двигатель внутреннего сгорания

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ.
СИСТЕМА ПИТАНИЯ дизельного двигателя.

Автор Алексей Вяльцев
(используйте стрелки для переключения вопросов)

система питния.

Система питания предназначена для очистки топлива и воздуха, подачи топлива и воздуха в цилиндры, и отведения отработавших газов.

Топливный тракт.

Из топливного бака по топливопроводу низкого давления топливо попадает в фильтр грубой очистки, пройдя первичную очистку в ФГО, топливо попадает в топливный насос низкого давления (ТННД). ТННД перекачивает топливо через фильтр тонкой очистки в топливный насос высокого давления (ТНВД). ТНВД отправляет топливо к форсункам под высоким давлением. Форсунки распыляют топливо в цилиндрах.

Воздушный тракт.

В цилиндр воздух попадает пройдя через воздушный фильтр и компрессор. Компрессор может приводиться в действие турбиной (турбокомпрессор) или отдельным гидро- или электродвигателем.

Выпускной тракт.

Отработавшие газы из цилиндра выходят в атмосферу, пройдя через турбину, глушитель и искрогаситель. Нередко выпускной тракт дополнительно оснащается нейтрализатором отработавших газов.

Топливный бак.

Служит для хранения запаса топлива. Представляет собой емкость произвольной формы, изготавливаемую из штампованных стальных листов. В верхней части топливного бака устраивается отверстие, закрываемое пробкой - заправочная горловина.

Топливный бак.

Для первичной очистки топлива к заправочной горловине припаивается металлическая сетка. В пробке заливной горловины устраивается отверстие, через которое топливный бак сообщается с атмосферой. Для предотвращения попадания пыли из окружающей среды в топливо в отверстие устанавливается войлочный фильтр.

Топливный бак.

В нижней части топливного бака монтируется топливопровод, соединяющий бак с фильтром грубой очистки. Для возможности удаления отстоя в нижней части топливного бака устраивается резьбовое отверстие, закрываемое пробкой, или краном. Внутри топливного бака располагается датчик уровня топлива.

Фильтр грубой очистки.

Служит для очистки топлива от воды и механических примесей. Представляет собой фильтр-отстойник.

Фильтр грубой очистки.

Топливо попадающее внутрь фильтра, задерживается в нем на некоторое время, вода и механические примеси тонут и оседают на дне фильтра, а топливо очищенное таким образом отправляется дальше по системе. В нижней части фильтра устраивается резьбовое отверстие, закрываемое пробкой или краном. Через это отверстие сливается отстой.

Топливопрокачивающий насос (ТННД).

Предназначен для прокачивания топлива через фильтр тонкой очистки, и подачи его во впускной коллектор ТНВД. На дизелях применяются топливопрокачивающие насосы плунжерного типа.

Топливопрокачивающий насос (ТННД).

Плунжер насоса приводится в движение от эксцентрика кулачкового вала ТНВД, и совершает внутри гильзы возвратно поступательные движения. Двигаясь внутрь гильзы, плунжер создает избыточное давление, при этом всасывающий клапан прижимается к своему седлу, а нагнетательный клапан открывается, и топливо отправляется, в подплунжерную полость насоса.

Топливопрокачивающий насос (ТННД).

Обратное движение плунжера, осуществляемое за счет возвратной пружины, вызывает появление разрежения внутри гильзы. При этом нагнетательный клапан закрывается, а всасывающий открывается, и топливо заполняет внутреннюю полость насоса. Топливо из подплунжерной полости выжимается через фильтр тонкой очистки во впускной коллектор ТНВД

Топливопрокачивающий насос (ТННД).

Топливопрокачивающий насос включает в себя насос ручной подкачки топлива. Ручной насос это насос поршневого типа, принцип действия которого аналогичен вышерассмотренному.

Фильтр тонкой очистки

предназначен для окончательной очистки топлива, подаваемого к топливному насосу высокого давления. Представляет собой фильтр с фильтрующим элементом. Фильтрующие элементы изготавливаются бумажно-картонные, пластинчато-щелевые, прессованные керамические. Фильтрующий элемент этого фильтра улавливает механические примеси размером 1 мкм и более.

Топливный насос высокого давления

предназначен для подачи топлива к форсункам под высоким давлением. ТНВД обеспечивает подачу равных, дозированных порций топлива в строго определенные моменты времени, к каждому цилиндру, в соответствии с диаграммой работы двигателя.

Топливный насос высокого давления

От коленчатого вала двигателя, через распределительные шестерни и муфту опережения впрыска приводится во вращение кулачковый вал ТНВД. Вал своими кулачками воздействует на толкатели и приводит в движение плунжеры.

