Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС

04 июня 2018 Категория: Полезная информация.

Как мы знаем, в дизельном ДВС топливо воспламеняется не от внешнего источника (искра зажигания в бензиновом моторе), а в результате сильного сжатия и нагрева. При этом топливно-воздушная смесь подается и распыляется в цилиндрах под высоким давлением. С этой целью в дизелях используются разные типы систем подачи топлива.

Топливная система дизельных ДВС: основные принципы

Сначала воздух подается в цилиндр, затем сжимается, нагреваясь в процессе до экстремальных температур, и лишь к концу такта сжатия в цилиндр подается дизельное топливо. Подается таким образом: впрыскивается в камеру сгонария под высоким давлением (от 100 до 2000 атмосфер) и распыляется. Поэтому, вне зависимости от типа топливной системы дизеля, в ней всегда есть два компонента:

• тот, что создает высокое давление – топливный насос высокого давления (ТНВД)
• и тот, что впрыскивает и разбрызгивает горючее по камере – форсунка.

В зависимости от типа топливной системы дизельного ДВС, отличается конструкция ТНВД и устройство форсунок. Также отличаются схемы управления этими элементами и место их расположения.

Основные типы топливных систем дизеля

Наибольшее распространение получили 4 типа топливных систем дизельных моторов:

• рядный ТНВД
• ТНВД распределительного типа
• насос-форсунки
• система Common Rail

Рядный ТНВД – проверенное десятилетиями решение, которое активно применяется на грузовой и специальной технике с дизельными моторами. В основе этой системы подачи топлива находится работа плунжерной пары. Цилиндр движется в гильзе, создавая давление и сжимая топливо до необходимых показателей. Как только они достигнуты, открывается специальный клапан, подающий топливо на форсунку, которая впрыскивает его в цилиндр. Плунжер в это время движется вниз, открывает канал для впуска горючего в пространство гильзы с помощью топливоподкачивающего насоса, и цикл повторяется.

Работа самого плунжера становится возможна благодаря кулачковому валу, который приводится от мотора. Кулачки «толкают» клапана, а мкфта опережения впрыска, соединяющая ТНВД и двигатель, корректирует работу топливной системы.

Неоспоримые достоинства системы подачи топлива с рядными ТНВД – их ремонтопригодность и доступность обслуживания.

ТНВД распределительного типа конструктивно напоминает рядный топливный насос. Отличие заключается в количестве плунжерных пар. Если в рядном ТНВД одна пара идет на один цилиндр, то в распределительном работы одной плунжерной пары достаточно, чтобы обслуживать два, три, и даже шесть цилиндров. Это достигается через опцию вращения плунжера вокруг оси. Вращаясь, плунжер поочередно открывает выпускные клапана, подавая горючее на форсунки нескольких цилиндров.

Эволюция распределительных ТНВД привела к тому, что появились уже роторные топливные насосы: в них плунжеры помещаются в ротор и в процессе работы движутся навстречу двуг другу, пока ротор вращает их, распределяя тем самым топливо по камере сгорания.

Преимущество системы подачи топлива с распределительным ТНВД – компактность самого устройства. Недостатки – сложность настройки, применение схем электронного управления и корректировки работы.

Система подачи топлива в цилиндр с помощью насос-форсунок вообще исключает необходимость ТНВД как отдельного элемента. В этом случае, форсунка и насосная секция – это один узел в общем корпусе.

 

В результате достигается легкость регулировки подачи топлива в конкретный цилиндр, а при выходе из строя одной насос-форсунки, остальные продолжают работать, что облегчает ремонт. Конструктивно, насос-форсунки приводят в действие плунжеры распредвал ГРМ в головке блока цилиндров.

Система подачи топлива насос-форсунками распространена не только на грузовых, но и на легковых автомобилях. К недостаткам ее можно отнести высокую стоимость запчастей, а также крайнюю чувствительность к качеству дизельного топлива. Мельчайшие примеси в горючем могут легко вывести из строя насос-форсунку, что отражается на стоимости эксплуатации такого решения в личном автомобиле.

Система Common Rail стала своего рода прорывом в части решения механизма подачи топлива в дизельных ДВС. Эта система позволяет экономить топливо при высоком КПД дизеля, что и сделало ее такой популярной. Common Rail придумали инженеры Bosch еще в 90-х годах. Сегодня большинство дизельного транспорта оснащается именно Коммон Реил.

Главное отличие этой системы – наличие аккумулятора высокого давления в общей магистрали. Туда топливо нагнетается отдельным ТНВД, чтобы затем под постоянным давлением подаваться на форсунки. Именно постоянство давления дает возможность быстро и эффективно впрыскивать горючее в цилиндр. Как результат – производительная, мягкая и комфортная работа дизельного двигателя. Бонусом – упрощение конструкции самого ТНВД в системе Common Rail.

