log in

Горивна система

Горивна система на дизелов двигател – горивонагнетателна помпа

1.    Преназначение, изисквания, видове
1.1. Предназначение на горивната система – дизеловото гориво се изпарява много по-трудно от бензина, поради което за получаването на гориво-въздушна смес с него не може да се използва карбуратор. За да може дизеловото гориво да се смеси добре с въздуха и да образува възможно по-хомогенна смес е необходимо то да се впръсне непосредствено в цилиндъра на много малки капчици с размер под 0,01 мм. Разпръскването на горивото, смесването му с въздуха и неговото самовъзпламеняване трябва да станат за много кратко време, което налага използването на специална горивна система.
1.2. Изисквания към горивната уредба
•    Цикловата порция гориво и ъгълът на изпреварване на впръскването да отговарят на работния режим на двигателя.
•    В цилиндрите на многоцилиндровите двигатели да се впръскват еднакви циклови порции гориво с еднакъв ъгъл на изпреварване на впръскването.
•    Параметрите на горивния факел и количеството на разпръскваното гориво да осигуряват оптимално смесообразуване и изгаряне.
•    Характеристиката на впръскване на горивото да осигурява оптимално развитие на процеса горене и мека работа на двигателя.
•    Горивото да се впръсква при сравнително високо налягане, дори при ниска честота на въртене и малки натоварвания.
•    Горивната уредба да е проста по конструкция, да е евтина, да има надеждна експлоатация и да е ремонтопригодна.


1.3. Предназначение на горивонагнетателната помпа (ГНП) – създава исканото високо налягане на горивото необходимо за впръскването и равномерното му разпределение в цилиндрите. Това налягане трябва да бъде по-високо от максималното налягане достигано в горивната камера и да съответства на приетата горивна камера и начина на смеообразуване.
1.4. Изисквания към ГНП
•    Да регулира цикловата порция гориво според съответния режим на работа на двигателя При това тя трябва да осигури количеството гориво, подавано към всички цилиндри на двигателя, да бъде еднакво.
•    Подава нагнетеното и дозирано гориво към отделните цилиндри според реда на работа на двигателя и в момент осигуряващ предписания ъгъл на изпреварване на впръскването, еднакъв за всички цилиндри.
•    Осигурява определен закон на подаване на горивото в съответствие с отделните периоди на горивния процес.
•    При високооборотните двигатели регулира ъгъла на изпреварване на впръскването според честотата на въртене
1.5. Видове ГНП
•    Редови ГНП – състоят се от помпени секции, които обслужват отделните цилиндри на двигателя и са поместени в общо тяло, най-често в един ред.
•    Помпа-впръсквач (помпа-дюза) – всеки впръсквач е конструктивно обединен с помпена секция.
•    Разпределителни еднобутални – при тях помпената секция подава посредством разпределител гориво за всички или за няколко от цилиндрите на двигателя.
•    Разпределителни роторни – при тях ролята на помпена секция се изпълнява от две противоположно движещи се бутала, разположени в ротор, разпределящ горивото за отделните цилиндри на двигателя.
2. Устройство:
2.1. Общо устройство на горивна система: Въздушните филтри и тръбопроводи служат за пречистване на въздуха и доставянето му до цилиндрите на двигателя. Възможно е наличието на турбокомпресор, който да увеличава количеството въздух доставено в цилиндрите.
    В горивната система се включват още: резервоар за гориво, горивни филтри (за грубо и фино пречистване), горивопроводи за ниско налягане, горивоподкачваща помпа, ГНП, горивопроводи за високо налягане и горивовпръсквачи.
    За отвеждане на изгорелите газове се използват тръбопроводи, шумозаглушители. При наличие на турбокомпресор, той се задвижва от изгорелите газове и се свързва с изпускателния тръбопровод.
2.2. Общо устройство на редова ГНП: състои се от помпени елементи, чиито брой е равен на броя на цилиндрите на двигателя. В долната част на ГНП има вал подобен на разпределителния вал на двигателя. В долния край на буталото на всеки помпен елемент има ролка с повдигач, която контактува с гърбиците. Връщането на повдигача се осигурява чрез пружина. Помпения елемент се състои от бутало и цилиндър, с хлабина помежду им 0,002 мм. По външната повърхност на  буталото е изрязан спирален канал. В цилиндъра се намират пълнителен и преливен канал. Над помпения елемент се намира нагнетателния отвор с нагнетателен клапан. За определяне на цикловата порция гориво се използва зъбна рейка, която завърта зацепения с нея зъбен венец. Той от своя страна завърта свързаната с него втулка, а тя – буталото. Има и центробежен регулатор на честотата на въртене.


