ЛЕКЦІЯ 10 ОКА ТЕМА: СИСТЕМА ЖИВЛЕННЯ ДИЗЕЛІВ
1.Система живлення дизеля
Система живлення дизеля складається з паливного бака, фільтра грубого очищення палива, фільтра тонкого очищення палива, паливного насосу низького тиску, трубок низького тиску, паливного насосу високого тиску, трубок високого тиску, форсунок, впускного колектора, випускного колектора, турбокомпресора, охолоджувача наддувочного повітря (може не використовуватись), глушника.
Схему системи живлення дизеля наведено на рис. 1.
Рисунок 1 — Схема системи живлення дизеля:
1– паливний бак; 2– фільтр грубої очистки палива; 3 – трубки паливні низького тиску; 4 – паливний насос високого тиску; 5 – паливний насос низького тиску; 6 – трубки паливні високого тиску; 7* – фільтр тонкого очищення палива; 8 – очищувач повітря; 9* – фільтр тонкого очищення палива; 10 – свічка розжарювання; 11 – впускний колектор;
12 – випускний колектор; 13 – глушник; 14 – форсунка; 15 – трубка відведення палива в бак; 16 – головка циліндрів; 17 – турбокомпресор;18 –трубка пневмокорректора; 19 – охолоджувач надувочного повітря.
Тракт підведення повітря
Тракт підведення повітря включає очисник повітря і патрубки, що з'єднують очищувач повітря з турбокомпресором, охолоджувачем надувочного повітря і впускним колектором (рис. 1).
Для очищення всмоктуваного в циліндри повітря , служить очищувач повітря сухого типу з застосуванням паперових фільтруючих елементів, виготовлених зі спеціального високопористого картону.
Повітря під дією розрідження, створюваного турбокомпресором дизеля, проходячи через очисник повітря, очищається від пилу і надходить у нагнітальну частина турбокомпресора, звідки під тиском, проходячи через охолоджувач надувочного повітря, подається в циліндри дизеля.
У міру засмічення очисника повітря зростає розрідження у впускному трубопроводі і при досягненні величини 6,5 КПа спрацьовує сигналізатор. При спрацьовуванні сигналізатора очисник повітря слід обслужити.
Паливний насос високого тиску
На дизелях встановлюються багатосекційні паливні насоси високого тиску, один з яких наведено на рис. 2.
Рис. 2 –Паливний насос високого тиску
Паливний насос високого тиску (ПНВТ) представляє собою блокову конструкцію, що складається з чотирьох насосних секцій в одному корпусі, що має кулачковий привід плунжерів і золотникове дозування циклової подачі палива.
ПНВТ призначений для подачі в камери згоряння циліндрів дизеля в певні моменти часу дозованих порцій палива під високим тиском.
Привід кулачкового вала паливного насосу здійснюється від колінчастого вала дизеля через шестерні розподілу.
Паливний насос об'єднаний в один агрегат з всережимним регулятором і паливопідкачуючим насосом поршневого типу.
Підкачувальний насос встановлено на корпусі насосу високого тиску й приводиться ексцентриком кулачкового вала.
Робочі деталі паливного насосу змащуються проточним мастилом, що надходять із системи мащення дизеля. Злив масла з корпусу насосу здійснюється в картер дизеля. Новоустановлений на дизель насос необхідно заповнити матислом у кількості 200 ... 250 см3.).
На рис. 3 зображено секцію чотирисекційного насосу ПНВТ.
Рис. 3 – Схема секції плунжерного насосу
Секція плунжерного насосу включає:
Плунжерна пара
Сталевий плунжер переміщається поступально всередині сталевого циліндра, до стінок якого він щільно прилягає. Плунжер має контрольну спіральну і вертикальну канавки. Впускний і зворотний канали в циліндрі плунжера з'єднуються за допомогою паливної магістралі з паливним баком.
Завдяки частковому повороту плунжера його продуктивність можна змінювати від нуля, для зупинки двигуна, до максимальної величини при запуску двигуна. Між цими граничними значеннями необхідно забезпечити зміну подачі палива, щоб отримати необхідну потужність і оберти двигуна.
Пристрій плунжерної пари зображено на рис.3. Положення плунжера можуть бути наступними:
А. Коли плунжер знаходиться в НМТ, розрідження в камері насосу змушує паливо надходитиме через обидва канали.
В. Це положення, називається точкою закриття каналу (або відсічення), вважається теоретичної точкою початку впорскування. Обидва канали перекриті, і підйом поршня веде до збільшення тиску палива, забезпечуючи його виштовхування в трубопровід високого тиску.