 

Управляется работа системы отдельным ЭБУ: группа датчиков сообщает контроллеру, сколько и как скоро нужно подать дизельное топливо в цилиндры. С другой стороны, сложность и недостаток Коммон Реил обусловлена как раз умной электроникой и принципом работы системы. Поэтому владельцам таких решений стоит выбирать качественное топливо и своевременно менять топливные фильтры.

О том, как еще продлить жизнь вашего дизельного двигателя, мы писали здесь.

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

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

Топливная система

Назначение и условия работы системы. Топливная система предназначена для хранения дизельного топлива и подачи его к топливной аппаратуре (насосам высокого давления) дизеля. Во внешнюю топливную систему дизеля любого тепловоза входят топливные баки, топли-воподкачивающие насосы и трубопроводы.

Топливная система должна обеспечивать бесперебойную подачу топлива для работы дизеля в любых возможных режимах его эксплуатации. Дизельное топливо при транспортировке и последующем хранении может загрязняться, в него может попадать пыль из воздуха. Возможно засорение дизельного топлива и при экипировке тепловозов, особенно если заправка топливного бака производится одновременно с набором песка или после этой операции.

В результате в дизельное топливо могут попасть вредные для работы системы механические примеси (главным образом, мелкие частицы кремне- и глинозема). Эти частицы имеют очень высокую твердость, равную или даже превышающую твердость сталей, применяемых для изготовления деталей топливной аппаратуры. Попадая в зазор между плунжером и гильзой топливного насоса, такие частицы могут заклиниваться в нем и при работе насоса будут истирать поверхности плунжера и гильзы. Заклиниванию частиц способствует также то, что в момент подачи топлива под действием его давления гильза топливного насоса деформируется, как бы «раздается», увеличивая зазор между плунжером и гильзой. В этот увеличенный зазоо (он может быть в два-три раза больше первоначального, который составляет 2-3 мкм) могут проникать и более крупные частицы. После отсечки и падения давления гильза стягивается и зажимает проникшие в зазор частицы.

В результате по мере износа деталей плунжерной пары радиальный- зазор между ними возрастает, увеличиваются утечки и снижается давление подачи. Все это ухудшает работу дизеля, увеличивает удельный расход топлива.

Для надежной эксплуатации дизеля необходима постоянная и тщательная очистка топлива, и поэтому в топливную систему дизеля для этой цели обязательно включают топливные фильтры.

Вязкость дизельного топлива сильно возрастает при понижении температуры. Во избежание затруднений в подаче «загустевшего» топлива в зимних условиях (ведь топливный бак размещен снаружи тепловоза под его рамой) в топливные системы обязательно включают устройства для подогрева топлива — топли воподогреватели.

Схема топливной системы. Расположение оборудования и схемы трубопроводов топливных систем на большинстве тепловозов примерно одинаковы. Рассмотрим устройство топливной системы дизеля серийного тепловоза 2ТЭ10В (рис. 6.1).

Из топливного бака 35 топливо по трубе 30 через фильтр грубой очистки 28 засасывается топливопод-качивающим насосом 27 и нагнетается по трубе 22 в коллектор 16 топливных насосов высокого давления 15. По пути топливо проходит через фильтр тонкой очистки 17. Топливные насосы 15 подают топливо в форсунки 14 (каждый насос в «свою» форсунку — на схеме условно показан один насос и одна форсунка). Часть топлива, просачивающаяся через зазоры уплотнений в насосах и форсунках, сливается по трубам 10 и 6 в топливный бак.

Для надежной работы топливной аппаратуры дизеля и всей системы и возможности бесперебойной подачи топлива подкачивающим насосом температура топлива в баке даже в зимних условиях должна быть не менее 30-40 °С (по крайней мере вблизи от конца трубы 30). Чтобы топливо в баке разогревалось при работе дизеля, в системе предусмотрена его интенсивная циркуляция. Для этого величина подачи топливоподкачивающего насоса принимается в несколько раз (обычно в 2,5-4 раза) больше величины максимального расхода (потребления) топлива дизелем. Насос 27 имеет индивидуальный привод от электродвигателя 26. Избыток топлива, минуя топливные насосы, из коллектора 16 проходит по сливным трубам 11 н 4 через корпус топливо-подогревателя 5 и трубу 29 в топливный бак.

