4. Система питания дизельного двигателя

Устройство системы питания дизельного двигателя рассмотрим на примере двигателя ЗМЗ-5143.10, устанавливаемого на автомобиль УАЗ (рис. 3)

Рис.3. Система питания дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10 с электрическим топливным насосом: 1 – двигатель; 2 – форсунки; 3 – топливопроводы высокого давления двигателя; 4 – шланг отвода отсечного топлива от форсунок к ТНВД; 5 – ТНВД; 6 – шланг подвода топлива от ФТОТ к ТНВД; 7 – шланг слива топлива от ТНВД к штуцеру ФТОТ; 8 – ФТОТ; 9 – топливопровод забора топлива от баков; 10 – топливный электронасос; 11 – фильтр грубой очистки топлива; 12 – правый топливный бак; 13 левый топливный бак; 14 – клапан топливного бака; 15 – струйный насос; 16 – топливопровод слива топлива в баки; 17 – перепускной клапан. (ФТОТ – фильтр тонкой очистки топлива)

Задача системы питания - когда топливо попадает в камеру сгорания, создать нужное давление. Также в круг задач системы питания входит:

- дозировка топлива;

- впрыскивание нужного количества топливной жидкости за определённый временной период;

- распыление и распределение;

- фильтрация топливной жидкости перед поступлением в насос.

Чтобы лучше понять устройство системы питания дизельного двигателя, нужно знать, что собой представляет дизельное топливо само по себе. По своей структуре это смесь керосина и солярки после специальной обработки. Эти вещества образуются, когда из нефти выделяется бензин. По факту - это остатки от основного производства, которые автомобилестроители научились эффективно использовать.

Дизельное топливо, циркулирующее в системе ДВС имеет такие параметры:

- октановое число,

- вязкость,

- температура застывания,

- чистота.

Дизельное топливо в системе ДВС делится на три сорта в зависимости от описанных выше параметров:

- летнее,

- зимнее,

- арктическое.

В действительности классификация может происходить по нескольким критериям и быть куда более глубокой. Тем не менее, если брать во внимание общепринятый стандарт, то он будет именно таким.

Теперь рассмотрим подробнее структуру системы ДВС, она состоит из таких элементов:

- топливного бака,

- насоса,

- насоса высокого давления,

- форсунки,

- трубопровода с низким и высоким давлением,

- выпускного газопровода,

- воздушного фильтра,

- глушителя.

Все эти элементы составляют общую систему питания, которая обеспечивают стабильную работу двигателя. Если брать во внимание конструкцию, то она делится на две подсистемы: ту которая обеспечивает подачу воздуха, и другую, реализующую поступление топлива.

Топливо циркулирует по двум магистралям. Одна имеет низкое давление. В ней хранится и фильтруется топливная жидкость, после чего направляется к насосу с высоким давлением. Непосредственно в камеру сгорания топливо попадает через магистраль с высоким давлением. Именно через неё в определённый момент проходит впрыск топливной субстанции внутрь камеры. В насосе есть два фильтра. Один обеспечивает грубую очистку, а второй тонкую.

Топливный насос высокого давления (ТНВД) осуществляет питание форсунок. Режим его работы напрямую зависит от режима функционирования цилиндров двигателя. В топливном насосе всегда чётное количество секций. Мало того, их число напрямую зависит от количества цилиндров. Точнее, один параметр соответствует другому.

Форсунки установлены в головках цилиндров. Именно они осуществляют питание камеры сгорания путём распыления топливной субстанции внутри. Но есть один маленький нюанс. Дело в том, что насос подаёт топлива намного больше, чем нужно. Проще говоря, объём питания слишком велик. К тому же внутрь попадает воздух, который может помешать всей работе.

Чтобы не было сбоев в работе - существует дренажный трубопровод. Именно он отвечает за то, чтобы воздух отводился обратно в топливный бак.

Форсунки в конструкции, отвечающей за питание ДВС, могут быть закрытыми и открытыми. В первом случае закрытие отверстий происходит благодаря запорной игле. Чтобы это стало возможным - внутренняя полость деталей соединяется с камерой сгорания. Вот только происходит это при впрыскивании жидкости.

Главным элементом в конструкции форсунки является распылитель. Он может иметь как одно, так и несколько сопловых отверстий. Благодаря им, структура питания ДВС создаёт своеобразный факел.

Чтобы повысить мощность к системе питания ДВС добавляют турбину. Она позволяет автомобилю значительно быстрее набирать обороты. Кстати, раньше подобные устройства устанавливались только на гоночных и грузовых автомобилях. Но современные технологии позволили не только сделать изделие в разы дешевле, но и значительно уменьшили габариты конструкции.

Турбина способна подавать воздух через систему питания ДВС внутрь цилиндров. За наддув отвечает турбокомпрессор. Для своей работы он использует отработанные газы. Внутрь камеры сгорания воздух попадает под давлением от 0,14 до 0,21 МПа.

Роль турбокомпрессора заключается в наполнение цилиндров нужным для работы объёмом воздуха. Если же говорить про мощностные характеристики, то данный элемент в системе питания ДВС позволяет добиться прироста до 25-30 процентов. Но, турбина увеличивает нагрузку на детали.

Некоторые неисправности дизельного ДВС

Двигатель не желает запускаться. Обычно подобная неисправность указывает на неполадки в топливоподкачивающем насосе. Но возможны и другие варианты, к примеру, ненадлежащее состояние форсунок, системы зажигания, плунжерных пар или нагнетательного клапана.

Неравномерная работа двигателя указывает на неполадки с отдельными форсунками. Негерметичность в клапане может привести к таким же результатам. Также в процессе эксплуатации авто может наблюдаться ослабление крепления плунжера.

Двигатель не даёт заявленной производителем мощности. Чаще всего данный дефект связан всё с топливоподкачивающим насосом. Форсунки и обрыв сопла могут привести к такому же результату.

Стук при работе мотора, дым из-под капота. Такое случается тогда, когда топливо подаётся внутрь системы слишком рано, или же оно имеет не соответствующее, заявленным производителями нормам цетановое число.

Негромкие хлопки. Причина подобной неисправности в системе питания ДВС кроется в подсосе воздуха.

Стук муфты. Такое происходит в том случае, если слишком изношены детали устройства и наблюдается сильная усадка пружин.

Как видите, неисправностей системы ДВС может быть более чем достаточно. Именно поэтому, чтобы точно определить в чём дело необходимо провести комплексную диагностику. Причём для некоторых манипуляций необходимо специальное оборудование.

Практически все описанные выше неисправности можно исправить. Полная замена системы питания ДВС нужна лишь в крайних случаях. Мало того, даже простая регулировка может полностью восстановить работоспособность автомобильного узла.

Методы устранения неисправностей

Чтобы восстановить работоспособность устройства нужно очистить продувочные окна от нагара, если он там присутствует, проверить достаточно ли внутри муфты смазки. Если количество смазочного вещества минимально - добавите его до приемлемого объёма

Чаще всего двигатель стучит и дымит в тех случаях, когда заливаемое вам топливо имеет малое цетановое число. Для устранения этого достаточно поменять топливную жидкость на ту, в которой данный показатель будет больше 40.