Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Содержание

Как устроена система подачи топлива дизельного ДВС

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

29 июня 2018 Категория: Полезная информация.

В дизельном двигателе предусмотрен целый комплекс узлов и деталей, задача которого состоит в подаче топлива на форсунки под высоким давлением.

Система питания дизельного ДВС выполняет следующие функции:

  • фильтрует топливо перед подачей его на форсунки
  • гарантирует точное дозирование и впрыск в нужный момент топлива в камеру сгорания, в зависимости от режима и нагрузки на двигатель
  • обеспечивает распыление и равномерное распределение горючего по стенкам камеры сгорания в цилиндре.

Работу системы питания дизельного двигателя вкратце можно описать так: хорошо очищенное ДТ подается к цилиндрам, топливный насос высокого давления (ТНВД) сжимает горючее и передает его на форсунку под высоким давлением. Форсунка распыляет и впрыскивает топливо в камеру сгорания, где оно смешивается с горячим (нагретым от высокого сжатия внутри цилиндра до 700-900 градусов по Цельсию) воздухом и самовоспламеняется.

Это и есть основное отличие работы дизельного ДВС от бензинового: воспламенение рабочей смеси происходит самостоятельно, не требуя поджигания отдельным устройством.

Общая схема системы питания дизельного ДВС

Базовые элементы системы питания дизельного ДВС:

  • топливный бак
  • фильтры грубой очистки топлива
  • фильтры тонкой очистки топлива
  • топливоподкачивающий насос
  • ТНВД
  • форсунки
  • трубопровод низкого давления
  • магистраль высокого давления

Помимо базовых элементов, в зависимости от специфики двигателя, в система может дополняться электронасосами, механизмом выпуска отработанных газов, сажевыми фильтрами и т.п.

Специалисты выделяют в системе питания дизельную аппаратуру:

  • для подвода топлива (топливоподводящая аппаратура)
  • для подвода воздуха (воздухопроводящая)

Топливоподводящая аппаратура имеет разные варианты устройства. Самый распространенный вариант —  ТНВД и форсунки разделены как самостоятельные устройства, топливо подводится к двигателю по магистралям высокого и низкого давления.

Магистраль низкого давления хранит, фильтрует и подает горючее к ТНВД. Задача же магистрали высокого давления — поднять давление, необходимое для точной подачи и дозированного впрыска горючего в цилиндр.

Что касается насосов в системе питания, их два.

Топливоподкачивающий подает топливо из бака, очищает его с помощью фильтров грубой и тонкой очистки (прогоняя через них), а затем под давлением подает горючее к ТНВД.

Задача ТНВД — распределить топливо по секциям (каждая соответствует конкретному цилиндру) и подать его на форсунки под высоким давлением соответственно циклу работы двигателя (очередности работы цилиндров).

Расположенные в головке блока цилиндров форсунки отвечают за точный дозированный впрыск и распыление горючего по стенкам камеры сгорания. Лишнее горючее вместе с воздухом отводится обратно в бак по дренажным трубопроводам.

Дизельные форсунки бывают закрытого и открытого типа. Рядовые четырехтактные дизельные ДВС оснащены форсунками закрытого типа, то есть их сопла (отверстие) закрываются запорной иглой, обеспечивая герметичность. То есть сообщение внутренней полости форсунок и камеры сгорания происходит только в момент открытия форсунки (впрыска топлива в камеру).

Важно: встречается нераздельная система питания дизеля, где ТНВД и форсунка объединены в единый узел — насос-форсунку. Но из-за специфики работы таких устройств (жесткая шумная работа двигателя), это решение не получило широкого распространения.

Чем отличается система питания турбированного дизельного мотора

Предназначение турбонаддува — повысить мощность двигателя без его конструктивных изменений вроде увеличения объема камеры сгорания и пр. Топливопроводящая система в дизельном двигателе с турбиной почти не отличается от атмосферного дизеля. А вот алгоритм и принцип подачи воздуха в цилиндр другой.  

Турбокомпрессор задействует энергию отработавших газов. Воздух поступает в турбину, сжимается там, охлаждается и нагнетается под высоким давлением в камеру сгорания. Турбины делятся на категории в зависимости от величины давления, которое они создают:

  • турбокомпрессоры с низким наддувом — давление не выше 0,15 МПа
  • среднего наддува — давление 0,2 МПа
  • высокого наддува — давление свыше 0,2 МПа

Система турбонаддува улучшает наполнение цилиндров воздухом и тем самым повышает эффективность сгорания топлива.  Так удается увеличить мощность турбированного дизельного ДВС на 30% и более, по сравнению с атмосферным.

К негативным последствиям наличия турбокомпрессора на дизельном ДВС относят увеличение температуры в камере сгорания. Это происходит из-за более интенсивного сгорания топливной смеси. Как следствие, возрастает механическая нагрузка на детали кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения, что снижает ресурс турбированного двигателя в целом, по сравнению с атмосферным.

О том, какие существуют системы подачи топлива в дизельных двигателях, мы писали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Источник: https://www.dieselkraft.by/poleznaya-informatsiya/kak-ustroena-sistema-podachi-topliva-dizelnogo-dvs.html

Устройство автомобилей

Система подачи воздуха в дизельный двигатель



Дизельные двигатели относятся к тепловым двигателям внутреннего сгорания поршневого типа с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением рабочей смеси. По принципу работы они существенно отличаются от бензиновых двигателей, использующих для воспламенения рабочей смеси внешние тепловые источники – искровое электрическое зажигание или специальный тепловой элемент.

Кроме того, у многих бензиновых двигателей смесеобразование протекает вне цилиндров двигателя – в специальном смесителе (карбюраторе), продолжается во впускном трубопроводе, и заканчивается в цилиндрах во время тактов впуска и сжатия.