Струя топлива, подогретого при прохождении по трубопроводам вблизи работающего дизеля, вытекает из трубы 29 прямо в раструб вса-132

сывающей трубы 30, чем обеспечивается прогрев окружающего трубу объема топлива в месте его забора. В зимнее время такого прогрева топлива недостаточно для нормальной работы системы. Поэтому при низких температурах окружающего воздуха предусматривается дополнительный подогрев топлива в топли-воподогревателе 5 за счет тепла горячей воды из системы охлаждения дизеля. В летнее время значительный подогрев топлива (и его разжижение) ухудшает работу дизеля. Поэтому на сливной трубе 29 установлены два крана — 37 и 31. Один из них — 37 (левый на схеме) — при открытом положении позволяет осуществлять слив топлива в бак по трубе «36, удаленной от всасывающего патрубка.

Для надежного заполнения топливных насосов высокого давления в их коллекторе 16 давление топлива должно быть не менее 150 кПа. Такое давление поддерживается в коллекторе подпорным клапаном 12, установленным на трубе 11. Если давление топлива не достигло необходимого уровня, клапан препятствует сливу топлива в бак. Давление топлива в коллекторе контролируется дистанционно с помощью манометра 13, установленного на щите приборов в дизельном помещении.

Так как производительность топ-ливоподкачивающего насоса постоянна, а потребление топлива дизелем меняется в зависимости от его мощности, то при малых нагрузках и малом потреблении топлива давление в коллекторе может существенно возрастать. Для предохранения топливоподкачивающего насоса и его двигателя от перегрузки система имеет возможность перепуска избытка топлива из напорного трубопровода 22 в сливной 4 по трубам 19 и 9 через перепускной клапан 18, который открывается при давлении 300-350 кПа. Давление в напорном трубопроводе контролируется манометром 21, указатель которого помещен на щите приборов дизельного помещения.

При пуске дизеля после длительной остановки из трубопроводов необходимо удалить воздух. Для этой цели служит кран 24, который позволяет спустить первые объемы закачиваемого топлива, насыщенные воздухом (топливовоздушную эмульсию) , в топливный бак по трубам 25, 7 и 6.

Чтобы избежать остановки дизеля при неисправности топливоподкачивающего насоса, в системе предусмотрена возможность аварийного питания дизеля топливом за счет разрежения, создаваемого насосами высокого давления. В этом случае (при вышедшем из строя насосе 27) топливо в обход насоса и фильтра грубой очистки засасывается по трубам 30, 8 и 23 через шариковый клапан 20 (в таком режиме дизель может работать лишь с ограниченной мощностью и непродолжительно).

Трубопроводы и оборудование топливной системы на тепловозах окрашиваются в светло-желтый цвет.

Принципиальные схемы топливных систем большинства тепловозов аналогичны рассмотренной выше. У некоторых тепловозов имеются отличия, касающиеся, главным образом, топливоподкачивающих насосов и топливных баков.

Так, на тепловозах 2ТЭ10Л первых лет выпуска устанавливался дополнительно резервный топливопод-качивающий насос, подключенный параллельно основному. При неисправности основного насоса переключением двух трехходовых кранов можно было перевести питание системы на резервный насос. На тепловозе ТЭП60 в такой ситуации в качестве резервного топливоподкачивающего может быть использован маслопрокачивающий насос, однотипный по конструкции.

На тепловозах 2ТЭ116 устанавливаются два топливоподкачивающих насоса. Один из них, с электроприводом, используется при пуске дизеля, а при его работе является резервным. Второй насос имеет механический привод от вала дизеля и обеспечивает питание его топливом при работе.

На некоторых тепловозах топливная система имеет второй (расходный) топливный бак, находящийся под капотом тепловоза выше дизеля. В этом случае применяются два топливоподкачивающих насоса: один подает топливо из основного бака в расходный, а другой — из расходного бака к дизелю.

Топливные системы новых тепловозов, а также ЧМЭЗ и дизель-поезда Д1, имеют, кроме того, прокачивающий насос с ручным приводом, применяемый для заполнения системы после длительной стоянки и в аварийных случаях.

Оборудование топливных систем (топливоподкачивающие насосы, фильтры, баки) на большинстве серийных отечественных тепловозов практически однотипно.

Топливные баки тепловозов обычно представляют собой сваренные из стальных листов емкости, которые подвешиваются снизу к главной раме тепловоза в ее средней части между тележками.

Размеры топливного бака ограничены по ширине и высоте габаритом подвижного состава, а по длине — расстоянием между тележками. Емкость бака при таких ограничениях составляет от 3900 (тепловоз М62) до 8200 л (тепловоз 2ТЭ116). Топливные баки имеют с обеих сторон тепловоза заливные горловины 3 (см. рис. 6.1), в которые вставлены предохранительные сетки 2. Под днищем бака имеется отстойник 33, в котором скапливаются тяжелые осадки из топлива. Отстойник имеет пробку для их слива.

