Системы впрыска дизельных двигателей

13.01.2014
#Система впрыска
# Система питания двигателя

Системы впрыска дизельных двигателей

Дизельный двигатель работает за счет самовоспламенения топлива, поданного под высоким давлением. Однако распылить топливо в цилиндре дизеля — нетривиальная задача, которую конструкторам приходится решать уже больше века. О том, какие сегодня используются системы впрыска дизельных двигателей, как они устроены и как работают, читайте в этой статье.

Особенности работы топливной системы дизельного двигателя

Главная особенность дизельного двигателя заключается в том, что в нем используется принцип самовозгорания топлива под действием сжатого и нагретого в цилиндре воздуха. Для успешного возгорания необходимо произвести подачу топлива в цилиндр примерно в конце такта сжатия, а так как воздух в цилиндре сильно сжат, топливо тоже должно быть подано под высоким давлением — на практике в разных двигателях топливо впрыскивается под давлением от 100 до 2500 атмосфер.

С другой стороны, мало просто подать топливо в цилиндр — это необходимо сделать так, чтобы обеспечить наилучшие условия для самовозгорания и наиболее полного сгорания. Самый простой и эффективный способ — распылить топливо в цилиндре с помощью форсунки.

Таким образом, в дизельных двигателях используются системы впрыска топлива, и все они, независимо от типа, имеют два основных компонента: топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки. А отличия систем заключаются в устройстве насоса и форсунок, их расположении и наличии дополнительных компонентов.

Системы впрыска дизельных двигателей

Существует несколько типов систем впрыска дизельных двигателей, среди которых наибольшее распространение получили следующие:

— Системы с рядным ТНВД;


— Системы с ТНВД распределительного типа;


— Системы с насос-форсунками;


— Аккумуляторные системы типа Common Rail («Общая магистраль»).

При этом все системы имеют большое число разновидностей, однако мы расскажем только о самых популярных типах.

Рядный ТНВД

Рядный ТНВД — наиболее простое решение, которое активно используется на протяжении многих десятилетий и даже сегодня пользуется высокой популярностью. По сравнению с другими системами, рядный насос громоздок и тяжел, поэтому он широко используется только на мощных автомобильных и тракторных двигателях.

Основу рядного ТНВД составляют плунжерные пары, число которых равно числу цилиндров. В общем случае, плунжерная пара представляет собой цельнометаллический цилиндр (плунжер), движущийся в гильзе. Двигаясь вверх, плунжер сжимает топливо, по достижении определенного давления открывается нагнетательный клапан, который выпускает сжатое топливо — оно направляется к форсунке, которой впрыскивается в цилиндр. Двигаясь в обратную сторону, плунжер открывает впускной канал, и пространство над ним наполняется новой порцией топлива. Для заполнения плунжерной пары топливом служит специальный подкачивающий насос.

Плунжеры приводятся в движение кулачковым валом по типу распределительного вала двигателя. Вал приводится в движение двигателем, ТНВД связан с двигателем через муфту опережения впрыска, которая позволяет настраивать работу насоса в зависимости от оборотов и тактов двигателя.

Распределительный ТНВД

ТНВД распределительного типа по устройству в целом повторяет рядный ТНВД, однако в нем используется только одна или две плунжерных пары (одна пара может обслуживать от 2 до 6 цилиндров). Принцип работы распределительного насоса сводится к тому, что плунжер двигается не только вверх и вниз, но и одновременно вращается вокруг оси и поочередно открывает выпускные отверстия, через которые топливо под давлением подается к цилиндрам.

Более современный и эффективный тип распределительного ТНВД — роторный. В нем используется ротор с установленными плунжерами (от 2 до 4, они движутся навстречу друг другу), который вращается и распределяет топливо по цилиндрам.

Распределительный насос компактен и легок, однако он требует более тщательной настройки, поэтому сегодня для его управления широко применяются электронные регуляторы.

Насос-форсунка

Название «насос-форсунка» говорит само за себя — в ней объединены форсунка и насосная секция, в основе которой лежит все та же плунжерная пара. Преимущество такого решения в том, что оно позволяет легко регулировать подачу топлива в каждый цилиндр, а при выходе из строя одного насоса остальные останутся в строю.

Насос-форсунка имеет большое преимущество, так как управлять ею можно с помощью распределительного вала двигателя, который расположен в головке цилиндров, то есть — там же, где и форсунки. Так что здесь не нужно использовать отдельную систему привода, а достаточно использовать уже имеющийся вал ГРМ.

Насос-форсунка достаточно широко используется на дизельных двигателях грузовых автомобилях, а также на двигателях внедорожников.

Common Rail

Common Rail — самая современная система впрыска топлива, которая может обеспечить наилучшие характеристики работы двигателя. Эта система стала использоваться с конца 1990-х годов компанией Bosch, и к сегодняшнему дню ею оснащается практически три четверти всех сходящих с конвейеров дизельных двигателей.