У инжекторных двигателей с центральным и распределенным впрыском смесеобразование осуществляется во впускном трубопроводе, продолжаясь в цилиндрах вплоть до воспламенения смеси свечой.

И лишь инжекторные двигатели с непосредственным впрыском принципиально схожи по характеру смесеобразования с дизельными двигателями, но, тем не менее, тоже имеют ряд отличий в процедуре и результатах смешивания топлива с воздухом.

Общий принцип работы четырехтактного дизельного двигателя можно описать следующим сценарием:

  • всасывание чистого воздуха в цилиндр через впускной клапан при движении поршня к нижней мертвой точке;
  • быстрое и сильное сжатие воздуха до раскаленного состояния при закрытых клапанах и перемещении поршня к верхней мертвой точке;
  • впрыск топлива в цилиндр, смешивание его с воздухом в камере сгорания и последующее самовоспламенение рабочей смеси с выделением теплоты, повышающей давление в цилиндре;
  • движение поршня вниз под действием высокого давления газообразных продуктов сгорания топлива, в результате чего совершается полезная механическая работа;
  • выброс отработавших газов в атмосферу при открытом выпускном клапане и перемещении поршня к верхней мертвой точке.

Далее описанный сценарий повторяется.

Двухтактный дизель работает по сокращенному «сценарию» — очистка цилиндров от продуктов сгорания (отработавших газов) и впуск свежего заряда воздуха осуществляется в период, когда поршень движется от ВМТ к НМТ и продолжается еще некоторое время после прохождения поршнем нижней мертвой точки (перекладки поршня) и движения его к ВМТ.

Затем впускное и выпускное окно в цилиндре перекрываются боковой поверхностью поршня, и начинается резкое сжатие воздуха, поступившего в цилиндр.

После сжатия и сильного разогрева воздуха осуществляется впрыск топлива, его перемешивание с воздухом, и самовоспламенение рабочей смеси.

При перемещении поршня к НМТ под действием давления продуктов сгорания смеси выполняется полезная работа, и после того, как выпускное и затем впускное окна откроются, выполняется продувка цилиндра свежим зарядом воздуха.

Итак, основные отличия двигателя от классического бензинового двигателя – внутреннее смесеобразование и самовоспламенение рабочей смеси. Эти различия имеют и положительные, и отрицательные стороны.

Так, внутреннее смесеобразование позволяет эффективно использовать наддув, а у двухтактных двигателей – исключить потери топлива при продувке цилиндров, поскольку впускается чистый воздух, а не горючая смесь. Но с другой стороны, — при внутреннем смесеобразовании отводится лишь краткий миг для перемешивания топлива с воздухом, а без этого горение невозможно либо будет протекать малоэффективно.

Самовоспламенение смеси в дизелях позволяет отказаться от достаточно сложной системы зажигания, применяемой в бензиновых двигателях.
Но, если перефразировать известную пословицу, — не бывает добра без худа — для подачи топлива в цилиндры под высоким давлением (а это крайне необходимо для качественного распыливания топлива) применяется чрезвычайно дорогостоящая аппаратура — насосы высокого давления и форсунки.

Высокая степень сжатия, используемая в дизельных двигателях, тоже приводит к отрицательным последствиям, поскольку влечет за собой применение массивных деталей цилиндропоршневой группы, способных выдержать колоссальные давления.
Кроме того, из-за высоких рабочих давлений дизели работают жестче и шумнее, чем их бензиновые «собратья».

Но, как бы то ни было, дизели по сравнению с бензиновыми двигателями имеют ряд существенных преимуществ, и основным из них является высокая топливная экономичность. Так, расход топлива для получения единицы мощности у дизелей на 25…30% меньше, чем, например, у карбюраторных двигателей.

Кроме того, с учетом более высокой плотности дизельного топлива по сравнению с бензином, запас хода по топливу у дизельных автомобилей на 35…45% выше, чем у бензиновых «собратьев».
Себестоимость дизельного топлива меньше, чем себестоимость бензина, поскольку оно получается прямой перегонкой.

Немаловажно и то, что в продуктах сгорания дизельного топлива содержится меньше токсичных веществ, чем в отработавших газах бензиновых двигателей. Да, дизели зачастую сильно дымят, чадят и коптят при работе, особенно, если система питания плохо отрегулирована, но, как это ни парадоксально звучит, в этой копоти меньше яда, чем в безобидном сизом дымке из выхлопной трубы карбюраторного двигателя.

Читайте также  Какие особенности конструкции двигателя внутреннего сгорания?


Но не только топливная экономичность и относительная экологичность выгодно отличает дизель от бензинового двигателя. Дизели надежнее. Для них характерны стабильная экономичность во всем диапазоне нагрузок, лучшая приемистость и возможность работы с нагрузкой без полного прогрева.
Дизельный двигатель «довезет» свое колесное чадо вместе с водителем и грузом до места назначения, даже если откажет бортовая электросеть – в своей работе дизель полностью автономен, если не считать пускового устройства.

Преимущества дизеля над бензиновым двигателем с точки зрения термодинамики подробнее описаны в разделе сайта, посвященном теплотехнике.

Как уже указывалось выше, слабым звеном двигателей с внутренним смесеобразованием, в том числе – дизельных двигателей, является слишком короткий отрезок времени, в течение которого топливо должно перемешаться с воздухом. Конструкторам приходится решать сложную задачу – как в течение сотых долей секунды получить топливовоздушную смесь высокого качества, способную быстро и эффективно сгореть и отдать тепло для преобразования в механическую энергию.

Это возможно применением специальных камер и объемов для смешивания топлива с воздухом, которые зачастую приводят к замысловатой форме камеры сгорания и днища поршней, для того, чтобы обеспечить завихрение и перемешивание компонентов горения.
Второй путь повышения эффективности смесеобразования – применение впрыска под очень высоким давлением, что приводит к интенсивному распыливанию порции топлива по всему объему камеры сгорания.

