Лекция 5

Тема лекции

Система питания дизельного двигателя

см. также Презентацию к лекции 5

План лекции

5.1 Целесообразность применения дизельных двигателей.

5.2 Дизельное топливо.

5.3 Назначение системы питания дизельного двигателя.

5.4 Общее устройство и работа четырехтактных дизельных двигателей ЯМЗ и КамАЗ.

Содержание лекции

5.1 Целесообразность применения дизельных двигателей

Дизельный двигатель на 25-30% экономичнее карбюраторного двигателя. Для производства дизельного топлива требуется примерно в 2,5 раза меньше затрат. Кроме того, срок службы современного дизеля примерно в 1,5 раза выше карбюраторного двигателя.

Современные ПА оснащаются, в основном, дизельными двигателями.

5.2 Дизельное топливо

Для дизелей используют сорта нефтяных топлив (керосино-газойлевые и соляровые фракции), имеющие более низкую стоимость, чем бензины. Согласно ГОСТ 305—82 дизельное топливо выпускается трех марок: Л (летнее), 3 (зимнее), А (арктическое). Топливо предназначено для питания дизелей в зависимости от температуры окружающего воздуха. Топливо Л используется при температуре воздуха 0°С и выше; 3 – при температуре окружающего воздуха минус 20°С и выше (если температура застывания топлива не выше минус 35°С) и минус 30°С и выше (если температура застывания топлива не выше минус 45°С); А – при температуре окружающего воздуха минус 50°С и выше.

Требования к дизельному топливу:

- дизельные топлива должны сохранять подвижность (текучесть) до возможно более низких температур;

- иметь определенные вязкость и самовоспламеняемость;

- быть в необходимой степени химически стабильными;

- обладать минимальным коррозионным воздействием на металлы;

- не содержать механических примесей и воды.

Кроме того, следует учитывать стоимость дизельных топлив и необходимость соблюдения при работе с ними мер по технике безопасности.

5.3 Назначение системы питания дизельного двигателя

Система питания дизеля служит для подачи в цилиндры двигателя воздуха и топлива, а также выпуска отработавших газов. Топливо подается под большим давлением в определенные моменты (характеризуемые углом опережения подачи топлива) и в определенном количестве в зависимости от нагрузки двигателя. Система питания дизеля состоит из системы подачи воздуха, топливной и газовыпускной системы.

5.4 Общее устройство и работа четырехтактных дизельных двигателей ЯМЗ и КамАЗ

В систему питания четырехтактного дизеля ЯМЗ-236 входят топливный бак 13 (рис. 5.1), фильтры грубой 12 и тонкой 2 очистки топлива, топливоподкачивающий насос 10, топливопроводы, топливный насос 8 высокого давления с всережимным регулятором, форсунки 5, воздухоочиститель и другие приборы и детали.

Рис. 5.1. Схема системы питания дизельного двигателя ЯМЗ

I – VI – номера цилиндров; 1, 11, 15 – подводящие трубопроводы; 2 – фильтр тонкой очистки;

3 – сливное калиброванное отверстие; 4, 14 – сливные трубопроводы; 5 – форсунки;

6 – сливной клапан; 7 – топливопровод высокого давления; 8 – топливный насос высокого давления; 9 – ручной топливоподкачивающий насос; 10 – топливоподкачивающий насос;

12 – фильтр грубой очистки; 13 – топливный бак

Рассмотрим путь топлива в топливной системе. Из бака через фильтр грубой очистки по топливопроводу топливо поступает к топливоподкачивающему насосу, от которого подается по топливопроводу 15 к фильтру тонкой очистки, а по топливопроводу 1 к насосу 8 высокого давления. Насос по топливопроводам 7 высокого давления подает топливо в форсунки 5 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1 — 4 — 2 — 5 — 3 — 6). Независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя в топливопроводах насоса поддерживается постоянное давление топлива 130 — 150 кПа вследствие работы перепускного клапана и жиклера фильтра тонкой очистки. Топливо, не использованное в насосе высокого давления, по топливопроводу 4 сливается в бак. Топливопроводы 14 служат для отвода в бак топлива, просочившегося между распылителем форсунки и иглой. Топливо, постоянно циркулирующее в топливной системе, охлаждает головку насоса, отводит в бак воздух, попавший в систему.