Отличительная черта Common Rail — наличие так называемого аккумулятора, в котором топливо находится под постоянным высоким давлением и из него подается к форсункам. Аккумулятор — это общая топливная магистраль (это отражено в названии Common Rail, что переводится с английского, как «общая магистраль») или топливная рампа, в которую топливо нагнетается с помощью ТНВД.

Наличие аккумулятора позволяет значительно улучшить впрыск топлива через форсунки (так как они работают под постоянным давлением и только открываются в необходимые моменты, причем за один такт может производиться до 9 впрыскиваний), а также упростить ТНВД и другие детали системы впрыска.

На современных двигателях Common Rail полностью управляется электроникой. Блок управления на основе данных с нескольких датчиков определяет количество подаваемого топлива, моменты его подачи в цилиндры и т.д. Это позволяет достичь наилучшей работы двигателя и снизить его токсичность на всех режимах.

Права на технологию Common Rail принадлежат компании Bosch.

Другие статьи

#Планка генератора

Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля

14.09.2022 | Статьи о запасных частях

В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора. О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22. 06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Системы подачи топлива дизельных двигателей

Строительные машины и оборудование, справочник

Категория:

   Автомобили и трактора

Публикация:

   Системы подачи топлива дизельных двигателей

Читать далее:

   Основные приборы системы питания

Системы подачи топлива дизельных двигателей

Система питания дизеля предназначена для подачи, очистки и точного дозирования топлива, поступающего в цилиндр под давлением; а также для очистки и подачи в цилиндр воздуха и отвода отработавших газов.

Топливо в дизелях подается но двум наиболее распространенным схемам:
1) с разделенной топливоподающей аппаратурой, когда топливо от отдельного насоса высокого давления подается по топливопроводам к форсункам;
2) с топливоподающей аппаратурой неразделенного типа, когда топливный насос высокого давления и форсунка объединены в один прибор — насос-форсунку.

При первой схеме система подачи топлива состоит из топливного бака, фильтра грубой очистки топлива, подкачивающего насоса, фильтра тонкой очистки, насоса высокого давления, форсунок, манометра и топливопроводов низкого и высокого давления. Из бака топливо через фильтр грубой очистки поступает к подкачивающему насосу, подающему его под небольшим давлением через фильтр тонкой очистки к насосу высокого давления. Последний предназначен для дозирования и подачи топлива под высоким давлением к форсункам, установленным в головках цилиндров. Через форсунки распыленное топливо поступает в камеры сгорания.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

При второй схеме система подачи топлива состоит из топливного бака с пробкой и указателем уровня топлива, фильтров грубой и тонкой очистки топлива, подкачивающего насоса, насосов-форсунок (по числу цилиндров) и топливопроводов низкого-давления. Из бака топливо через сетку, трубку и фильтр грубой очистки поступает в подкачивающий насос, который подает его через фильтр тонкой очистки и топливоподающую магистраль к насосам-форсункам. В связи с тем, что насосы-форсунки распыливают в цилиндрах только часть подводимого к ним топлива, излишек его поступает обратно в бак через отводящую магистраль и топливопривод. Для поддерживания в отводящей магистрали постоянного давления (0,12-0,3 МПа) имеется калиброванное отверстие. Преимуществом системы питания дизелей с помощью насосов-форсунок является отсутствие топливопроводов высокого давления. Кроме того, непрерывная циркуляция топлива через насосы-форсунки с возвратом излишков топлива в бак улучшает охлаждение и очистку насосов, обеспечивает удаление попавшего в систему воздуха и по» догрев топлива в баке.

Рис. 1. Схема системы питания дизельных двигателей:
а — с разделенной топливоподающей аппаратурой; б — с топливоподающей аппаратурой неразделенного типа

Рекламные предложения:

Читать далее: Основные приборы системы питания

Категория: —
Автомобили и трактора

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Понимание основ дизельных топливных систем – Kendrick Oil

Нефтепродукты являются основным источником топлива для транспортных систем. Вы, вероятно, видели новости о транспортных средствах с «водородным» и «электрическим» приводом, но эти источники все еще находятся в зачаточном состоянии. Бензин является основным источником топлива для автомобилей, грузовиков и других пассажирских транспортных средств, но обычные бензиновые системы — не единственные доступные системы. Дизельные системы являются предпочтительными типами для коммерческого транспорта, грузовых судов и поездов.

Бензиновые и дизельные топливные системы

Теоретически бензиновые и дизельные топливные системы очень похожи. Оба они являются двигателями внутреннего сгорания и оба преобразуют химические реакции в механическую энергию. Обе системы используют серию поршней для сжатия топлива и воздуха перед их воспламенением. Разница между двумя системами заключается в том, как в них создается энергия.

В бензиновом двигателе газ и воздух смешиваются, затем сжимаются и воспламеняются от искры свечи зажигания. В дизельном двигателе воздух сжимается, а затем вводится бензин. Когда воздух сжимается, он нагревается, и сжатый воздух воспламеняет газ.