На верхней поверхности бака устанавливаются одна-две вентиляционные трубы 32, сообщающие полость бака над уровнем топлива с атмосферой, что позволяет избежать изменений давления в баке, как при заправке топлива, так и при расходовании топлива из бака.

Для увеличения жесткости конструкции топливные баки имеют внутренние продольные и поперечные перегородки с отверстиями для сообщения полостей образованных ими отсеков бака.

Поперечные перегородки, кроме того, служат для гашения энергии гидравлического удара всей массы топлива в торцовую стенку бака при резком торможении тепловоза.

На боковых стенках бака с обеих сторон предусматриваются отверстия для промывки, закрытые пробками.

Топливные баки тепловозов с несущими кузовами (ТЭП60, ТЭП70) являются элементом конструкции главной рамы и выполняются заодно с ней. В баках новых тепловозов устраиваются ниши для размещения аккумуляторной батареи.

Иногда по условиям компоновки тепловоза топливный бак выполняют из нескольких отдельных емкостей, соединенных трубами (например, из трех частей — на тепловозе ТГМЗА).

Количество топлива в баке измеряют с помощью топливомерных реек 34, расположенных с обеих сторон бака. Топливные баки тепловозов последних лет выпуска оборудуются также топливомерными стеклами 1 (также с двух сторон).

На тепловозе ТЭП70 обеспечена возможность дистанционного (из кузова тепловоза) измерения объема топлива в баке. Принцип работы измерительной схемы основан на двух положениях гидростатики (см. п. 2.1): законе Паскаля и основном уравнении гидростатики (2.11), из которого следует пропорциональность избыточного давления в жидкости высоте уровня ее свободной поверхности над точкой измерения.

Дистанционный указатель уровня (объема) топлива в баке (рис. 6.2) представляет собой пьезометр (см. п. 2.1), состоящий из закрытого резервуара 1 и открытой измерительной трубки 5 с линейной шкалой 4. Устройство размещено в машинном помещении кузова тепловоза.

Труба 2 через тройник соединена с двумя ответвлениями, открытые концы которых находятся один — с — в воздушном пространстве заполненного топливом резервуара 1, другой — Ъ — близ дна топливного бака 6. Через редукционный клапан и кран 3 в трубу 2 может быть подан сжатый воздух из тормозной магистрали тепловоза.

Так как полость топливного бака сообщается с атмосферой и на поверхность топлива действует атмосферное давление,то полное давление топлива в баке близ точки Ь — рь — будет равно сумме атмосферного ра и избыточного рИзб = р^/г, пропорционального высоте 1г уровня топлива в баке. Давление воздуха, впускаемого в трубу 2, заведомо выше давления рь при полностью заполненном баке. Поэтому воздух вытеснит топливо из ответвления трубы 2 в топливном баке и будет выходить из отверстия Ь через слой топлива в атмосферу. По мере выхода части воздуха его давление в трубе 2 и пространстве резервуара 1 будет снижаться до того момента, когда оно достигнет величины рь, т. е. когда давление воздуха в устье трубы сравняется с давлением окружающего трубу топлива. Истечение воздуха прекратится. Оставшийся объем воздуха будет замкнут внутри трубы 2 и резервуара 1ив нем установится одинаковое давление. Следовательно, давление воздуха внутри резервуара 1 пьезометра рс будет равно давлению рь. Так как трубка 5 своим концом сообщается с атмосферой, то высота столба топлива в ней 1г будет соответствовать высоте уровня топлива в баке. Это позволяет градуировать шкалу 4 непосредственно в единицах объема.

Точность показаний рассмотренной схемы зависит от количества топлива в резервуаре 1 (так как градуировка шкалы 4 производится от определенного его уровня — начала отсчета) и от разности температур топлива в баке 6 и резервуаре 1. Если топливо в баке 6 значительно холоднее, чем в резервуаре 1, находящемся в дизельном помещении, то из-за большего удельного веса топлива в баке измеритель 5 будет показывать завышенные объемы топлива.

Топливоподкачивающие насосы служат для подъема топлива из бака, преодоления потерь давления в фильтрах и подачи топлива к топливным насосам дизеля под давлением, гарантирующим надежное заполнение их надплунжерного пространства, а также для обеспечения циркуляции топлива в системе. В качестве топливоподкачивающих насосов тепловозных дизелей обычно применяют быстроходные шестеренные насосы (см. п. 2.4) с внутренним зацеплением.