В результате изысканий в указанных направлениях конструкторы разработали различные устройства и технологии, значительно повышающие качество и скорость смесеобразования в дизелях и бензиновых двигателях с непосредственным впрыском, о которых будет рассказано в других статьях сайта.

Здесь мы рассмотрим классическую схему системы питания дизельного двигателя, которая включает следующие основные механизмы, приборы и устройства (см. рис. 1):

  • топливный бак;
  • топливопроводы низкого давления;
  • топливоподкачивающий насос;
  • топливные фильтры грубой и тонкой очистки;
  • топливный насос высокого давления (ТНВД);
  • топливопроводы высокого давления;
  • форсунки;
  • топливопроводы системы отвода излишков топлива от форсунок и ТНВД.

Кроме перечисленных элементов, предназначенных для подачи топлива из бака в цилиндры, система питания дизеля (как и бензинового двигателя) включает:

  • воздушный фильтр с впускным трубопроводом для воздуха;
  • трубопроводы удаления отработавших газов;
  • приборы для очистки продуктов сгорания от вредных веществ и примесей;
  • устройства для снижения уровня шума при выхлопе отработавших газов (глушители, резонаторы и т. п.).

***

Принцип работы системы питания дизеля



Олимпиады и тесты

Источник: http://k-a-t.ru/dvs_pitanie/60-dizel_1/index.shtml

Принцип работы системы питания дизельного двигателя — Спецтехника

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Повсеместно дизельные двигатели применяются в инженерных машинах, грузовых автомобилях и маршрутных транспортных средствах.

Реже такой тип двигателя встречается у легковых автомобилей, однако, в связи с общим ростом их популярности, дизельные двигатели стали все чаще устанавливаться и на них.

Конструкция камеры сгорания у дизельного двигателя подразделяется на раздельную камеру сгорания и камеру с непосредственным впрыском.

В первой ситуации камера сгорания соединена с цилиндром при помощи специального канала. Во время сжатия поступающий в камеру воздух вихревого типа закручивается.

Это позволяет улучшить самовоспламенение, которое происходит в основной камере.

Такие дизельные двигатели чаще всего встречаются на легковых автомобилях, так как уровень их шума значительно ниже по сравнению с другими двигателями и диапазон оборотов больше.

Во втором случае камера сгорания находится непосредственно в поршне, а топливо попадает в надпоршневое пространство.

Низкооборотные моторы с большими объемами чаще всего имеют такую конструкцию. Такие моторы первоначально сильно шумели и вибрировали, но расходовали малое количество топлива.

Постепенно появились топливные насосы высокого давления дизельного двигателя с оптимизацией процесса сгорания.

Была достигнута стабильная работа двигателя при диапазоне до 4500 оборотов в минуту. Шум и вибрации также были значительно снижены.

Дизель или бензин?

Плюсы и минусы разных типов двигателей часто волнуют автовладельцев.

Несмотря на то, что уровень шума и вибраций у дизельных моторов значительно снизился в результате их модернизации, многих автовладельцев беспокоит вопрос: как быстрее завести дизель в морозную погоду? Действительно, дизельный мотор и салон автомобиля прогреваются медленнее вследствие более низких рабочих температур двигателя. Вопрос решается установкой на моторы дополнительных отопителей. Такая опция получила широкое распространение на современных двигателях.

Казалось бы, на этом все, но нет. Многие автолюбители приобретают легковые автомобили с дизельными двигателями из-за относительной дешевизны дизельного топлива.

Желая сэкономить на топливе, они не учитывают, что дизельные двигатели гораздо более требовательны к качеству топлива, нежели бензиновые.

Бензиновые двигатели скорее требовательны к нужному октановому числу.

Дизельные двигатели напрасно считаются неприхотливыми, так как их требовательность к качеству топлива и расходных материалов довольно высока.

Не секрет, что отечественное дизельное топливо по качеству сильно отстает от импортного европейского. Использование старой доброй солярки может неблагоприятно отразиться на работоспособности двигателя.

Однако, ведущие российские нефтяные компании стараются решать эту проблему.

Дизтопливо «Евро 4» полностью соответствует стандартам и позволяет двигателю сохранять работоспособность в течение долгого времени.

Некоторые также пытаются употреблять автохимию (антигелевые средства), которые позволяют увеличить качество топливо, но использовать их рекомендуется только если уже истек гарантийный срок.

Таким образом, приобретая автомобили с дизельными двигателями, официально не поставляющиеся в Россию, вы рискуете быстро привести в негодность двигатель, рассчитанный на европейское топливо.

Техническое обслуживание дизельного двигателя почти всегда дороже бензинового.

Это объясняется более высокой стоимостью запчастей (воздушных, топливных фильтров и т.д.).

Замена масла осуществляется чаще, чем у бензинового конкурента (в среднем каждые 7,5 км).

Неплохим преимуществом дизеля, относительно бензинового двигателя, является более экономный расход топлива при большом пробеге автомобиля.

Суммируя все вышеперечисленное, можно заключить, что современные дизели по надежности не уступают бензиновым двигателям.

Но приобретение их с целью экономии средств на топливо оправдывает себя лишь в том случае, если автомобиль используется долго.

Принцип работы

Как и бензиновые двигатели, дизельные моторы подразделяются на четырехтактные и двухтактные в зависимости от принципа работы. Двухтактные двигатели распространены достаточно слабо. О принципе работы четырехтактного дизельного двигателя читайте далее.

