый вал. Кулачковый вал передает усилие на плунжерную пару через роликовый толкатель. Цикловая подача изменяется поворотом плунжера при помощи топливной рейки и зубчатого венца. При этом ход плунжера остается постоянным. Клапанная пара (клапан нагнетательный с пружиной) регулирует давление подачи топлива. Так, плунжерная пара, работая в паре с регулятором числа оборотов, точно отмеряет количество дизтоплива, которое подается в цилиндры двигателя, а также обеспечивает необходимое давление в строго определенный момент подачи.

Устройство рядного топливного насоса

Устройство рядного топливного насоса

Особенности плунжерной пары

Плунжер традиционной конструкции представляет собой длинный цилиндрический поршень, который перемещается внутри втулки во время работы топливного насоса. Плунжер во втулке совершает возвратно-поступательное движение, реализуя нагнетание и всасывание дизельного топлива. На втулке плунжерной пары ТНВД имеются отверстия, через которые топливо попадает в устройство для нагнетания и отсечки.

Поскольку работа дизеля в разных режимах и на разных оборотах требует, соответственно, и разного количества горючего, устройство плунжера было немного изменено, по его поверхности «пустили» специальную спиральную выточку, позволяющую менять величину активного хода при помощи механизма поворота плунжеров. Для достижения необходимых показателей к ответственным деталям топливной аппаратуры выдвигаются отдельные требования. Допустимый зазор, который образуется между втулкой и самим плунжером, очень мал и находится в рамках от 1 до 0,25 мкм. Для обеспечения такого зазора осуществляется индивидуальный подбор каждого отдельно взятого плунжера в соответствии с диаметром втулки. После этого детали проходят процесс дополнительной подгонки друг к другу. Как поверхность втулки, так и плунжера, изготавливается из предельно твердых материалов, которые также закаляют. Характеристиками плунжерной пары ТНВД является твердость плунжера после прохождения процесса термической закалки в заводских условиях на приблизительной отметке от 58 до 62 единиц. Дополнительной обработкой можно повысить твердость до 75 единиц.

Ремонт

Несмотря на большое разнообразие типов плунжерных пар, все они выполняют аналогичные функции, что и определяет сходный характер износов их рабочих поверхностей. Износ деталей плунжерной пары носит местный характер. Наибольший износ втулки наблюдается на участках, расположенных против впускного и отсечного отверстия втулки плунжера. Наибольший износ плунжера достигает у нижней кромки. Характер этого износа — гидроабразивный. Поверхность разрушается мелким абразивом, движущимся вместе с топливом. Изнашивание рабочей поверхности втулки происходит на участках, примыкающих к впускному и перепускному отверстиям. Характер износа зоны, примыкающей к впускному отверстию, в основном, абразивный, а зоны, примыкающей к перепускному отверстию — эрозионный. Так же часто встречается заклинивание плунжерной пары, что связано с нарушением формы деталей и попадание в рабочую зону вместе с топливом загрязнений.

В основу восстановительного ремонта плунжерных пар положено, то обстоятельство, что детали пары не взаимозаменяемые. Втулка плунжера обрабатывается специальными притирами с помощью алмазной притирочной пасты средней фракции до полного снятия выработки, затем делается полировка втулки притирами с помощью алмазной пасты мелкой фракции. После притирки насосный элемент проверяют на гидроплотность.

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей

Не рекомендуется проводить самостоятельно вышеописанные операции, так как без профессионального оборудования результаты, в большинстве случаев, будут далеки от желаемых, а само оборудование достаточно дорогое для осуществления редкостных ремонтов.

© 2023 ФГБОУ ВО «СибАДИ»
644080, г. Омск, пр. Мира 5
Обязательные сведения
8 (3812) 90-94-59
Email: info@sibadi.org

  • ©2018 ФГБОУ ВО «СибАДИ»
    644080, г. Омск, пр. Мира 5
  • 8 (3812) 90-94-59

Топливная аппаратура дизельных двигателей

Особенностью дизельного двигателя является то, что воспламенение топливной смеси происходит самостоятельно. В этом процессе не участвует искра, которую в бензиновых двигателях дают свечи зажигания.

