Система питания дизельных и карбюраторных двигателей (стр. 2 из 5)

Для улучшения смесеобразования необходимо повышать тонкость, однородность и равномерность распыливания топлива. Гонкость и одно-родность распыливания характеризуется диаметром и числом капель, по-лучающихся при распаде струи топлива. Тонкость и однородность распы-ливания улучшаются с повышением давления впрыска и противодавления в цилиндре, с уменьшением диаметра соплового отверстия форсунки и вязкости топлива.

Равномерное распределение капель в камере сгорания зависит от дальнобойности факела распыленного топлива. Дальнобойность (глубина проникновения частиц топлива в среду сжатого воздуха) факела увеличи-вается при повышении давления впрыска и при уменьшении противодав-ления в цилиндре. На равномерное распределение капель топлива в объё-ме сжатого воздуха, а следовательно, и на качество смесеобразования зна-чительное влияние оказывает конструкция камеры сгорания.

В автотракторных дизелях применяют два типа камер сгорания: не-разделенные и разделенные. Неразделенные камеры сгорания (рис. 1, а) представляют собой единый объем, заключенный между днищем поршня и поверхностью головки, в котором происходит процесс смесеобразования и сгорания топлива, впрыснутого через форсунку. Тонкость распыливания и необходимая дальнобойность факела обеспечиваются большим давлени-ем впрыска, равным 20—60 МПа, и малым диаметром сопловых отвер-стий форсунки. Равномерное распределение частиц топлива в объеме сжа-того воздуха достигают применением многодырчатых форсунок.

Дизели с неразделенными камерами характеризуются высокой эконо-мичностью и хорошими пусковыми качествами, но обладают повышенной жесткостью (резкое нарастание давления в процессе сгорания) работы и высокими требованиями к изготовлению и эксплуатации топливной аппаратуры.

Разделенные камеры сгорания состоят из двух объемов, которые сое-динены между собой одним или несколькими каналами. Разделённые ка-

Рис. 1. Формы камер сгорания

меры бывают двух типов: вихревые камеры и предкамеры. Вихревая ка-мера (рис. 1, б) состоит из основной 3 и вихревой 1 камер, соединенных между собой каналом 2, «который расположен под углом к днищу поршня и тангенциально по отношению к вихревой, камере. Вихревая камера об-ычно имеет шаровую форму и располагается в головке цилиндра. Объем вихревой камеры составляет 60—80% от всего объема камеры сгорания.

Процесс смесеобразования и сгорания в дизелях с вихревой камерой осуществляется следующим образом. В процессе сжатия воздух из полос-ти цилиндра поступает по тангенциальному каналу в вихревую камеру, где приобретает интенсивное вращательное движение. Благодаря этому топливо, впрыскиваемое форсункой, хорошо перемешивается с воздухом и самовоспламеняется. При сгорании топлива в вихревой камере давление в ней резко повышается и смесь несгоревшего топлива с продуктами сго-рания перетекает через тангенциальный канал в основную камеру, где смешивается с еще неиспользованным воздухом, и полностью сгорает. Достоинство вихрекамерных дизелей: хорошее смесеобразование, воз-можность работы с пониженным коэффициентом избытка воздуха при бездымном сгорании, мягкая работа, возможность применения однодыр-чатых форсунок со сравнительно малым давлением впрыска топлива (10—15 МПа). К недостаткам дизелей с вихревой камерой относятся меньшая экономичность по сравнению с дизелями с неразделенным камерами и затруднительный пуск.

В предкамерных дизелях камера сгорания состоит из основной каме-ры 3 и предкамеры 2 (рис. 1, в), соединенных между собой одним или нес-колькими каналами. Объем предкамеры составляет , 25-40% объема всей камеры сгорания. Процесс смесеобразования сгорания в предкамерных дизелях происходит следующим образом. В процессе сжатия часть возду-ха из полости цилиндра перетекает в предкамеру с большой скоростью. Топливо, впрыскиваемое в предкамеру форсункой 1, перемешивается с движущимися с большой скоростью в ней воздухом и частично сгорает при малом коэффициенте избытка воздуха. При сгорании топлива давле-ние в предкамере резко повышается и смесь несгоревшего топлива с про-дуктами сгорания перетекает в основную камеру, где смешивается с еще неиспользованным воздухом и полностью сгорает.

Предкамерные дизели обладают теми же достоинствами и недостатками, что и вихрекамерные дизели.

Система питания дизеля

Система питания предназначена: для подачи под давлением в каждый цилиндр одинаковой, точно отмеренной порции топлива, соответствую-щей режиму работы дизеля; для очистки подаваемого топлива от механи-

Рис. 2. Схема системы питания дизеля

ческих примесей и воды; для подачи и очистки воздуха и для отвода из цилиндров отработавших газов.