Рабочий цикл такого двигателя состоит из четырех тактов:

  1. Впуск (впрыск). На этом такте коленчатый вал поворачивается от 0 до 180-ти градусов и достигает нижней мертвой точки. Воздух попадает в цилиндр через открытый впускной клапан. В это же время выпускной клапан открывается всего на 10-15 градусов, образуя перекрытие.
  2. Сжатие. Поршень, двигаясь вверх от 180-ти до 360-ти градусов, достигает верхней мертвой точки. Воздух при этом сжимается в более чем 16 раз, а впускной клапан в начале этого такта закрывается. Температура воздуха в двигателе может достигать от семисот до девятисот градусов по Цельсию.
  3. Рабочий ход, расширение. Коленчатый вал вращается от 360-ти до 540-ка градусов, снова достигая нижней мертвой точки. Как известно из физики, сильно сжатый воздух нагревается до очень высоких температур, из-за чего топливо, поступающее из впускного клапана, самовоспламеняется. На этом этапе проявляется важное отличие дизеля от бензинового двигателя. Дизельное топливо начинает подаваться еще до достижения коленчатым валом верхней мертвой точки (опережение зажигания). Продукты горения толкают поршень вниз. При рабочем процессе в дизельном двигателе давление газов постоянно, и благодаря этому они способны развивать больший крутящий момент. Пропорция топливовоздушной смеси в дизеле отличается от бензинового двигателя большим количеством воздуха.
  4. Выпуск. Когда коленвал поворачивается на 720 градусов, поршень выталкивает отработанные газы в открытый выпускной клапан. Газы выходят через выхлопную трубу, а весь цикл повторяется.

Назначение

Система питания в дизеле — это целый комплекс специальных устройств.

Основной ее задачей является не только поступление топлива в инжекторные форсунки, но и обеспечение высокого давления при подаче.

Система питания выполняет и другие важные функции:

  • дозирование точно определенного количества топлива, учитывая нагрузку на двигатель в разные режимы работы;
  • обеспечение эффективного впрыска топлива в фиксированный промежуток времени с необходимой интенсивностью;
  • распыление и равномерное распределение горючего по всему пространству камеры сгорания в цилиндрах;
  • предварительная фильтрация дизельного топлива перед подачей в насосы системы питания.

Система питания обеспечивает подачу очищенного топлива, а ТНВД (топливный насос высокого давления) дизельного двигателя сжимает его до нужного давления. Форсунки подают дизельное топливо в мелко распыленном виде в камеру сгорания

Схема устройства системы питания

В качестве примера приведена схема дизельного двигателя ЗMЗ-5143.10, устанавливаемого на автомобилях УАЗ с электрическим топливным насосом.

Система питания дизельного двигателя состоит из основных и дополнительных элементов.

Основные элементы — это: топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки дизельного топлива, топливоподкачивающий насос, ТНВД, инжекторные форсунки (через которые происходит впрыск топлива), трубопровод низкого давления, магистраль высокого давления и воздушный фильтр.

Источник: https://motorsguide.ru/system/sistema-pitaniya-dizelnogo-dvigatelya

Принцип работы системы питания дизельного двигателя

Дизельный двигатель все больше набирает популярность среди автолюбителей, особым спросом эти установки пользуются на европейском рынке. С момента своего первого появления, агрегат, работающий на солярке, претерпел множество изменений и улучшений в своей конструкции.

Сегодня это уже не тот двигатель, который был десять лет назад, современный мотор на солярке ничем не уступает бензиновому по шумности, комфорту, экологическим показателям. А по некоторым, таким как экономичность, крутящий момент, мощность, динамические характеристики даже превосходит.

Делая свой выбор в пользу силовой установки на дизельном топливе, пользователь получает современное устройство, эксплуатация которого, с точки зрения простого обывателя, не будет достаточно сложной. Тем не менее, разница в обслуживании между бензиновым мотором и дизелем есть. Основное отличие между двумя установками, процесс воспламенения рабочей смеси.

Для его нормального осуществления не менее важно эту смесь правильно приготовить.

Устройство и работа системы питания в дизельных двигателях намного сложней бензинового, чтобы правильно эксплуатировать агрегат необходимо понимать, как работает каждый её механизм.

Особенности и требование к дизельному топливу

Процесс воспламенения в дизельном агрегате происходит самостоятельно, свеча зажигания из него полностью исключена.

Читайте также  Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели

Для подогрева воздуха, поступающего в цилиндр, может быть установлена свеча накаливания, сделано это с целью помочь мотору быстрей прогреться, при холодном запуске.

При прогреве установки, свечи отключают.

Устройство топливной системы дизельного двигателя, в частности, требования, предъявляемые к ней, в основном зависят от специфических особенностей топлива. Дизель представляет собой смесь фракций, в основном керосина и газойля, полученных после извлечения из нефти бензина.

Солярка, в сравнении с бензином, обладает такими свойствами и требованиями:

  • Большой вязкостью, в результате чего процесс воспламенения проходит медленней;
  • Высокой температурой кипения, следовательно, испаряемость её ниже;
  • Способность самостоятельно воспламеняться, пожалуй, самое главное свойство. Показатель оценивается цетановым числом, в современных видах топлива оно имеет значение 45-50, чем оно выше, тем лучше топливо.
  • Чистота, это одно из главных условий нормальной подачи топлива в силовую установку. Она осуществляется посредством топливного насоса, создающего высокого давления (ТНВД), он сжимает солярку, повышая давление, после чего форсунка подаёт и распыляет её в виде тумана непосредственно в камере сгорания. Смешиваясь с горячим воздухом и одновременно сжимаясь до давления от 3 до 5 МПа, топливо само воспламеняется. При несоблюдении чистоты, подача топлива будет сильно усложнена, как результат, вся работа системы нарушена и остановлена. Поэтому в дизельных моторах очень важно использовать качественные фильтры очистки горючего от механических примесей, парафина, воды.
  • Высокая плотность;
  • Хорошая смазывающая способность, благодаря которой срок службы дизельных силовых установок намного превосходит бензиновые аналоги;
  • Температура застывания. Этот показатель позволяет разбить топливную смесь на сорта: летние, зимние, арктические.