Топливный насос высокого давления

Плунжеры совершают возвратно - поступательное движение внутри гильз. При движении плунжера вниз, в надплунжерной полости создается разрежение. Как только верхняя кромка плунжера откроет впускное отверстие, топливо заполнит внутреннюю полость гильзы.

Топливный насос высокого давления

При движении плунжера вверх, на начальном этапе, топливо выдавливается во впускное отверстие. Когда верхняя кромка плунжера закроет верхний край впускного отверстия, в надплунжерной полости резко возрастет давление. Открывается нагнетательный клапан, и топливо под высоким давлением поступит к форсунке.

Топливный насос высокого давления

Как только винтовая отсечная кромка пересечет нижний край перепускного отверстия, давление в надплунжерной полости резко упадет. Топливо будет перепускаться по образовавшемуся каналу в перепускное отверстие. Подача топлива к форсунке прекратится, так как закроется нагнетательный клапан.

Топливный насос высокого давления

Этот момент времени называется моментом отсечки подачи топлива. В этот момент заканчивается активный ход плунжера, и дальнейшее его движение вверх осуществляется вхолостую, без подачи топлива.

Топливный насос высокого давления

Количество подаваемого топлива регулируется изменением положения плунжера в гильзе. При повороте плунжера вокруг своей оси изменяется момент прохождения винтовой отсечной кромкой плунжера нижнего края перепускного отверстия.

Топливный насос высокого давления

Топливные насосы высокого давления снабжаются регулятором оборотов дизеля. Это устройство поддерживает постоянные обороты двигателя при изменении нагрузки.

Назначение и принцип действия форсунки.

Форсунка предназначена для мелкого распыливания топлива подаваемого в цилиндр.

Назначение и принцип действия форсунки.

Из топливопровода высокого давления топливо попадает в канал корпуса форсунки и далее в канал распылителя. Во время активного хода плунжера ТНВД давление в подъигольной полости распылителя становится достаточным для преодоления сопротивления пружины, которая прижимает иглу к своему седлу.

Назначение и принцип действия форсунки.

Игла поднимается вверх и отверстия распылителя открываются. Через эти отверстия топливо под высоким давлением впрыскивается в цилиндр. Высокая скорость движения впрыскиваемого топлива, разбивает струю на мельчайшие капли.

Назначение и принцип действия форсунки.

В цилиндре образуется топливовоздушная смесь в туманообразном состоянии. Капли топлива очень быстро испаряются, образуя рабочую смесь, которая воспламеняется и сгорает. По окончании активного хода плунжера давление в топливопроводе высокого давления падает, игла вновь прижимается к своему седлу, и происходит отсечка подачи топлива.

Турбонаддув.

Служит для подачи воздуха в цилиндр под избыточным давлением. Это позволяет увеличить мощность двигателя, при тех же массогабаритных показателях на 30-40%. Улучшаются условия сгорания топлива, увеличивается коэффициент полезного действия двигателя.

Турбонаддув.

Турбонаддув приводится в движение отработавшими газами двигателя, которые попадают на крыльчатку турбины и приводят её во вращение, вместе с турбиной начинает вращаться крыльчатка компрессора, которая засасывает воздух от воздушного фильтра, и нагнетает воздух во впускной коллектор.

Воздушный фильтр.

Очистка воздуха в этих фильтрах осуществляется в три ступени: первая ступень центробежная очистка. Воздух попадая в фильтр направляется на лопатки завихрителя. Двигаясь в верхней части фильтра по спирали, воздух освобождается от большей части механических примесей.

Воздушный фильтр.

Частицы пыли под действием центробежных сил отбрасываются к периферии фильтра и оседают в отстойнике. Очищенный таким образом воздух засасывается в нижнюю часть фильтра, где соприкасается с маслом. Оставшиеся частицы пыли улавливаются маслом, а воздух пройдя через фильтрующие элементы попадает в воздуховод, а далее в карбюратор.

Глушитель

служит для снижения уровня шума двигателя.

Искрогаситель

служит для улавливания частиц сажи, вылетающих из цилиндра.

Техническое обслуживание системы питания.

ЕО
1 перед началом работы проверить систему на отсутствие утечек топлива.
2 прокачать систему питания насосом ручной подкачки.
Во время работы, при появлении запаха топлива, двигатель остановить, найти причину появления запаха и устранить.

Техническое обслуживание системы питания.

ЕО
По окончании работы слить отстой из фильтра отстойника, а в зимнее время из топливного бака. Топливные баки полностью заправить. Очистить от пыли и грязи приборы системы питания.
При работе в запыленных условиях перед началом работы особенно тщательно осмотреть впускной тракт, не допускается разгерметизация впускного тракта. По окончании работы оценить состояние масла в воздушном фильтре, при необходимости заменить.

Техническое обслуживание системы питания.