Головка блока цилиндров дизельного мотора содержит свечи накаливания. Их основной функцией является нагрев воздушной смеси, которая попала в камеру сгорания. Это особенно важно в те моменты, когда двигатель не прогрелся до рабочей температуры.

Благодаря использованию свечей накаливания обеспечивается нагревание воздуха и облегчается воспламенение смеси воздуха и топлива. После запуска мотора свечи накаливания автоматически отключаются, поскольку продолжительная их работа может привести к перегреву нагревательных элементов, их преждевременному выходу из строя.

Топливная аппаратура ЯЗДА

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

Система подачи топлива на дизельных автомобилях включают в себя ряд деталей, которые соединены единой топливной магистралью. В состав топливной аппаратуры входят распылители, форсунки и ТНВД. Распылитель имеет распыляющие отверстия, которые подают в цилиндры необходимое количество дизельного топлива. Форсунки содержат в своем составе распылители. Они также отвечает за регулирование давления подачи дизельного топлива.

Топливный насос высокого давления имеет многорежимный регулятор, нагнетательную секцию. Данный механизм запускается в действие во время активного использования силового агрегата. Он предназначен для нагнетания топлива, отвечает за подачу смести под определенным давлением по магистралям к форсункам и распылителям.

Еще топливная аппаратура содержит в своем составе фильтр, отвечающий за очистку топлива, которое поступает в ТНВД. Это позволяет защитить систему впрыска от преждевременного износа и непредвиденных поломок.

НАЗНАЧЕНИЕ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

Назначение ТНВД заключается в обеспечении определенного давления в топливной магистрали. Для этого ТНВД нагнетает топливо. Это требуется для постоянной подачи достаточного количества топливной смеси к распылителям. Очень важно чтобы объем смеси, которая нагнетается ТНВД, полностью соответствовал текущей нагрузке, оборотам силового агрегата. Топливный насос высокого давления содержит в своей конструкции всережимный регулятор.

Продолжительность впрыска и объем топлива, подаваемого в камеру сгорания, определяет плунжерная пара. А именно ее положение. В состав плунжерной пары входит плунжер и втулка плунжера ТНВД.

Топливная магистраль высокого давления, которая связывает ТНВД и форсунки, должна быть максимально короткой. Это необходимо для быстрой подачи топлива к форсункам. Задача форсунок заключается в том, чтобы они быстро подавали топливо в камеру сгорания. Воздушно-топливная смесь распыляется в течение короткого промежутка времени. Она подается под определенным давлением в заданных направлениях, чтобы попасть в конкретную область камеры сгорания.

Впрыск топлива в камеру сгорания происходит в определенном порядке работы цилиндров. Если дизельный двигатель имеет 4 цилиндра, тогда топливо попадает сначала в первый цилиндр, а затем в третий, четвертый и второй соответственно. Количество топлива, подаваемого в цилиндры, обязательно должно быть одинаковым, чтобы двигатель работал стабильно, сбалансированно, без излишней вибрации и перерасхода топлива. Впрыск смеси в дизельном двигателе осуществляется с определенным опережением.

КОМПАНИЯ «РЕГИОНДИЗЕЛЬ-АВТО» ПРЕДЛАГАЕТ

Профессиональное топливную аппаратуру для грузового транспорта. Топливные устройства известных производителей представлены широким ассортиментом модификаций. Вы можете купить у нас ТНВД, плунжерные пары и муфты, форсунки и распылители.

Любое топливное оборудование эксплуатируется при высоком давлении, поэтому производство топливного оборудования осуществляется исключительно из высокопрочных качественных материалов. Мы предлагаем оборудование только самых известных иностранных и отечественных производителей, отлично зарекомендовавших себя на рынке. Среди них компании, имеющие более чем полувековой опыт работы — «Motorpal», «Bosch», топливная аппаратура Ярославского и Ногинского заводов.

Топливная аппаратура вышеперечисленных производителей хорошо известна своими прецизионными характеристиками. Как известно, эффективная работа двигателя напрямую зависит от точности и качества изготовления его комплектующих. Покупая у нас топливную аппаратуру, не сомневайтесь – ваша техника будет работать только на «отлично»!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *