Дизелов двигател: устройство на захранващата система

Системата за захранване на съвременен дизелов двигател с вътрешно горене е цял комплекс от устройства. Основната задача е не само подаването на гориво към инжекционните дюзи, но и подаването на гориво под високо налягане. Налягането е необходимо за високо прецизно дозирано впръскване в горивната камера на цилиндъра. Дизеловата енергийна система изпълнява следните най-важни функции:

  • дозировка на строго определено количество гориво, като се отчита натоварването на двигателя в един или друг режим на неговата работа;
  • ефективно впръскване на гориво за даден период от време с определен интензитет;
  • пулверизиране и най-равномерно разпределение на горивото по обема на горивната камера в цилиндрите на дизелов двигател с вътрешно горене;
  • предварително филтриране на горивото преди подаване на гориво към помпите и инжекционните дюзи на енергийната система;
Дизелов двигател: устройство на захранващата система

Препоръчваме също да прочетете статията за устройството за горивна помпа с високо налягане. От тази статия ще научите за принципите на работа на инжекционната помпа, нейната роля в системата за подаване на гориво на дизелов двигател и особеностите на работата на устройството.

Съдържанието на статията

  • Характеристики на дизеловото гориво
  • Схема на система за захранване на дизелов двигател
  • Турбодизелова енергийна система

Характеристики на дизеловото гориво

Повечето изисквания към системата за захранване на дизелов двигател са изложени, като се има предвид фактът, че дизеловото гориво има редица специфични характеристики. Горивото от този вид е смес от керосин и газьол слънчеви фракции. Дизеловото гориво се получава след дестилация на бензин от нефт.

Дизелов двигател: устройство на захранващата система

Дизеловото гориво има редица свойства, като основното се счита за индекс на самовъзпламеняване, който се оценява от цетановото число. Видовете дизелово гориво, представени за продажба, имат цетаново число 45-50. За съвременните дизелови двигатели най-доброто гориво е горивото с високо цетаново число.

Системата за захранване на дизелов двигател с вътрешно горене осигурява подаване на добре пречистено дизелово гориво към цилиндрите, инжекционната помпа компресира горивото до високо налягане и дюзата го доставя, напръскана до най-малките частици, в горивната камера. Атомизираното дизелово гориво се смесва с горещ (700-900 ° C) въздух, който се загрява до тази температура от висока компресия в цилиндрите (3-5 МРа) и се запалва спонтанно.

Моля, обърнете внимание, че работната смес в дизелов двигател не се запалва от отделно устройство, а се запалва независимо от контакт с нагрят въздух под налягане. Тази характеристика силно отличава дизеловия двигател с вътрешно горене от бензиновите.

Дизеловото гориво също има по-висока плътност в сравнение с бензина и също така има по-добра смазочност. Също толкова важна характеристика е вискозитетът, точката на леене и чистотата на дизеловото гориво. Точката на леене позволява горивото да бъде разделено на три основни класа гориво: летен дизел, зимен дизел и арктически дизел.

Схема на система за захранване на дизелов двигател

Дизелов двигател: устройство на захранващата система

Силовата система на дизеловия двигател се състои от следните основни елементи:

  1. резервоар за гориво;
  2. груби филтри за дизелово гориво;
  3. филтри за фино гориво;
  4. помпа за зареждане с гориво;
  5. горивна помпа с високо налягане (горивна помпа с високо налягане);
  6. инжекционни дюзи;
  7. тръбопровод с ниско налягане;
  8. тръба за високо налягане;
  9. въздушен филтър;

Електрическите помпи, отработените газове, филтрите за твърди частици, ауспусите и др. Стават допълнителни елементи. Системата за захранване за дизелови двигатели с вътрешно горене обикновено се разделя на две групи горивно оборудване:

  • дизелово оборудване за подаване на гориво (подаване на гориво);
  • дизелово оборудване за подаване на въздух (подаване на въздух);

Оборудването за подаване на гориво може да има различно устройство, но днес най-често срещаната система е сплит тип. В такава система горивната помпа с високо налягане (TNVD) и инжекторите са изпълнени като отделни устройства. Горивото се подава към дизеловия двигател по тръбопроводи за високо и ниско налягане.

Дизеловото гориво се съхранява, филтрира и подава към горивната помпа с високо налягане при ниско налягане през тръбата за ниско налягане. В тръбата за високо налягане горивната помпа за високо налягане повишава налягането в системата, за да подава и инжектира строго определено количество гориво в работната горивна камера на дизелов двигател в даден момент.

Дизеловата система за захранване съдържа две помпи наведнъж:

  • помпа за зареждане с гориво;
  • горивна помпа с високо налягане;

Помпата за подаване на гориво подава гориво от резервоара за гориво, изпомпва гориво през груб и фин филтър. Налягането, генерирано от помпата за подаване на гориво, позволява на горивото да тече през горивопровода за ниско налягане към горивната помпа с високо налягане.

Горивната помпа с високо налягане осъществява подаването на гориво под високо налягане към инжекторите. Захранването се извършва в съответствие с работния ред на цилиндрите на дизеловия двигател. Горивната помпа с високо налягане има определен брой еднакви секции. Всяка от тези секции на инжекционната помпа съответства на определен цилиндър на дизеловия двигател.

Има и система за захранване за дизелови двигатели от неразделен тип и се използва при дизелови двутактови двигатели. В такава система горивната помпа с високо налягане и инжекторът се комбинират в едно устройство, наречено инжектор на помпа.

Тези двигатели работят силно и шумно и имат кратък експлоатационен живот. В конструкцията на тяхната енергийна система няма тръби за гориво с високо налягане. Посоченият тип двигател с вътрешно горене не е широко разпространен.

Да се ​​върнем към масовата конструкция на дизеловия двигател. Дизеловите инжектори са разположени в цилиндровата глава (цилиндровата глава) на дизелов двигател. Основната им задача е да атомизират точно горивото в горивната камера на двигателя. Помпата за подаване на гориво подава голямо количество гориво към инжекционната помпа. Полученото излишно гориво и въздух, постъпващи в системата за подаване на гориво, се връщат в резервоара за гориво по специални тръбопроводи, наречени дренажни тръби. 

Дюзите за впръскване на дизел са два вида:

Дизелов двигател: устройство на захранващата система
  • дизелов инжектор от затворен тип;
  • дизелов инжектор с отворен тип;

Четиритактовите дизелови двигатели са предимно инжектори от затворен тип. В такива устройства дюзите на дюзите, които представляват отвор, се затварят със специална игла за изключване.

Оказва се, че вътрешната кухина, разположена вътре в тялото на дюзите на дюзите, комуникира с горивната камера само по време на отварянето на дюзата и по време на инжектиране на дизелово гориво. 

Ключовият елемент в дизайна на дюзата е пулверизаторът. Пръскачката получава от една до цяла група отвори за дюзи. Именно тези дупки образуват пламъка на горивото по време на инжектирането. Формата на горелката, както и производителността на дюзата, зависи от техния брой и местоположение.

Турбодизелова енергийна система

Дизелов двигател: устройство на захранващата система

Турбокомпресорната система се използва активно за ефективно увеличаване на мощността както на бензиновите, така и на дизеловите двигатели, без да увеличава работния обем на горивната камера при проектирането на силовия агрегат. Системата за подаване на гориво в двигателите с вътрешно горене с турбо остава практически непроменена, но схемата и начинът на подаване на въздух в турбо двигателите се променят значително в сравнение с атмосферните агрегати.

Дизеловият двигател е под налягане с помощта на турбокомпресор. Турбина в дизелов двигател използва енергия от отработените газове. Въздухът в турбокомпресора се компресира, след това се охлажда и впръсква в горивната камера на дизелов двигател с вътрешно горене под налягане от 0,15 до 0,2 МРа.

Стойността на налягането ви позволява да разделите турбокомпресорните системи на:

  • разтвори с ниско налягане, когато налягането не надвишава 0,15 MPa;
  • турбокомпресор със средно усилване означава, че налягането на впръскания в цилиндрите въздух е 0,2 MPa;
  • високото усилване предполага налягане над 0,2 MPa;

Основната задача на турбокомпресорната система е да подава част от въздуха към цилиндрите на дизелов двигател или бензин под налягане. Дизелов агрегат с турбокомпресорна система се нарича турбодизелов двигател.

Използването на турбокомпресор за двигателя с вътрешно горене подобрява пълненето на цилиндрите на двигателя с въздух. Ефективността на изгаряне на инжектираното гориво се увеличава автоматично. Турбокомпресорът ви позволява да увеличите мощността на силовия агрегат с 30% или повече.

Негативните последици в резултат на използването на турбокомпресор, особено при високи стойности на налягането на напълнения въздух, е повишаване на общата температура в горивната камера в резултат на интензивно изгаряне на гориво, както и значително увеличаване на механичните натоварвания на частите на коляновия механизъм (KShM) и газоразпределителния механизъм (синхронизация) в сравнение с атмосферните електроцентрали.

Подобен...