Лекция 8 Система питания дизелей

Назначение:

-подает очищенный воздух в цилиндры двигателя;

-подает мелкораспыленное топливо в цилиндр в строго определенный момент и определенное кол-во;

-выпускает отработанные газы.

Топливо для дизелей:

ДЛ - дизельное летнее- используется при температуре выше

0^оС;

ДЗ- дизельное зимнее- до -30 градусов;

ДА- арктическое- ниже -30 градусов.

Цетановое число топлива характеризует воспламеняемость топлива.

Вязкость - способность распыливаться, смазывать прецизионные пары.

Температура застывания — должна быть ниже t окружающей среды.

Чистота — требования выше чем для карбюраторных двигателей так как в системе много прецизионных пар (обработанных с высокой степенью точности и чистоты поверхности).

Общее устройство:

Топливный бак - резервуар для топлива.

ФГО – очистка от примесей, отстой воды.

Насос низкого давления - создает давление 1,5-1,7 кг/см², перекачивает его через фильтры и подает к насосу высокого давления (ТНВД). Привод от кулачка вала ТНВД.

ФТО - окончательно очищает топливо от примесей и отстаивается вода.

Форсунка - распыливает топливо в цилиндры под высоким давлением.

Топливопроводы - высокого давления до 200 кг/см² после ТНВД. Поэтому изготовлены из толстостенной стальной трубки, прижимаются накидными гайками через шайбы с конусными гнездами штуцеров.

Воздухоочиститель – очищает до 99% пыли.

Турбонаддув - увеличивает мощность двигателя за счет принудительного накачивания воздуха в цилиндры под давлением 2 кг/см² за счет компрессора, приводимого в движение отработанными газами.

Топливный насос высокого давления - сжимает топливо до 200 кг/см², подает в цилиндры через форсунки в определенный момент и определенное количество.

Всережимный регулятор - поддерживает заранее заданные обороты коленчатого вала (в небольших пределах) изменяя количество подаваемого топлива. Например, водитель педалью установил 2000 оборотов/минуту → нагрузка упала (автомобиль пошел под небольшой уклон) → обороты возросли → регулятор помимо водителя повернет плунжеры на уменьшение подачи топлива → обороты снова станут 2000. Он реагирует на очень небольшое изменение оборотов и поддерживает равномерное движение автомобиля.

Путь топлива (рис. 1) — бак 12 → ФГО 11 → Т ННД 10 → ФТО 9 → ТНВД 7 → форсунки 4. Топливо просочившееся в форсунках и из перепускного канала ТНВД попадает в ФТО или в бак.

Рис. 1. Схема системы питания дизеля Д-245:

1 – воздушный фильтр; 2 - турбокомпрессор; 3 – глушитель; 4 - форсунка;

5 – выпускной трубопровод; 6 - топливопровод высокого давления; 7 – топливный насос высокого давления; 8 – топлипровод низкого давления; 9 – фильтр тонкой очистки;

10 – подкачивающий насос низкого давления; 11 – фильтр грубой очистки топлива; 12 – топливный бак; 13 – поршень; 14 – впускной клапан; 15 – топливопровод перепуска излишнего топлива; К – компрессор; Т – турбина

Особенности смесеобразования в дизелях: Особенностью двигателей с самовоспламенением от сжатия, или, как их принято называть, дизелей (по имени изобретателя Р. Дизеля), является приготовление горючей смеси топлива с воз­духом внутри цилиндров.

В дизелях топливо поступает от насоса высокого давления и посредством форсунки впрыскивается в цилиндры под давлени­ем, в несколько раз превышающим давление воздуха в конце так­та сжатия. Смесеобразование начинается с момента поступления топлива в цилиндр. При этом в результате трения о воздух струя топлива распыляется' на мельчайшие частицы, которые образуют топливный факел конусообразной формы. Чем мельче распылено топливо и чем равномернее распределено оно в воздухе, тем пол­нее сгорают его частицы. Камеры сгорания устроены так, что бы обеспечивалось завихрение воздуха для лучшего смесеобразования. Чтобы обеспечить наилучшие мощностные и экономические показатели работы дизеля, необходимо впрыскивать топливо в его цилиндры до прихода поршня в ВМТ. Угол, на который криво­шип коленчатого вала не доходит до ВМТ в момент начала впрыс­кивания топлива, называют углом опережения впрыскивания топлива.

В настоящее время применяют в основном вспомогательные вихре­вые камеры сгорания (рис. 2, а, б). Ось соединительной горловины направлена по касательной к внутренней поверхности сферической или цилиндрической ос­новной камеры сгорания. Поэтому в основной камере создается направленное вихревое движение заряда. Скорость движения заряда сост. 100...200м/с. Топли­во впрыскивается распылителем. Движущимся зарядом топливо отжимается к стенке вихревой камеры, т.е. имеет место элемент пристеночного смесеобразо­вания. Нижняя часть вихревой камеры имеет высокую температуру. Воздух, протекая через горловину, дополнительно нагревается (температура горловины 600...650°), так же как и топливо. Все это способствует ин­тенсивному смесеобразованию. В вихревую камеру подается вся пор­ция топлива и здесь создается обо­гащенная смесь, полное сгорание топлива невозможно. В результате повышения давления в вихревой камере горящий заряд перетекает в основную камеру, где сосредоточе­на основная часть воздуха. Здесь происходит быстрое и полное дого­рание топлива. В отличие от вихревой камеры, предкамера (вспомогательная камера) имеет относительно меньшие объем и сечение горловины (рис. 2, в, г). Это вызывает повышенные потери при перетекании. Направление осей отверстий, соединяю­щих цилиндр с предкамерой, обеспечивает беспорядочное движение заряда в по­следней во время такта сжатия, скорости перетекания достигают 300 м/с. Впры­скивание топлива осуществляется навстречу движению заряда, поступающего из цилиндра. В предкамере наступает быстрое, но неполное сгорание обогащенной смеси, давление в ней быстро возрастает, начинается перетекание горящего за­ряда в основную полость, где благодаря интенсивному перемешиванию топливо быстро и полностью сгорает.

Общее устройство: В отличие от карбюраторного двигателя топ­ливо подается в цилиндры дизеля под большим давлением и в оп­ределенной дозе. Поэтому система питания дизеля включает в себя агрегаты высокого давления: топливный насос и форсунки, имею­щие трущиеся пары деталей с весьма малым зазором. В связи с этим к очистке топлива от механических примесей предъявляют высокие требования, а топливо перед заправкой должно отстаиваться.

На рис. 1 показаны агрегаты системы питания дизеля Д-245. Во время работы двигателя топливо из топливного бака 12 засасывается и топливоподкачивающим насосом 10 через фильтр 11 грубой очистки отделяются крупные механические примеси. Далее топливо подаётся подкачивающим насосом через фильтр 9 тонкой очистки в топливный насос 7 высокого давления. Последний подает топливо через топливопровод 6 под большим давлением к форсункам 4, которые впрыскивают его в распыленном состоянии в камеру сгорания.