Источник: https://spectehnica-mo.com/printsip-raboty-sistemy-pitaniya-dizelnogo-dvigatelya/

Cистема питания воздухом дизельного двигателя

Общее устройство. Система питания воздухом предназначена для очистки воздуха и подачи его в цилиндры дизеля. У дизеля СМД-31 в нее входят сборочные единицы: воздухозаборник, инерционный предочиститель, воздухоочиститель, турбокомпрессор, воздуховоздушный радиатор (устанавливается на машине) и впускной коллектор.

Воздух, всасываемый турбокомпрессором, проходит через систему очистки, по трубопроводу нагнетается в воздухо-воздушный радиатор, где охлаждается с помощью вентилятора. Затем по трубопроводу он подается во впускной коллектор, а из него – в цилиндры дизеля.

В результате снижения температуры наддувочного воздуха массовый его заряд, подаваемый в цилиндры, увеличивается, что способствует более полному сгоранию топлива, лучшему протеканию рабочего процесса, обеспечению заданной мощности и топливной экономичности дизеля.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Аналогичная система питания воздухом применяется на дизелях СМД-23/24.

Система очистки воздуха. Для очистки всасываемого в цилиндры воздуха на дизелях СМД-31 и СМД-23/24 предусмотрена трехступенчатая система. Исключение составляют дизели СМД-23.02 и СМД-24.02 корнеуборочных машин, где применена двухступенчатая система очистки воздуха.

Рис. 36. Схема системы питания воздухом:1 – воздухо-воздушный радиатор; 2 – водяной радиатор; 3 – вентилятор; 4 – вращающийся воздухозаборник; 5 – инерционный предочиститель; б – патрубок; 7 и 14-трубопроводы; 8 – воздухоочиститель; 9 – турбокомпрессор; 10 – отсосная труба; 11 – клапан эжектора; 12 – глушитель; 13 – впускной коллектор

Рис. 37. Система очистки воздуха дизеля СМД-31:1 – воздухоочиститель; 2 – инерционный предочиститель; 3 – вращающийся воздухозаборник; Л, 6,7 и 10 — стяжные хомуты; 5 и 11 – компенсаторы; 8 – впускная труба турбокомпрессора; 9 – шланг; 12 – входной патрубок воздухоочистителя; 13 отсосная трубка инерционного предочистителя; 14 – глушитель; 15 – эжектор; 16 -отсосная трубка эжектора; 17 клапан эжектора

В трехступенчатую систему очистки входят вращающийся воздухозаборник, инерционный предочиститель и воздухоочиститель.

Вращающийся воздухозаборник установлен на входном патрубке инерционного предочистителя и крепится стяжным хомутом. Он представляет собой цилиндрическую сетку, к одному краю которой приварена крышка, в другой завальцована крыльчатка, предохраняющая от попадания пожнивных масс через зазор между сеткой и поддоном. К фланцу болтами прикреплена крышка с сеткой. Фланец установлен на оси, вращающейся в подшипниках. На нижней части оси закреплена турбина. Для смазывания подшипников применяется тугоплавкая смазка.

Инерционный предочиститель закреплен на капоте комбайна и соединяется с входным патрубком воздухоочистителя с помощью резинового компенсатора и стяжных хомутов. Инерционный предочиститель с эжекционным удалением отсепарированной пыли состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого приварены завихрительб и отражатель.

Клапан эжектора закреплен на капоте комбайна и с помощью шлангов и стяжных хомутов подсоединен к отсосной трубке эжектора и отсосной трубке инерционного предочистителя. Клапан эжектора состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого находится клапан.

На неработающем дизеле клапан закрыт. При работе дизеля в результате разрежения со стороны эжектора и давления воздуха со стороны инерционного предочистителя клапан открыт.

В случае снижения давления на всасывании клапан закрывается, предохраняя воздухоочиститель от загрязнения выпускными газами.

Воздухоочиститель закреплен на капоте комбайна и соединен с турбокомпрессором через впускную трубу с помощью компенсатора, шланга и стяжных хомутов. Воздухоочиститель представляет собой сварной корпус, в котором на шпильках установлены и закреплены гайками-барашками 8 две секции фильтров-патронов. На дизелях СМД-23/24 одна секция. Каждая секция состоит из основного и предохранительного фильтров-патронов.

Рис. 38. Схема очистки воздуха дизелей СМД-23/24:1 – обратный клапан; 2 – воздухоочиститель; 3 – инерционный предочиститель; 4 вращающийся воздухозаборник; 5 и 7 стяжные хомуты; 6 – соединительный шланг; 8 – впускная труба турбокомпрессора; 9 – входной патрубок воздухоочистителя; Ю – шланг отвода пыли из инерционного предочистителя; 11 – глушитель; 12 -эжектор

Рис. 39. Система очистки воздуха на дизелях СМД-23.02 и СМД-24.02:1 – турбокомпрессор; 2, 5 и 7 – стяжные хомуты; 3 – топливопровод слива топлива из первой форсунки; 4 – впускная труба турбокомпрессора; 6 – воздухоочиститель; 8 – моноциклон; 9 – выбросная щель моноциклона; 10 – компенсатор

Рис. 40. Вращающийся воздухозаборник:

Рис. 41. Инерционный предочиститель:1 – выходная труба; 2 – корпус; 3 – фиксатор; 4 – входной патрубок; 5 – днище; 6 завихритель; 7 – отражатель; 8 – выходной патрубок отсепарированной пыли; 9 перегородка

Рис. 42. Клапан эжектора:

Рис. 43. Воздухоочиститель:1 – выходной патрубок; 2 – шпилька; 3 – основной фильтр-патрон; 4 – корпус; 5 предохранительный фильтр-патрон; 6 – уплотнительные шайбы; 7 – крышка; 8 гайки-барашки; 9 – входное отверстие корпуса; 10 – уплотнительные кольца

Рис. 44. Воздухоочиститель дизелей СМД-23.02 и СМД-24.02:

Основной фильтр-патрон состоит из наружной и внутренней сеток, бумажной фильтрующей шторы, находящейся внутри сеток, и донышек, скрепленных герметично эпоксидной смолой. Конструкция предохранительного патрона аналогична.