3. Действие
3.1. Действие на горивна система – От резервоара дизеловото гориво се засмуква от горивоподкачващата помпа, минава по горивопроводите за ниско налягане и с налягане 0,2 – 0,3 МРа постъпва във филтрите, където се отчиства и от най-дребните механични замърсявания. От филтъра дизеловото гориво постъпва в ГНП, където се дозира на еднакви порции за отделните цилиндри и налягането му се повишава до 15 – 40 МРа, а при някои двигатели до 200 МРа. С това налягане дизеловото гориво попада в горивопроводите за високо налягане, а от там в горивовпръсквачите, разположени в горивните камери на всеки един от цилиндрите на двигателя и го впръскват в тях. Излишното гориво, което е постъпило в ГНП и горивовпръсквачите се връща обратно преди горивоподкачващата помпа.
3.2 Действие на редова ГНП – когато буталото е в долна мъртва точка, пространството над него се изпълва с гориво, идващо през пълнителния канал. Когато гърбицата започне да повдига буталото нагоре, то с външната си повърхност затваря пълнителния канал и се прекратява постъпването на гориво. Започва сгъстяване на горивото, но тъй като всички течности са практически несвиваеми, налягането на горивото се повишава до необходимата стойност 15 – 40 МРа и тогава нагнетателния клапан се отваря и нагнетеното горивото се подава към горивовпсръсквача. Регулирането на цикловата порция гориво се осъществява със спиралния канал, изрязан по външната повърхност на буталото. Когато той срещне преливния канал в цилиндъра налягането на горивото пред буталото намалява, нагнетателния клапан се затваря и подаването на гориво към горивовпръсквачите се прекратява. При завъртане на буталото, чрез рейката, спиралния канал ще срещне преливния в друг и ще се промени момента на подаване на гориво, както и количеството му.
    4. Диагностика, техническо обслужване и ремонт
4.1. Диагностика на горивната система и на ГНП
•    Двигателят не може да се пусне в ход – Възможните причини за това са: ГНП не подкачва гориво, защото в нея има въздух; филтрите са запушени; горивоподкачващата помпа е повредена; помпените елементи, повдигачите или разпределителния вал са износени; нагнетателните клапани на ГНП са неизправни; горивовпръсквачите не работят добре, защото отворите има са частично запушени от нагар, налягането на отваряне не е правилно регулирано, иглата на впръсквача заяжда или пропуска гориво.
•    Двигателят се пуска в ход, но веднага след това спира – горивните канали на ГНП или горивните филтри са частично запушени; горивоподкачващата помпа не работи; системата не е обезвъздушена; отворът на резервоара, който го свързва с атмосферата, е запушен
•    Двигателят няма достатъчно мощност – нисък дебит на ГНП от неправилната й центровка към двигателя; запушени горивовпръсквачи
•    Двигателя чука силно и равномерно, когато горивото се впръсква много рано или с по-високо налягане
•    Двигателят изпуска черен пушек – центровката на ГНП към двигателя не е добра; налягането на впръскване на горивото е ниско
•    Двигателя работи неравномерно – горивните филтри са запушени; горивоподкачващата помпа не е изправна; ГНП не подава равномерно гориво към двигателя; горивовпърсквачите не са херметични; системата не е добре обезвъздушена.
4.2 Техническо обслужване на горивната система – техническото обслужване за отделните елементи от системата е следното:
•    Резервоар за гориво и горивопроводи за ниско налягане – проверяват се за херметичност. При горивопроводите нехерметичността се открива по изтичане на гориво то местата на съединение.
•    Горивни филтри – източва се утаената вода и механични примеси от филтъра, като се отвива пробката на капака за съдопочистване. При ТО-2 филтрите се разглабят, корпусите се промиват с дизелово гориво, а филтриращите елементи се заменят с нови.
•    Горивоподкачваща помпа – налягането и производителността й се проверяват на стенд.
•    ГНП – маслото й се подменя и долива периодично; помпата се проверява на стенд по отношение началото, равномерността и количеството на подаваното гориво в цилиндрите на двигателя. Ако моментът на начало на подаване на горивото от отделните елементи на помпата е нарушен, то в цилиндрите на двигателя горивото ще се подава неравномерно. При ранно подаване на горивото ще се получи чукане в двигателя, а при късно подаване – димно изпускане. По димността на отработените газове се съди за общото състояние на горивната система. По цвета на отработените газове също се съди за състоянието на отделните елементи. При син цвят на газовете е възможно: закъснение на подаване на горивото; некачествено разпръскване от горивовпръсквачите; проникване на масло в горивната камера. При черен дим е възможно: да е запушен въздушния филтър или шумозаглушителя; дюзите да са разхереметизирани; закъснението на подаване на горивото да е много голямо. Изпускане на бял дим от двигателя е възможно при пускането му в студено време, а също и от наличие на вода в горивото
•    Горивовпръсквачи – при работещ двигател последователно се разхлабват гайките, прикрепващи тръбопроводите за високи налягане към ГНП. По този начин се изключва съответния цилиндър и горивовпръсквача не подава гориво. Той е изправен ако честотата на въртене на двигателя се намалят. Ако те останат непроменени, горивовпръсквача не е изправен. При ТО-2 горивовпръсквачите се проверяват и регулират на стенд. Проверяват се херметичността им, налягането и началото на повдигане на иглата, също така и качеството на разпръскване
4.3 Ремонт на ГНП – основните дефекти на детайлите на ГНП се пукнатини, откъртвания, износване на работните повърхнини, повреждане на резбите. ГНП се измива външно с четка във вана с керосин, след което се разглабя. Разглобените детайли се измиват в миячни устройства или във вани с керосин, след което се обдухват със сгъстен въздух и се подсушават. Помпените елементи и нагнетателните клапани се обезличават, Износените работни повърхнини на клапаните и техните седла се възстановяват чрез притриване. Качеството на притриването се контролира чрез сгъстен въздух под налягане 0,5 – 0,6 МРа в продължение на 15 – 20 секунди, при което не се допуска изтичане на въздух през клапана, потопен в съд с дизелово гориво. Ремонтираната ГНП, заедно с горивоподкачващата се регулират и изпитват на стенд. Регулира се моментът на началото на впръскване на горивото и производителността на всеки помпен елемент на ГНП. Проверява се и действието на центробежния регулатор.