Различия между бензиновыми и дизельными топливными системами не ограничиваются способами сжигания. Обе системы также используют совершенно разные виды топлива. Дизель тяжелее и маслянистее бензина, поэтому испаряется медленнее. Кроме того, дизель выбрасывает меньше соединений, связанных с глобальным потеплением, таких как CO2 и метан. Однако дизельное топливо выделяет больше соединений азота, что связано с кислотными дождями и смогом.

Так как дизельные двигатели подмешивают топливо после сжатия воздуха, они могут лучше контролировать, сколько топлива используется. Фактически, эти двигатели считаются одними из самых экономичных транспортных систем. Вот почему автомобили с дизельными системами доминируют в коммерческой и грузовой отраслях.

Компоненты дизельных топливных систем

Базовая дизельная топливная система состоит из пяти основных компонентов. Это бак, топливный насос, фильтры, ТНВД и форсунки.

Топливные баки дизельных систем обычно изготавливаются из алюминиевых сплавов или листового металла. Баки спроектированы так, чтобы содержать дизельное топливо и выдерживать его долгосрочное коррозионное воздействие.

Перекачивающий насос всасывает дизельное топливо из бака и подает его в ТНВД. Перекачивающий насос обычно располагается снаружи топливного бака или на задней части ТНВД. В некоторых случаях перекачивающие насосы также располагаются внутри резервуара.

Дизель, как и бензин, всегда содержит примеси, которые могут повредить систему сгорания. Тот факт, что дизель очищается, хранится, перевозится на грузовиках, а затем снова хранится на заправочных станциях, гарантирует попадание загрязняющих веществ в топливо. Для решения этих проблем между перекачивающим насосом и системой впрыска устанавливаются фильтры. Фильтр удаляет грязь и другие загрязнения, которые могут легко повредить систему впрыска топлива.

ТНВД сжимает топливо перед впрыском. Форсунки впрыскивают дизельное топливо в камеры сгорания цилиндров. Камера сгорания позволяет автомобилю преобразовывать миниатюрное сгорание (взрыв) в механическую энергию, которая вращает колеса автомобиля.

Компания Kendrick Oil занимается оптовой продажей широкого спектра топлива, включая дизельное топливо и обычный бензин. Если вашему бизнесу требуется топливо оптом или вы хотите узнать больше о наших продуктах и ​​услугах, позвоните нам по телефону (800) 299-3991. Вы также можете связаться с нами по электронной почте для получения подробной информации. У нас есть офисы в Техасе, Нью-Мексико, Оклахоме и Канзасе.

Система подачи топлива в ДВС (дизель) Theteche.com

• Обучение
• Механический

6 марта 2021 г.

В бензиновых двигателях используется карбюратор для смешивания воздуха и топлива в системе подачи в нужном соотношении. Но в дизелях в цилиндре сжимается только воздух. Высокое давление составляет от 35 до 40 бар, а температура этого воздуха после сжатия составляет около 600°C. В конце такта сжатия топливо впрыскивается через топливную форсунку в виде мелкодисперсных частиц под давлением выше, чем у воздуха.

Система подачи топлива

На рисунке показана система впрыска топлива для дизельного двигателя. Он состоит из топливного бака, топливного насоса, топливного фильтра, ТНВД и форсунки.

Топливо подается к ТНВД из топливного бака через топливный фильтр. От ТНВД топливо подается к топливной форсунке или форсункам.

Эти форсунки впрыскивают топливо в цилиндр в виде мелкодисперсной струи.

Требования к системе впрыска топлива:

• Начало и конец инъекции должны быть резкими.
• Впрыск топлива в правильное время в цикле во всем диапазоне скоростей двигателя.
• Впрыск топлива должен происходить с правильной скоростью и в правильном количестве, как того требует изменяющаяся нагрузка двигателя.
• Распылите топливо до необходимой степени.
• Распределить топливо по камере сгорания для лучшего перемешивания.

СПОСОБЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

В двигателях внутреннего сгорания используются два метода впрыска топлива:
а) Система впрыска воздуха.
b) Безвоздушное или твердое впрыскивание.

Система подачи воздуха

В этом методе сначала воздух сжимается до очень высокого давления с помощью компрессора. Топливо дозировалось и подавалось в форсунку, которая также была соединена с источником воздуха высокого давления.

Когда форсунка была открыта, воздух подметал топливо в двигатель и создавал хорошо распыленную струю. Этот метод в настоящее время не используется из-за сложной и дорогой системы.

Безвоздушное или твердое впрыскивание

Этот метод значительно заменил метод впрыска воздуха. Топливо под давлением впрыскивается непосредственно в камеру сгорания в распыленном состоянии.

Требуется насос для подачи топлива под высоким давлением (до 300 бар абс.). В дальнейшем его можно разделить на следующие две широко используемые системы.