Очистка воздуха происходит следующим образом.

Воздух под действием разрежения, создаваемого турбокомпрессором, через сетку воздухозаборника направляется в трубу поступая на лопатки воздушной турбины, приводит во вращение вал. Через фланец вращение передается сетке. С поверхности заборной сетки частицы пожнивной массы и пыли сбрасываются центробежной силой. Сетка самоочищается.

Из воздухозаборника воздух по входному патрубку попадает внутрь корпуса инерционного предочистителя. Пройдя через завихритель, воздух приобретает вращательное движение. Частицы пыли под действием центробежной силы сбрасываются к стенке корпуса предочистителя и через зазор между стенкой корпуса и отражателем опускаются на дно корпуса. Из корпуса пыль по отсосной трубке (см.

рис. 37), соединенной через обратный клапан с трубкой эжектора, уносится вместе с отработавшими газами в атмосферу. Предварительно очищенный воздух через патрубок поступает в воздухоочиститель. Проходя последовательно через фильтры-патроны (основной и предохранительный), воздух окончательно очищается от пыли. По выходному патрубку и впускной трубеон поступает в турбокомпрессор.

На дизелях СМД-23.02 и СМД-24.02 предусмотрена двухступенчатая очистка воздуха – моноциклон с удалением пыли через выбросные щели и воздухоочиститель.

Воздухоочиститель этих дизелей состоит из корпуса, внутри которого с помощью шпильки и гаек с шайбами закреплены два фильтра-патрона: основной и предохранительный.

Фильтры-патроны V-типоразмера или всех дизелей типов СМД-31 и СМД-23, СМД-24 унифицированы: основной – 60-12029.00, предохранительный – 60-12028.00.

Турбокомпрессор. На дизелях СМД-31 и СМД-23/24 установлен турбокомпрессор, использующий энергию выпускных газов для наддува воздуха в цилиндры. Различные модификации этих турбокомпрессоров имеют разные габариты, отличаются конструкцией отдельных элементов и поэтому не взаимозаменяемы.

На рисунке 45 приведена конструкция турбокомпрессора ТКР8,5С-1. Конструкция других модификаций аналогична. Принцип действия турбокомпрессора следующий. Горячие газы из цилиндров под давлением поступают по выпускному коллектору в камеру газовой турбины, а оттуда направляются на лопатки колеса турбины. Расширяясь, газы вращают колеса турбины с валом, на другом конце которого находится колесо турбокомпрессора. Из турбины отработавшие газы выходят в атмосферу.

Рис. 45. Турбокомпрессор ТКР8.5С-1:

Центробежный компрессор засасывает воздух через воздухоочис титель, сжимает его и подает под давлением через воздухо-воздушный радиатор и впускной коллектор в цилиндры дизеля.

Техническое обслуживание системы питания воздухом.

Для обеспечения надежной работы системы питания воздухом в процессе эксплуатации необходимо соблюдать следующие правила: – не допускать попадания воды в воздухоочиститель при мойке дизеля; – для предохранения фильтров-патронов от загрязнения продуктами сгорания работа дизеля в закрытом помещении запрещается; – не допускать работу дизеля с загрязненными выше нормы фильтрами-патронами из-за увеличения расхода картерного масла и выхода из строя масляного уплотнения турбокомпрессора; – при проведении сварочных работ на деталях воздухоочистителя удалять из корпуса фильтры-патроны, так как искры и раскаленные капли металла могут привести к их возгоранию; – не допускать вращения коленчатого вала дизеля в противоположную сторону, так как это приводит к замасливанию и засорению продуктами сгорания фильтров-патронов; – не допускать разгерметизации системы питания воздухом до турбокомпрессора и после него, так как это может привести в первом случае к подсосу неочищенного воздуха, во втором – к снижению мощности дизеля, обильному дымлению из-за утечки воздуха;

– своевременно проводить техническое обслуживание составных частей системы питания воздухом.

Рис. 46. Продувка основного фильтра-патрона воздухоочистителя сжатым воздухом

Техническое обслуживание трех- и двухступенчатой систем питания воздухом дизелей СМД-31 и СМД-23/24 заключается в следующем: – через каждые 60 моточасов (при ТО-1) очистить щели колпака и защитной сетки моноциклона, обдуть сжатым воздухом или промыть основной фильтр-патрон воздухоочистителя; – через каждые 240 моточасов обдуть или промыть предохранительный фильтр-патрон воздухоочистителя и смазать подшипники вращающегося воздухозаборника (дозаправить 8…10 г смазки Литол-24);

– через каждые 480 моточасов заменить основной фильтр-патрон воздухоочистителя. Проведение этой работы рекомендуется при подготовке к уборочному сезону.

Читайте также  Принцип работы турбокомпрессора дизельного двигателя

Последовательность операции по обслуживанию воздухоочистителя (на примере дизеля СМД-31) следующая: – отверните гайки-барашки и снимите крышки обеих секций; – отверните гайки-барашки и выньте из корпуса основные фильтры-патроны;

– продуйте основные фильтры-патроны сжатым воздухом сначала внутри, а затем снаружи до полного удаления пыли.