Топливоподкачивающий насос такого типа (рис. 6.3) состоит из чугунного корпуса 9 и крышки 10, имеющей серповидный выступ с. В крышку впрессована ось 11, на которой свободно вращается ведомая (малая) шестерня 1. Эта шестерня входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом 12, составляющим одно целое с ведущим валиком 3, который соединен с электродвигателем. Наружная цилиндрическая по-

Рис. 6.2. Схема дистанционного указателя объема топлива в баке тепловоза ТЭП70

верхность зубчатого венца пришлифована в расточке корпуса, а вершины зубьев — к нижней поверхности серповидного выступа с крышки. Впадины между зубьями венца сквозные — их дно прорезано.

Топливо через штуцер поступает в полость а, заполняет впадины между зубьями и при вращении шестерен по часовой стрелке, как показано на рис. 6.3, двумя потоками: один — между зубьями малой шестерни 1 и верхней поверхностью серповидного выступа с, другой — между нижней поверхностью выступа с и цилиндрической поверхностью расточки корпуса 9 — поступает в полость б, а оттуда — в нагнетательную магистраль топливной системы.

Утечке топлива по валику 3 насоса препятствует уплотнительная проставка, которая состоит из латунной гофрированной трубки (сифона) 4, припаянной к бронзовым втулкам 6 и 8, и пружины 5. Пружина прижимает втулку 8 к стальной втулке 2, напрессованной на валика. Накидная гайка 7 прижимает притертый поясок втулки 6 к корпусу 9 насоса.

Рис. 6.3. Топливоподкачивающий насос

При испытаниях насоса допуска ется просачивание топлива по уплотнению валика не более одной капли в минуту.

Топливоподкачивающие насосы на серийных тепловозах устанавливаются на одном основании с приводным электродвигателем, образуя так называемый топливоподкачивающий агрегат. Производительность топли-воподкачивающих насосов серийных магистральных и маневровых тепловозов (2ТЭ10В, 2ТЭ116, ТЭЗ, ТЭМ2) 27 л/мин.

На тепловозах ЧМЭЗ шестеренные топливоподкачивающие насосы с внешним зацеплением имеют механический привод от вала дизеля. На дизель-поезде Д1 топливоподкачивающие насосы центробежного типа.

Топливные фильтры служат для постоянной очистки топлива, необходимой для надежной эксплуатации дизеля на тепловозе. В топливную систему дизеля обычно включают не менее трех-четырех топливных фильтров. В соответствии с назначением их можно разделить на фильтры предварительной, грубой и тонкой очистки.

Предварительные фильтры, располагаемые в горловинах топливных баков, задерживают лишь очень крупные частицы. Назначение этих фильтров (сеток) — исключить возможность засорения топливопроводов.

Фильтры грубой очистки задерживают частицы размерами крупнее 50-100 мкм. Фильтры тонкой очистки должны надежно задерживать частицы размерами более 4- 5 мкм.

Все топливные фильтры, применяемые на тепловозных дизелях, состоят из двух основных частей: корпуса и фильтрующих элементов. Независимо от конструкции фильтрующие элементы должны иметь минимальное гидравлическое сопротивление, быть компактными, простыми, не требовать сложного ухода и служить достаточно долго. Естественно, что материал фильтрующих элементов должен быть недорогим.

Фильтры грубой очистки в топливных системах большинства серийных тепловозов состоят из двух цилиндрических корпусов, соединенных между собой общей крышкой с трехходовым краном. В каждом из корпусов размещен фильтрующий элемент. В зависимости от положения рукоятки крана возможна работа фильтра с параллельным включением обоих элементов или на любом (правом или левом) одном элементе. Нормальным режимом является работа на обоих элементах (при вертикальном положении рукоятки крана). Работа на одном элементе допускается лишь при неисправности другого. Кроме того, кран используется для отключения элемента при его замене на эксплуатируемом тепловозе.

Фильтрующие элементы в фильтрах грубой очистки могут быть разными.

Сетчато-набивные фильтрующие элементы, в которых фильтрующей средой является набивка из хлопчатобумажной пряжи — путанки,- размещенная в кольцевом зазоре между двумя цилиндрами из сетки, применялись на ряде серийных тепловозов (ТЭЗ первых выпусков, ТЭМ1). Качество работы таких элементов зависит от плотности и равномерности распределения набивки.

