Система питания дизелей
Всережимный регулятор служит для автоматического поддержания постоянной частоты n при положении педали подачи топлива в неизменном положении и различной нагрузке двигателя. Регулятор также обеспечивает минимальную частоту n на холостом ходу и ограничивает максимальную частоту вращения. Он приводится в действие от кулачкового вала ТНВД.
Педаль 6 (рис. 14) подачи топлива соединена с рычагом 2 управления рейкой 1 ТНВД через растянутую пружину 3, действующую на рычаг с усилием Рпр. При работе двигателя на рычаг 2 через подпятник 7 передается центробежная сила Qгр от вращающихся грузов, шарнирно закрепленных на валу 9, который соединен с кулачковым валом ТНВД.
Рис. 14. Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала:
1 – рейка; 2 – рычаг; 3 – пружина; 4, 5 – упоры; 6 – педаль; 7 – подпятник; 8 – груз; 9 – вал
Если двигатель работает с частотой вращения коленчатого вала, соответствующей данному положению педали 6, то сила Qгр грузов 8 уравновешивается усилием Рпр пружины При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы регулятора расходятся. Они преодолеют сопротивление пружины и переместят рейку 1 влево. При этом подача топлива уменьшится, и частота вращения восстанавливается n=const. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы будут сходиться, рейка 1 усилием Рпр пружины переместится в обратном направлении, и подача топлива увеличится, а частота n возрастет до значения, заданного положением педали 6.
Минимальная частота n при работе на холостом ходу и максимальная частота n вала двигателя ограничиваются соответственно регулируемыми упорами 5 и 4.
Топливоподкачивающий насос служит для создания требуемого давления топлива и подачи его в необходимом количестве к ТНВД. Это обычно насос поршневого типа. Он приводится в действие от эксцентрика кулачкового вала ТНВД. В корпусе насоса находится поршень 1 (рис. 15), который прижат к штоку 7 пружиной 5. Шток через ролик опирается на эксцентрик 8 кулачкового вала. В корпусе насоса имеются впускной 4 и нагнетательный 9 клапаны.
Когда под действием пружины 5 поршень перемещается к эксцентрику, топливо из полости Б вытесняется в фильтр тонкой очистки и насос высокого давления. Одновременно увеличивающаяся полость А заполняется топливом, которое поступает из топливного бака через фильтр грубой очистки и впускной клапан 4. При движении поршня в противоположном направлении под действием эксцентрика 8 часть топлива из полости А через нагнетательный клапан 9 поступает в полость Б.
На неработающем двигателе топливо в ТНВД подкачивают поршнем 2 ручного насоса при помощи его рукоятки, например при удалении воздуха из топливной системы.
Форсунки служат для впрыскивания под определенным давлением и распыливания топлива в цилиндре двигателя. Их устанавливают и закрепляют в головке цилиндров.
Упрощенная схема топливной форсунки показана на рис. 12. На рис. 16 представлена в полной комплектации типичная форсунка автомобильного дизеля. Корпус 4 и распылитель 1 форсунки соединены гайкой 2. Внутри распылителя находится игла 9, закрывающая его сопловые отверстия. На иглу через штангу 3 действует нажимная пружина 8, затяжку которой регулируют шайбами 7 или специальным винтовым устройством.
Топливо подается к форсунке через сетчатый фильтр 6 и поступает в полость иглы 9. Под давлением топлива игла, преодолевая усилие пружины 8, перемещается вверх, открывает сопловые отверстия распылителя, и через них топливо впрыскивается в цилиндр двигателя. При этом топливо, просочившееся между иглой и распылителем, отводится из форсунки по каналам в ее корпусе.
Одной из прогрессивных разновидностей топливоподач дизелей является система Common Rail. Ее особенностью стало использование аккумуляторного узла (резервуара), который содержит распределительный трубопровод (общая рампа), линии подачи топлива и форсунки. Электронный блок управления (ЭБУ) по заданной программе передает управляющий сигнал к соленоиду форсунки, которая подает топливо в камеру сгорания двигателя. Использование иных узлов (насоса высокого давления и электромагнитной форсунки) обеспечивает повышение качества процесса сгорания.
Систему Common Rail фирмы Bosch отличают следующие особенности:
– возможность установки системы без радикального изменения конструкции самого дизельного двигателя;
– давление топлива поддерживается на необходимом уровне, независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Это дает возможность увеличить величину крутящего момента при малых оборотах двигателя;
– электронное управление топливоподачей позволяет оптимизировать характеристики впрыска топлива и тем самым улучшить индикаторные параметры двигателя;