С. Припинення впорскування, коли край спіральної канавки відкриває зворотний канал. Тиск стравлюється завдяки проходженню палива по вертикальній канавці вниз, навколо тіла плунжера і потім назовні через зворотний канал.
D. Поворот плунжера завдяки наявності спіральної канавки дозволяє відкривати зворотний канал раніше чи пізніше, завдяки чому подається до форсунок більша або менша кількість палива.
Є. Переміщення плунжера до сполучення вертикальної канавки з випускним каналом дозволяє залишити цю канавку відкритою, внаслідок чого паливо не буде подаватися через форсунку в камеру згоряння і двигун зупиниться.
Для управління плунжером на ньому закріплено зубчастий сектор. Цей сектор входить в зачеплення з рейкою, пов’язаааною зі штокм управління, яка визначає довжину ходу рейки. Шляхом переміщення зубчастого сектора щодо муфти можна регулювати або калібрувати величину подачі кожної плунжерної пари.
Привід плунжерів здійснюється симетричними кулачками на валу ПНВТ, які встановлені так, щоб забезпечити необхідні інтервали роботи циліндрів, і діють на ролик і штовхач. Регулювання за допомогою болта або регулювальних шайб, розташованих між штовхачем і плунжером, дозволяє встановлювати моменти початку впорскування, якщо необхідно – відрегулювати момент впорскування.
Нагнітальний клапан (рис..4).
Цей клапан виконує дві функції:
а. Конічне сідло діє як безповоротний клапан, який не допускає повернення палива з трубопроводу високого тиску при відкриванні зворотного каналу. Це забезпечує подачу нового палива в камеру насосу, а також видалення повітря або газу, який може потрапити з трубопроводу через форсунку.
Рис. 4 – Нагнітальний клапан
b. Якщо повітря з трубопроводу високого тиску видалено, насос може задовільно працювати без клапану подачі: при відкритті поворотного каналу тиск у форсунках буде стрімко падати до величини тиску у впускному каналі насосу, що забезпечить різке закриття форсунки.
Розвантажувальний поясок під конусом клапану діє як поршень і витягує невелику кількість палива з паливопроводу високого тиску, коли клапан закривається, опускаючись в сідло клапана, що веде до швидкого падіння тиску та миттєвого відсічення подачі палива в камеру згоряння.
Регулятор
Насос не може забезпечити постійні оберти холостого ходу (подача палива є, а навантаження відсутнє), а це значить,що двигун буде або занадто сильно розганятися, або глухнути.
Обмеження максимальних обертів і керування роботою двигуна на холостому ходу – два основні завдання, що виконуються регулятором. Якщо регулятор призначено для рішення тільки цих двох завдань, воно відоме під назвою регулятор холостого ходу і максимальних обертів. У більшості випадків регулятор призначено також для регулювання роботи двигуна на всьому діапазоні обертів, а тому він називається всережимним регулятором.
Є три основних типи регуляторів: механічні, пневматичні, гідравлічні.
Механічні регулятори
Найбільш поширений механічний регулятор, зображено на рис. 5.
При збільшенні частоти обертання вала насосу зростає відцентрова сила вантажів 8. Вони розходятьсявід центру і при цьому зрушують плоску таріль 9 по осі вліво. Осьове переміщення тарелі 9 переміщення тарелі 9 через підшипник 16, упор 15 і ролик 14 повертає важіль 10 проти годинникової стрілки.
Верхній кінець важеля 10 через тягу 2 з'єднаний з рейкою 3 паливного насосу, яка при русі вліво зменшує подачу палива, і, отже, частота обертання колінчастого вала дизеля зменшується. При зменшенні частоти
обертання вплив відцентрової сили вантажів на важіль 10 стає менше впливу пружини і важіль повертається за годинниковою стрілкою, зрушуючи рейку на збільшення подачі палива. При сталій частоті обертання важіль 10 займає положення, яке визначається рівністю впливів від вантажів 8 і пружини 1.
Рис. 5 – Регулятор частоти обертання :
1 – пружина; 2 – тяга рейки паливного насосу; 3 – рейка паливного насосу;
4,11,12 – пробки; 5 – корпус; 6 – хрестовина; 7 – конічна тарель; 8 – тягарці;
9 – плоска тарель; 10 – важіль регулятора; 13 – кришка; 14 – ролик; 15 – упор; 16 – упорний підшипник.