Система питания дизеля (рис. 2) состоит из топливного бака 11, фильтров грубой 15 и тонкой 5 очистки топлива, топливоподкачивающего насоса 12, насоса высокого давления с регулятором 17, форсунок 3, возду-хоочистителя 16, топливопровода высокого давления 6, трубок слива топ-лива 4 из форсунок, предпускового подогревателя 1 и топливопроводов низкого давления 2, 9, 10, 13 и 14.

Топливо из бака 11 по топливопроводу 14 засасывается топливопод-качивающим насосом 12 в фильтр грубой очистки 15, где обчищается от крупных механических примесей. Очищенное топливо подается топливо-подкачивающим насосом 12 под давлением по топливопроводу 13 к филь-тру 5 тонкой очистки. В фильтре 8 топливо очищается от оставшихся при-месей и по топливопроводу 9 поступает в насос 17 высокого давления. Из насоса 17 топливо под большим давлением подается по топливопроводу высокого давления 6 к форсункам 3, из которых в распыленном виде впрыскивается в камеры 5 сгорания. Излишки топлива, поданного в насос отводятся из него через перепускной клапан 7 по топливопроводу 10 об-ратно в насос 12. Топливо, которое просачивается через зазоры сопряга-емых деталей форсунок, по трубкам 4 отводится в фильтр 8.

Топливные баки служат для хранения на автомобиле или тракторе ди-зельного топлива и обладают емкостью, обеспечивающее работу дизеля с нагрузкой в течение 10—12 ч.

Топливные фильтры предназначены для очистки топлива от механи-ческих примесей и воды. Топливо очищается в фильтрах грубой и тонкой очистки.

Фильтр грубой очистки очищает от крупных частиц (40—80 мкм) механических примесей. Он включается в систему между баком и топли-воподкачивающим насосом. Фильтр грубой очистки (рис. 3) состоит из корпуса 4, крышки 1, фильтрующего элемента 3 и крана 6 для слива от-стоя. Фильтрующий элемент состоит из сетчатого металлического карка-са с навитым на него ворсистым хлопчатобумажным шнуром. Правиль-ность установки фильтрующего элемента обеспечивается розеткой 5. Между корпусом 4 и крышкой 1 установлена прокладка 2.

Топливо, поступающее в корпус фильтра, проходит между витками хлопчатобумажного шнура, оставляя на его ворсинках механические при-меси. Очищенное топливо поступает во внутреннюю полость фильтрую-щего элемента и далее в отводящий топливопровод.

Фильтры тонкой очистки обеспечивают очистку топлива от механи- ческих частиц небольшого размера (4—6 мкм). Их включают в систему питания между топливоподкачивающим насосом и насосом высокого дав-ления. Фильтрующие элементы фильтров тонкой очистки устанавливае-мых на автотракторных дизелях, изготовляют из хлопчатобумажной нити или минеральной шерсти.

Рис. 3. Фильтр грубой очистки топлива

Топливоподкачивающие насосы предназначены для непрерывной по-дачи топлива из бака в насос высокого давления под постоянным избыточ-ным давлением (ОД—0,3 МПа). Топливоподкачивающие насосы, приме-няемые на дизелях, по конструкции делят на поршневые, шестеренчатые и

коловратные. В автотракторных дизелях широко применяют поршневые насосы, которые устанавливают на корпус топливного насоса высокого давления и приводят в действие от его кулачкового вала.

Рис. 4. Топливоподкачивающий насос:

а, б – разрезы; в, г, -схемы действия.

Топливоподкачивающий насос (рис. 4, а, б) состоит из корпуса 13, поршня 20 с пружиной 21, роликового толкателя 17 со штоком 16 и пру-жиной 15, всасывающего 12 и нагнетательного 2 клапанов с пружинами 3 и пробок 4 и 22. Нагнетательный клапан 2 центрируется в пробке 4. Над всасывающим клапаном расположен насос для ручной прокачки топлива, имеющий отверстие для центрирвания всасывающего клапана.

Насос ручной прокачки топлива служит для заполнения топливом системы питания при пуске дизеля. Он состоит из цилиндра с крышкой 6. В цилиндре движется поршень 8 со штоком 5 и рукояткой 7. На дне ци-линдра имеется уплотнительное кольцо 10, которое зажимается при на-винчивании рукоятки штока на крышку цилиндра. Топливо в насос подво-дится по каналу 11, а отводится по топливопроводу 1.

Топливные насосы высокого давления

Топливный насос предназначен для подачи под давлением к форсунке каждого цилиндра одинаковой точно отмеренной порции топлива, соот-ветствующей режиму работы дизеля, в момент, обеспечивающий хорошие условия смесеобразования и сгорания. В автотракторных дизелях наибо-лее распространены топливные насосы золотникового типа с постоянным ходом плунжера. В этих насосах количество подаваемого топлива регули-руют поворотом плунжера.