Топливо, не использованное в насосе высокого давления, и воздух, попавший в систему, отводятся через перепускной клапан насоса и сливной клапан фильтра тонкой очистки в топливный бак.

Особенностью топливной системы дизеля КамАЗ-740 автомобиля КамАЗ-5320 является наличие в ней двух топливоподкачивающих насосов 7 и 11 (рис. 5.2). Насос 11, установленный на кронштейне коробки передач, имеет только ручной привод, а насос 7, укрепленный на корпусе насоса 10 высокого давления, имеет два привода: ручной и механический.

Рис. 5.2. Схема системы питания двигателя КамАЗ-740:

1 – топливный бак; 2, 9, 13 – топливопроводы низкого давления; 3, 5, 18 – дренажные топливопроводы форсунок; 4 – форсунки; 6 – топливопровод высокого давления;

7 – топливоподкачивающий насос низкого давления с ручным топливоподкачивающим насосом;

8 – фильтр грубой очистки топлива; 10 – топливный насос высокого давления;

11 – ручной топливоподкачивающий насос; 12 – фильтр тонкой очистки топлива;

14, 15 – дренажные топливопроводы системы; 16 – электромагнитный клапан;

17 – факельная свеча; 19 – тройник

При работе двигателя топливо из бака 1 по топливопроводу 2 поступает в фильтр 8 грубой очистки, затем подходит к тройнику и по топливопроводу 9 к топливоподкачивающему насосу 7. Насос 7 нагнетает топливо по топливопроводу 9 к фильтру 12 тонкой очистки, а из него по топливопроводу 13 к впускной полости насоса 10 высокого давления. От насоса 10 по топливопроводам 6 топливо подается в форсунки 4 в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя (1-5-4-2-6-3-7-8).

Топливо, не использованное в насосе высокого давления, и воздух, попавший в систему, отводятся через перепускной клапан насоса и сливной клапан фильтра тонкой очистки по топливопроводам 14 и 15 в топливный бак. Топливопроводы 3 и 5 с тройником 19 служат для отвода в бак топлива, просочившегося между распылителем и иглой.

Вопросы для самоконтроля

1. Почему экономически выгодно применять автомобили с дизельными двигателями?

2. Какое топливо используется для дизельных двигателей?

3. Как происходит смесеобразование в дизельных двигателях?

4. Что называется периодом задержки самовоспламенения топлива?

5. Какой показатель характеризует качество дизельного топлива? Какое влияние оказывает на работу дизельного двигателя период задержки самовоспламенения топлива?

6. Устройство и работа топливоподводящей части системы питания дизельного двигателя.

7. Назначение и устройство топливного насоса высокого давления.

8. Устройство и работа секций топливного насоса высокого давления.

9. Каким образом изменяется количество подачи топлива насосной секцией?

10. Как можно изменить начало подачи топлива насосной секцией?

11. Назначение и устройство муфты опережения впрыска.

12. Назначение, устройство и работа топливоподкачиваюшего насоса.

13. Назначение, устройство и работа фильтра грубой и тонкой очистки топлива дизельного двигателя ЯМЗ-236.

14. Особенности устройства фильтра тонкой очистки топлива дизельного двигателя КамАЗ-740.

15. Назначение, устройство и работа форсунки.

16. Назначение, устройство и работа всережимного регулятора частоты вращения коленчатого вала.

17. Каким способом облегчается пуск дизельного двигателя?

Литература: [1, с. 66-70; 2, с. 140-163]