Во избежание прорыва бумажной шторы давление воздуха должно быть не более 0,2…0,3 МПа (2…3 кгс/см2). При этом струю воздуха следует направлять под углом к боковой поверхности фильтра-патрона и регулировать давление воздуха изменением расстояния от наконечника шланга до поверхности фильтра-патрона.

При отсутствии сжатого воздуха, а также в случае замасливания или загрязнения продуктами сгорания основные фильтры-патроны необходимо погрузить на 2 ч в моющий раствор, после чего интенсивно прополоскать в воде (температура 35…45 °С) и просушить в течение 24 ч. Промывать фильтры-патроны следует также в том случае, когда продувкой сжатым воздухом они не восстанавливаются.

Моющий раствор приготавливают из мыльной пасты ОП-7 или ОП-Ю (ГОСТ 8433-81) и воды, нагретой до 40…45°С (20 г пасты на 1 л воды). Допускается использовать для промывки фильтров-патронов стиральный порошок или пасту, а также хозяйственное мыло, измельченное и растворенное в теплой воде (100 г мыла на 10 л воды).

Мыльный раствор необходимо отфильтровать. Запрещается продувать основные фильтры-патроны выпускными газами или промывать в дизельном топливе;
отверните гайки-барашки и выньте из корпуса предохранительные фильтры-патроны.

Обслуживание фильтров-патронов следует проводить осторожно, чтобы не повредить их.

Обслуживание предохранительных фильтров-патронов с бумажной фильтрующей шторой аналогично основным фильтрам-патронам.

Воздухоочиститель собирают в последовательности, обратной разборке. При этом проверяют состояние уплотнительных колец. Основные фильтры-патроны и фильтрующие элементы предохранительных фильтров-патронов в случае повреждения заменяют из комплекта ЗИП.

Убедитесь в правильности установки фильтров-патронов в корпусе и надежно затяните гайки-барашки. Во избежание повреждения фильтров-патронов не производите чрезмерную затяжку гаек.

В случае повышения расхода картерного масла из-за износа или залегания уплотнительных колец турбокомпрессора последний необходимо снять с дизеля для полной разборки.

Турбокомпрессор разбирают в следующем порядке: – отверните две гайки и отсоедините от турбокомпрессора трубку слива масла; -отверните гайки, снимите шайбы и отсоедините корпус компрессора от среднего корпуса; – отогните буртики замковых шайб, отверните гайки, снимите замковые шайбы, планки и отсоедините корпус турбины от среднего корпуса.

Во избежание повреждения лопаток при разборке и сборке турбокомпрессора не ставьте средний корпус в сборе с ротором на колесо турбины или компрессора; – отверните специальную гайку, придерживая вал ключом за грани на хвостовике колеса турбины, и снимите колесо компрессора; – выньте из среднего корпуса колесо турбины с валом, осторожно постукивая деревянным молотком через проставку по торцу вала со стороны компрессора;

– выньте маслоотражатель из диска уплотнения компрессора; выньте уплотнительные кольца из канавок маслоотражателя и втулки уплотнения.

Турбокомпрессор собирают в такой последовательности: – очистите деревянным скребком от нагара, промойте в чистом дизельном топливе и продуйте сжатым воздухом все детали турбокомпрессора; – установите новые уплотнительные кольца в канавки втулки уплотнения, после чего проверните кольца в канавках так, чтобы замки колец были обращены в противоположные стороны; – смажьте вал ротора чистым моторным маслом и установите ротор в средний корпус турбокомпрессора; – установите на маслоотражатель уплотнительное кольцо; – затем маслоотражатель – в диск уплотнения; – установите колесо компрессора на вал ротора, совместив метки на валу и колесе компрессора;

– закрепите колесо компрессора на валу ротора специальной гайкой, затянув ее до совпадения меток на гайке и валу ротора.

https://www.youtube.com/watch?v=iGsCs-EeQWY

После сборки среднего корпуса турбокомпрессора проверьте легкость и плавность вращения ротора в подшипнике, а также осевое перемещение ротора, которое должно быть в пределах 0,16…0,25 мм.

Дальнейшую сборку турбокомпрессора производите в порядке, обратном разборке.

Рекламные предложения:

Читать далее: Cмазочная система дизельного двигателя

Категория: — Техническое обслуживание дизелей

→ Справочник → Статьи → Форум

Источник: http://stroy-technics.ru/article/cistema-pitaniya-vozdukhom-dizelnogo-dvigatelya

Как прокачать топливную систему дизельного двигателя

Система подачи воздуха в дизельный двигатель

Дело в том, что в этом типе двигателей есть такая деталь, как топливный насос высокого давления (ТНВД). При попадании в него воздуха давление уменьшается, в результате чего эффективность впрыска топлива резко падает. Чтобы это исправить, необходимо откачать воздух из системы.

Удалить воздух вполне можно самостоятельно — достаточно лишь знать алгоритм выполнения работ. Поэтому ниже будет рассказано, как прокачать топливную систему дизельного двигателя.

Завоздушивание: признаки и симптомы

Попадание воздуха в топливопровод понижает эффективность работы форсунок, поэтому возникают следующие неполадки:

  1. Автомобиль отлично заводится, но некоторое время мотор работает неровно;
  2. Машина плохо реагирует на нажатие педали газа
  3. После долгого простоя возникают проблемы с запуском: завести авто не получается даже спустя несколько минут (со временем работа двигателя все ухудшается). При этом весь оставшийся день проблем не возникает.

Убедиться в том, что причина таких сбоев кроется именно в попадании воздуха в топливную систему довольно просто. Для этого достаточно отсоединить трубопроводы высокого давления от инжектора. Далее понадобится напарник — он будет вращать электростартером коленвал. Если из трубопроводов не появляется солярка — значит, туда попал воздух. В этом случае потребуется прокачка топливной системы дизельного двигателя.