На тепловозах ТЭЗ, 2ТЭ10Л (В, М) и ТЭМ2 применены проволочно-щелевые фильтрующие элементы в фильтрах грубой очистки (рис. 6.4). Рабочий элемент фильтра представляет собой гофрированный каркас цилиндрической формы, на который намотана плотно (виток к витку) в один слой латунная проволока трапецеидального профиля. Зазоры между витками проволоки, величина которых составляет 0,09 мм, и образуют фильтрующую поверхность. Для увеличения площади этой поверхности каждый элемент имеет два фильтрующих цилиндра 2 и 4, внешний и внутренний. Работают они параллельно, пропуская топливо из полости Б, образованной колпаком 3, и пространства между цилиндрами во внутреннюю полость очищенного топлива А, откуда топливо отводится по каналу в центральном стержне.

Рис. 6.4. Проволочно-щелевой фильтр грубой очистки топлива и пространства между цилиндрами во внутреннюю полость очищенного топлива А, откуда топливо отводится по каналу в центральном стержне.

Фильтрующий элемент уплотняется в корпусе 1 пружиной 5.

На тепловозах с дизелями типа Д49 (ТЭП70, 2ТЭ116) применяются однокорпусные фильтры грубой очистки топлива с сетчатыми фильтрующими элементами. Элемент представляет набор чечевицеобразных сетчатых дисков, насаженных на центральный стержень с внутренним каналом. Сетка, являющаяся фильтрующей поверхностью, имеет квадратные ячейки со стороной 0,045 мм.

Фильтры тонкой очистки топлива на тепловозах с дизелями типов ДЮО четырехсекционные. Секции фильтра объединены общим чугунным корпусом. На дизеле 2Д100 фильтр установлен вверх секциями, на дизеле 10Д100 — вниз секциями.

На тепловозах ТЭМ2 применены двухсекционные войлочные фильтры. Фильтрующий элемент каждой секции (рис. 6.5) состоит из набора рабочих 1 и промежуточных 5 пластин, надетых на цилиндрическую трубку 7, изготовленную из стальной сетки и играющую роль каркаса. Рабочие пластины изготовляются из искусственного войлока, промежуточные — из более плотного войлока или картона. Перед установкой пластин на трубку надевается шелковый чехол для предохранения от попадания волокон войлока в топливную систему. Пакет пластин зажимается между двумя стальными шайбами гайкой. Собранная секция фильтра устанавливается на внутренний штуцер 2, ввернутый в корпус 3. Секция закрывается колпаком 6, который притягивается стяжным болтом 5 к внутреннему штуцеру.

Топливо поступает к фильтрующим пластинам через полость в корпусе и проходит сквозь войлочные пластины. Очищенное топливо по каналам внутреннего штуцера и корпуса отводится в топливный коллектор.

Степень сжатия пластин фильтра сильно влияет на его эффективность, поэтому ее проверяют динамометром на специальном приспособлении. Пластины при сборке должны быть сжаты усилием 3-4 кН (при таком уплотнении в элемент входят 13-14 войлочных пластин). Опыт эксплуатации показал, что войлочные фильтры не полностью отвечают современным требованиям: они надежно задерживают частицы лишь крупнее 20 мкм. Поэтому на тепловозах типа 2ТЭ10 применяются более эффективные бумажные фильтры тонкой очистки, задерживающие частицы крупнее 4-6 мкм. Состояние фильтра на тепловозе (степень его загрязнения) контролируется по разности показателей манометров 13 и 21 (см. рис. 6.1).

Фильтрующий элемент тонкой очистки ФЭТО (рис. 6.6) предназначен Рис. 6.6. Бумажный фильтрующий элемент тонкой очистки топлива Рис. 6.5. Секция войлочного фильтра тонкой очистки топлива для установки в корпус типового фильтра тонкой очистки. Элемент представляет собой фильтрующую перегородку 3 («штору») из двухслойной фильтровальной бумаги (картона БФДТ), размещенную между наружной 4 и внутренней 2 перфорированными обечайками из картона, которые соединены торцовыми крышками 1 и 5. Фильтрующая поверхность перегородки 3 значительно увеличена за счет придания ей особой гофрированной формы. Такая форма образуется, когда поперечные сечения цилиндрического бумажного «чулка», отстоящие друг от друга на расстоянии меньше диаметра, поворачиваются одно относительно другого на определенный угол (60-90°) и затем сдвигаются по оси «гармошкой».

Фильтр уплотняется на центральном штуцере несколько измененной конструкции при помощи сальников из маслобензостойкой резины. Бумажный фильтрующий элемент не подлежит очистке и после пробега 50 тыс. км (на текущем ремонте ТР-1) заменяется новым. Применение дешевых сменных бумажных элементов вместо войлочных фильтров повышает качество очистки топлива и одновременно уменьшает расходы по обслуживанию топливной системы.