ТО-1
проверить состояние и крепление всех элементов системы питания;
отрегулировать длину тяг и рычагов подачи топлива;
промыть, а при невозможности промывки заменить фильтр тонкой очистки.

Техническое обслуживание системы питания.

ТО-2
по показаниям работы двигателя произвести регулировку ТНВД и форсунок.
Проверить состояние воздушного фильтра, при необходимости заменить масло, промыть или заменить фильтрующие элементы.

Техническое обслуживание системы питания.

СО
- промыть топливный бак.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Запуск двигателя затруднен.	Износ плунжерных пар	Замена изношенных деталей
	Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе.	Отрегулировать угол опережения подачи топлива в двигателе.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Запуск двигателя затруднен.	Слишком низкое давление впрыска.	Отрегулировать давление начала открытия форсунок.
	Нехватка топлива перед ТНВД из-за попадания воздуха в системе.	Найти и устранить причину подсоса воздуха в систему.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Запуск двигателя затруднен.	Неисправен топливопрокачивающий насос	Осмотреть насос, выявить причину неисправности, устранить, при невозможности заменить насос в сборе.
	Неправильная работа регулятора.	Отрегулировать.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Запуск двигателя затруднен.	Загустение топлива в условиях низких температур.	Залить в бак присадку растворяющую парафиновые соединения, прогреть топливопроводы.
	Неисправны свечи накаливания.	Заменить неисправные свечи.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Снижение мощности двигателя.	Износ плунжерных пар ТНВД.	Замена изношенных деталей.
	Неправильная регулировка ТНВД.	Отрегулировать ТНВД.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Снижение мощности двигателя.	Износ или повреждение распылителя форсунки.	Заменить поврежденные детали.
	Чрезмерное снижение давления впрыска.	Отрегулировать форсунки.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Снижение мощности двигателя.	Засорение топливного фильтра.	Промыть или заменить фильтрующий элемент
Повышенный расход топлива.	Неправильный угол опережения впрыска. Утечка топлива.	Отрегулировать. Найти и устранить утечку.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Снижение мощности двигателя.	Недостаточная компрессия.	Смотри кривошипно шатунный механизм.
Черный дымный выхлоп.	Нарушено смесеобразование из-за негерметичности клапанов.	Смотри механизм газораспределения.

Основные неисправности.

неисправность	причина	Способ устранения
Поздний впрыск топлива.	Отрегулировать момент начала впрыска. Серый или белый дымный выхлоп. Неправильное опережение впрыска. Отрегулировать. Пробита прокладка головки блока. Замена поврежденный деталей. Переохлаждение двигателя. Смотри систему охлаждения. Жесткая работа двигателя. Слишком ранний впрыск топлива Отрегулировать. Неравномерная подача топлива в цилиндры. Отрегулировать положение плунжеров в гильзах. Некорректная работа некоторых форсунок. Выявить неработающие форсунки, отрегулировать или заменить. Недостаточная компрессия. Смотри КШМ. Перегрев двигателя. Неправильное опережение впрыска. Отрегулировать. Плохое распыление топлива форсунками. Отрегулировать или заменить форсунку. Не развивается полная мощность двигателя. Неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. отрегулировать Засорен воздушный фильтр. Очистить фильтр. Попадание воздуха в систему питания. Осмотреть систему, выявить и устранить причину подсоса воздуха. Повреждение топливопроводов. Заменить поврежденные детали. Неисправны крепления распылителей. Восстановить соединение или заменить форсунки. Повышенный шум двигателя. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены. Установить новые шайбы. Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Промыть или заменить форсунки Неравномерная работа двигателя на холостом ходу. Неправильная регулировка регулятора. Ослаблено крепление топлипровода между фильтром тонкой очистки и ТНВД. Подтянуть крепление Неправильное опережение впрыска Отрегулировать. Повреждение распылителей. Заменить поврежденные детали. Колебание частоты оборотов коленчатого вала Нарушена работа регулятора. Избыточное давление газов в картере. Смотри КШМ. Внезапная остановка двигателя. Нарушение соединения ТНВД с приводом. Восстановить соединение. Нарушение в работе топливопрокачивающего насоса. Отремонтировать ТННД. Часто выходят из строя свечи накаливания. Неисправность форсунки соответствующего цилиндра. Отрегулировать или заменить поврежденную форсунку. Невозможно заглушить двигатель. Неисправен запорный клапан. Заменить поврежденные детали. Повышается уровень масла в картере. Износ плунжерных пар. Замена изношенных деталей. Слабое торможение двигателем. Засорение дренажных топливопроводов. Прочистить топливопроводы.	Смотри кривошипно шатунный механизм.
Черный дымный выхлоп.	Плохое распыление топлива форсунками.	Промыть или заменить форсунки.