Но перед тем как бороться с самой проблемой, необходимо выявить и устранить ее причину.

Почему воздух попадает в топливную систему?

Чаще всего топливопровод завоздушивается по следующим причинам:

  1. Изношенность и повреждение топливной системы. Сюда относится нарушение уплотнителей топливного фильтра и крышки насоса, проржавевшие топливные трубки, прохудившиеся шланги.
  2. Воздух в системе может появиться и в том случае, если топливо в бензобаке закончилось. Сначала двигатель просто глохнет, но после заправки все равно заводится не сразу. Чтобы удалить воздух из топливной системы, топливная система прокачивается. Для этого необходимо включить на замке зажигания массу и качать педалью газа в течение некоторого времени.
  3. В некоторых случаях пузырьки газа могут попасть в солярку и через фильтр. Обычно это происходит при его неправильной установке или если сам фильтр имел низкое качество. В этом случае авто также глохнет.

Еще одна причина, по которой происходит подсос воздуха в топливную систему — повреждение уплотнителей ТНВД. Если это произошло, топливопроводы разгерметизируются, вследствие чего солярка начинает стекать обратно в бензобак.

Определение места подсоса воздуха

Чтобы определить место, где происходит подсос воздуха в топливную систему дизельного двигателя, необходимо тщательно осмотреть днище автомобиля и его моторный отсек. Подтеки солярки, мокрые пятна и трещины станут признаками того, что топливная магистраль повреждена.

Но иногда заметных проявлений попадания в систему воздуха нет. В этом случае необходимо провести ряд испытаний, которые выявят место повреждения.

Начать следует с проверки топливопровода. Для этого потребуется емкость объемом 3-5 литров, два шланга длиной около 60 см, дизтопливо и два хомута.

Важно! Все вышеперечисленные элементы должны быть чистыми, так как попадание в двигатель даже небольшой песчинки может пагубно отразиться на его работе.

Для начала необходимо отсоединить топливоподающую магистраль и «обратку». На их место будут установлены шланги (закрепляются хомутами). Свободными концами они крепятся в емкость, куда и заливается топливо. Сама емкость должна быть расположена выше ТНВД.

Следующим шагом станет удаление воздуха из ТНВД. Существует несколько способов это сделать, и все они одинаково эффективны (единственный вариант, который здесь не приемлем — прокручивание коленвала стартером). Среди них можно выделить два, которые являются наиболее простыми и доступными:

  1. Замыв место и убедившись, что рядом нет грязи, необходимо открутить болт штуцера «обратки». Через это отверстие откачивается весь воздух (для этого можно использовать спринцовку, небольшой вакуумный насос и т.д.). Теперь болт возвращается на место. Двигатель запускается для полного удаления воздуха.
  2. Топливоподающий шланг снимается с насоса (его необходимо расположить ниже уровня емкости). Когда солярка польется ровной струей, шланг устанавливается на место и крепится хомутом. Как и в предыдущем способе, необходимо открутить болт «обратки» (оставшийся воздух выйдет сам). Двигатель запускается.

Теперь автомобиль оставляется на несколько часов. Если по истечении этого времени мотор заводится и работает нормально, значит, воздух в топливной системе дизельного двигателя действительно оказался из-за повреждения топливной магистрали.

Далее необходимо опустить емкость с соляркой существенно ниже ТНВД и снова оставить авто на несколько часов. Если двигатель запустился и работает без сбоев, значит, через насос попадания воздуха не происходит. Если снова заметны неполадки — проблема в ТНВД или в обратной магистрали.

Чтобы узнать, где именно произошла поломка, необходимо (после того, как мотор завелся) пережать трубку, связывающую «обратку» и насос (на некоторых моделях она выводится не к насосу, а к топливному фильтру — в этом случае проблема с обратной магистралью исключается).

Авто снова оставляется на некоторое время. Если проблем с его работой не возникает, значит, воздух в топливной системе оказался из-за разгерметизации обратной топливной магистрали. Если снова возникают неполадки — причина в ТНВД.

Важно! Мест подсоса может быть несколько, ведь такой проблемой, обычно, страдают подержанные автомобили. А это значит, что нельзя исключать наличие сразу нескольких поврежденных деталей.

Удаление воздуха из системы питания дизельного двигателя

Когда место попадания воздуха установлено и проведены все необходимые мероприятия по их устранению, можно приступить непосредственно к удалению воздуха из системы. Для этого необходимо снова ослабить болт обратной магистрали. После этой процедуры, в трубках, идущих к форсункам, все еще будет оставаться воздух.

Поэтому их следует открутить от инжектора (достаточно слегка ослабить крепление) и прокрутить коленчатый вал. Это можно сделать с помощью стартера или вручную. После того, как из трубок появится топливо, можно вернуть их на место. Прокачку можно провести и не откручивая трубки. Но сделать это сложнее: придется потратить гораздо больше сил и времени.

Некоторые автомобилисты используют еще один способ прокачки топливной системы. Для этого необходимо заполнить топливный фильтр до краев, завести двигатель и дать ему поработать на высоких оборотах.

Заключение

Подытоживая все вышесказанное, можно составить следующий алгоритм действий, на тот случай, если завоздушена топливная система дизельного двигателя:

  1. Убедиться, что причина плохой работы двигателя кроется в попадании воздуха;
  2. Если водитель сам завоздушил топливную систему (то есть допустил опустошение бензобака), прокачать систему педалью газа;
  3. Если проблема в подсосе воздуха — выявить место разгерметизации посредством запитывания ТНВД от внешней емкости, поочередно проверяя все узлы, в которых может крыться причина;
  4. Заменить все поврежденные элементы;
  5. Удалить воздух и запустить двигатель.

Источник: http://AvtoDvigateli.com/remont-i-uhod/prokachka-toplivnuyu-sistemu-dizelya.html