Четырехсекционные фильтры тонкой очистки топлива со сменными бумажными элементами типа ФЭТО установлены на дизелях 1 ОД 100 тепловоза 2ТЭ10В (М).

На тепловозах с дизелями типа Д49 (2ТЭ116, ТЭП70) применяют по два двухсекционных фильтра тонкой очистки топлива, бумажных или тканевых.

Топливоподогреватели. На тепловозах топливоподогреватели представляют собой размещаемые в кузове цилиндрические кожухотрубные теплообменники (см. п. 3.4). Подогреватель состоит из цилиндрического кожуха (обечайки), установленного в нем пучка трубок с двумя трубными досками и двух крышек.

По трубкам пропускается вода из системы охлаждения дизеля. Трубки снаружи (поперечно) омываются топливом, протекающим через внутренний объем кожуха между трубными досками. Для обеспечения поперечного (перекрестного) обтекания в несколько ходов на пучке трубок в кожухе установлены поперечные сегментные перегородки.

Для улучшения теплоотдачи со стороны топлива трубки имеют внешнее оребрение (на тепловозах 2ТЭ10В, 2ТЭ116 к стальным трубкам припаяны коллективные пластинчатые ребра).

В летнее время года топливоподогреватели отключают от водяной системы.

⇐ | Внутренние системы охлаждения и смазки | | Тепловозы: Основы теории и конструкция | | Масляная система | ⇒

Присадка к дизельному топливу | Основы дизельной топливной системы

---

Функция дизельной топливной системы заключается в своевременном впрыске точного количества распыленного топлива под давлением в каждый цилиндр двигателя. Сгорание в дизельном двигателе происходит, когда этот поток топлива смешивается с горячим сжатым воздухом. (В бензиновом двигателе электрическая искра не используется.)

Топливная система состоит из следующих компонентов.

Существует множество различных типов и форм топливных баков. Каждый размер и форма предназначены для определенной цели. Топливный бак должен вмещать достаточно топлива для работы двигателя в течение разумного периода времени. Резервуар должен быть закрыт для предотвращения загрязнения посторонними предметами. Он также должен быть вентилирован, чтобы воздух мог поступать, заменяя любое топливо, требуемое двигателем. Требуются еще три отверстия бака: одно для заполнения, одно для слива и одно для слива.

Существует три типа топливопроводов для дизельного топлива. К ним относятся усиленные трубопроводы для высокого давления между ТНВД и форсунками, среднетяжелые трубопроводы для легкого или среднего давления топлива между топливным баком и ТНВД, а также легкие трубопроводы, где давление незначительно или отсутствует.

Дизельное топливо необходимо фильтровать не один, а несколько раз в большинстве систем. Типичная система может иметь три ступени прогрессивных фильтров: сетчатый фильтр в баке или перекачивающем насосе, первичный топливный фильтр и вторичный топливный фильтр. В последовательных фильтрах все топливо проходит через один фильтр, а затем через другой. В параллельных фильтрах часть топлива проходит через каждый фильтр.

Для получения дополнительной информации о топливных фильтрах см. Основные сведения о дизельных топливных фильтрах.

Простые топливные системы используют гравитацию или давление воздуха для подачи топлива из бака к ТНВД. В современных быстроходных дизельных двигателях обычно используется перекачивающий топливный насос. Этот насос, приводимый в действие двигателем, автоматически подает топливо в систему впрыска дизельного топлива. Насос часто имеет ручной рычаг для выпуска воздуха из системы. Современные ТНВД почти все представляют собой рывковые насосы, в которых используется плунжерно-кулачковый метод впрыска топлива.

Существует четыре основных системы впрыска топлива:

     1. Отдельный насос и форсунка для каждого цилиндра

     2. Комбинированный насос и форсунка для каждого цилиндра ( насос-форсунка типа ) 9 0 0036 3 9 0 0006 3 насос, обслуживающий форсунки на несколько цилиндров ( распределитель типа )

4. Насосы в общем корпусе с форсунками на каждый цилиндр ( система common rail )

Система Common Rail быстро завоевывает популярность в дорожных условиях. Рядный и распределительный типы используются на внедорожниках и промышленных машинах.

 

Форсунки дизельного топлива, возможно, являются наиболее важным компонентом топливной системы. Работа форсунок заключается в подаче точного количества распыленного топлива под давлением в каждый цилиндр. Высокораспыленное топливо под давлением, равномерно распределенное по всему цилиндру, приводит к увеличению мощности и экономии топлива, снижению шума двигателя и более плавной работе.

