27. Система питания дизелей. Разновидности воздушных и топливных фильтров двигателей лесотранспортных машин. Форсунки.

Система питания дизельного двигателя предназначена для подачи воздуха и топлива в цилиндр дв., приготовления рабочей смеси внутри цилиндров и выпуска из них отработанных газов. Подача топлива осуществляет­ся под давлением в определенный момент угла поворота коленчатого вала и опреде­ленными, согласно нагрузке двигателя, порциями. Она сост. Из 3 групп приборов. 1 группа обеспечивает хранение, очистку и подачу топлива. К ней относ. Топ. Бак, топливо подкачивающий насос, фильтры грубой и тонкой очистки топлива, ТНВД, форсунки, топливопроводы высокого и низкого давления, регулятор частоты вращения коленвала дв. 2 группа служит для очистки и подачи воздуха. в нее входят воздухозаборник, воздухоочиститель, впускной трубопровод. 3 необходима для удаления из цилиндра двигателя отработавших газов. Она сост. Из выпускного трубопровода, глушителя шума выпуска и выпускная труба. На современных авто резонатор.

Процесс смесеобразования проходит в течение короткого промежутка времени внутри цилиндра, когда поршень находится вблизи ВМТ. Смесеобразование представ собой процесс испарения мелко распыленного топлива и перемешивание его паров с воздухом. В современных дизелях находит применение объемное, объемно-пленочное, пленочное, вихрекамерное и предкамерное смесеобразование. Способ смесеобразования обусловлен формой камеры сгорания, котор в сочетании с топливоподающей аппаратурой определяет условия смесеобразования и сгорания в дизелях. Двигатель с непосредственным впрыскиванием обеспечивает наиболее экономичное протекание цикла. На них устанавл многоструйные форсунки с выс давл вспрыскивания (18,5-20 МПа). Разделенные камеры состоят из 2 полостей: полость над поршнем и дополнительная полость в головке. Полости соединены между собой одним или несколькими каналами. В них наиболее плавно нарастает давление в цилиндрах, но цикл протекает менее экономично. Качественная очистка топлива в сочетании с качеством самого топлива во многом определ работоспособность топливной аппаратуры (топливный насос и форсунки). Топливо перед поступлением в ТНВД фильтруется дважды: в фильтрах грубой (от грубых механических примесей и воды) и тонкой очистки. Топливоподкачивающий насос применяют для подачи топлива из бака к ТНВД (два привода: ручной и механический).

ФОРСУНКИ

Назначение и классификация форсунок. Форсунка предназначе­на для дробления топлива до мелкодисперсного состояния и пода­чи его в камеру сгорания. Условия работы форсунок очень тяже­лые. Впрыскивание начинается при температуре в камере сгора­ния 700...900 К и давлении 3...6 МПа, а заканчивается при еще больших значениях К форсунке предъявляют следующие требования: высокая степень дробления топлива на капли, так как чем меньше диаметр капель, тем больше их общая поверхность, быст­рее нагрев и сгорание, но меньше длина факела топлива; обеспечение длины факела до краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть очень мелкими — средний размер их 30...50 мкм; распределение топлива по всему объему камеры сгорания; резкое начало впрыскивания и резкое прекращение процесса.

Различают форсунки открытые и закрытые. Открытые форсун­ки обеспечивают постоянную подачу топлива. В дизелях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания. Закрытые форсунки применяют двух типов: одно- и многодырчатые. Первые устанавливают н; двигателях с вихревыми, вторые — с неразделенными камерами сгорания.

Многодырчатая форсунка. Основная часть форсунки — распылитель. Он состоит из корпуса 1и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 4 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 14 Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В. Когда нет подачи топлива насосом, давление в полости Б составляет 2...4 МПа. Оно давит на на­грузочный поясок Г иглы, но его сила меньше силы пружины, ко­торая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия (сопла) А.

При подаче топлива насосом сила давления топ­лива на поясок Г становится больше силы пружины, игла подни­мается и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскива­ется в камеру сгорания. После окончания подачи давление падает, пружина возвращает иглу на место. Игла перекрывает сопло, впрыск прекращается. Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в кор­пус форсунки и составляет 0,2...0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла. скорость зависит от перепада давления топлива. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200...400 м/с. Для этого нужен перепад давления 5... 10 МПа. Сле­довательно, давление топлива должно быть на 10...20 МПа боль­ше, чем в цилиндре, в котором в это время давление составляет 3...5 МПа. Чтобы обеспечить работу при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Такие пары деталей называются прецизионными. Эти дета­ли не раскомплектовываются — при выходе из строя одной заме­няют обе.

К корпусу 4 накидной гайкой 3 притянут распылитель 1 с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диа­метром 0,3 мм. На иглу через штангу 7давит пружина 14. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен контрольный фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры пары распылитель — игла. Штифты 6 определяют точное положе­ние распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 12, 13 регулируют натяжение пружины, которое оп­ределяет давление начала открытия форсунки. Оно должно быть 18 МПа (для новых форсунок — до 20 МПа). Форсунки устанавли­вают в специальные гнезда головки цилиндров и закрепляют ско­бами. Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания пыли и влаги.

Однодырчатая форсунка. Распылитель 7 (рис. 8.2, в) этих форсу­нок, устанавливаемых в вихревых камерах сгорания, имеет одно сопло. Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 15 конусной фор­мы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Такие фор­сунки часто называют штифтовыми. Штифт служит для формиро­вания факела топлива в виде конуса. Форсунка работает аналогич­но описанной выше.