В современных дизельных топливных форсунках, например, в топливных системах Common Rail, используется пьезоэлектричество. Пьезоэлектрические форсунки чрезвычайно точны и могут выдерживать очень высокое давление, характерное для систем Common Rail.

Топливо, используемое в современных высокоскоростных дизельных двигателях, получают из более тяжелых остатков сырой нефти, которые остаются после удаления более летучих видов топлива, таких как бензин, в процессе очистки. Наиболее распространенным сортом дизельного топлива является 2-D, более известное как дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы (ULSD).

Для получения дополнительной информации о дизельном топливе см. Основы дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы.

Общим врагом дизельных топливных систем является вода. К сожалению, вода встречается в дизельном топливе чаще, чем думает большинство людей. Если вода попадет в систему впрыска, она быстро окислит компоненты из черного металла (стали). Некоторые из наиболее распространенных отказов, связанных с водой, включают:
  • Заедание компонента впрыска
  • Залипание дозирующих компонентов как в насосе, так и в инжекторе
  • Отказ компонента регулятора/измерителя

Топливная система дизельного двигателя является важным компонентом любого дизельного двигателя, и ее оптимальная работа необходима для обеспечения максимальной производительности. E-ZOIL производит несколько присадок, разработанных для решения распространенных проблем, с которыми сталкивается дизельная топливная система. Присадки E-ZOIL повышают смазывающую способность топливной системы и предотвращают преждевременный выход из строя топливных насосов и форсунок. Ознакомьтесь с нашей линейкой присадок для защиты вашего топлива и оборудования!

Diesel Fuel Systems, Inc., форсунки, топливные насосы, турбины, охладители, динамометрический стенд шасси, запчасти и аксессуары для дизельных двигателей, служба вождения, расположенная в Бангоре, штат Мэн

Наша команда стремится предложить лучшие услуги по впрыску топлива в штате Мэн. Основанная в 1978 году в отрасли, компания Diesel Fuel Systems, Inc. полностью оборудована для обслуживания
все, что вам нужно для впрыска дизельного топлива. Качественные продукты и услуги, которым можно доверять, под одной крышей!

Топливные насосы

Мы прошли обучение на заводе и получили разрешение на обслуживание дизельных топливных насосов, включая механические и электронные насосы. Мы можем отремонтировать вашу помпу, предоставить новую помпу или
заводской ремонт насоса.
Мы также производим насосы для экстремальных уровней подачи топлива для наших энергожадных клиентов!

Мы предлагаем тестирование насосов высокого давления Common Rail и при необходимости можем предоставить новые или восстановленные замены.

Bosch • Stanadyne • Zexel • Denso • Cav
Cummins PT • Cat • Детройт • Ambac

Турбины

Проблемы с турбо? У тебя нет турбо? Позвоните нам! Мы можем заменить его восстановленным устройством или новым, что обойдется вам намного дешевле, чем у большинства дилеров. Мы также можем
помочь вам выбрать больший выходной турбонаддув или добавить его, если у вас его нет на вашем двигателе. Установка турбонаддува даст вам гораздо лучшую производительность на широком диапазоне местности, чем ваш
стоковый дизель. Мы являемся авторизованным центром Garrett.

Гаррет • Холсет • ККК • Исследования воздуха
Кошка • Швитцер • Уорнер ИШИ

Форсунки

Сегодня мы можем протестировать форсунки практически любой марки, включая форсунки Common Rail. При необходимости восстановления мы разбираем, очищаем внутреннюю часть, заменяем изношенные детали,
соберите и установите давление открытия в соответствии со спецификацией. У нас есть много новых форсунок для тех, кому нужно минимизировать время простоя. Если у нас их нет на складе, в большинстве случаев мы можем получить их на следующий день.

Бензиновые форсунки

Теперь мы можем проверить форму распыления бензиновых форсунок, утечки, подачу топлива и согласование. С помощью наших систем очистки стенда мы можем очищать и промывать ваши форсунки и добиваться успеха в 80% случаев.
сохраняя форсунки чистим и промываем. После завершения инжектор будет работать как новый, что сэкономит вам сотни долларов. При необходимости мы модернизируем и предлагаем новые форсунки.

Услуги выезда на место

Услуга «драйв-ин» доступна для всех автомобилей с дизельным двигателем. Мы можем обрабатывать легковые автомобили, легкие, средние и тяжелые грузовики, сельскохозяйственную и строительную технику, а также автомобили для отдыха!
Позвоните нам и поговорите с нами! Мы знаем дизельные двигатели и можем помочь вам с любой проблемой, которая может у вас возникнуть. Мы можем выполнить диагностику, настройку, а также настройку высокой производительности
наряду с установкой многих послепродажных компонентов производительности.