Система питания дизельного двигателя

Система питания дизельного двигателя

Система питания дизельного двигателя предназначена для обеспечения запаса топлива на автомобиле, очистке топлива и равномерного распределения его по цилиндрам двигателя строго дозированными порциями в соответствии с порядком работы, скоростным и нагрузочным режимом работы двигателя. Основные отличия дизельного двигателя от карбюраторного состоят в следующем: в дизельном двигателе чистый воздух засасывается в цилиндры и в них подвергается очень высокой степени сжатия. Вследствие этого в цилиндрах создается температура, превышающая температуру воспламенения дизельного топлива.

Когда поршень находится почти в верхней мертвой точке, в сильно сжатый, достигающий температуры 600°С воздух, впрыскивается дизельное топливо, которое состоит из смеси керосиновых, газойлевых и соляровых фракций. Дизельное топливо загорается само по себе, свечи зажигания не требуются. Чтобы достигалась высокая температура сжатого воздуха при холодном двигателе, в каждой вихревой камере двигателя находится свеча накаливания. Кроме того, дизельный двигатель оснащен ускорителем запуска в холодном состоянии, который включается кнопкой на панели приборов или автоматически.

Из топливного бака дизельное топливо засасывается насосом высокого давления через топливный фильтр, который задерживает воду и грязь.- Топливо подается только в том случае, если в системе нет воздуха. В насосе создается необходимое для впрыска давление, и топливо распределяется по цилиндрам. Количество впрыскиваемого топлива регулируется нажатием педали акселератора. Через форсунки топливо подается в предкамеру соответствующего цилиндра. Так как дизельный двигатель не нуждается в зажигании И его цикл не прекращается при отключении напряжения в системе нахального зажигания, в конструкции дизельного двигателя предусмотрен магнитный клапан. При выключении зажигания напряжение на нем исчезает, и канал поступления топлива закрывается. В систему питания дизельного двигателя грузового автомобиля (КамАЗ-740) входят топливный бак, фильтр грубой очистки воздуха, фильтр тонкой очистки воздуха, топливоподкачивающий насос, топливный насос высокого давления с регулятором частоты вращения и автоматической муфтой опережения впрыска топлива, форсунки, трубопроводы высокого давления, трубопроводы низкого давления, воздушный фильтр, выпускной газопровод, глушители шума отработавших газов. Подача топлива осуществляется по двум магистралям: высокого и низкого давления. В магистрали низкого давления хранится топливо, происходят его фильтрация и подача под малым давлением к топливному насосу высокого давления. В магистрали высокого давления обеспечиваются подача и впрыскивание необходимого количества топлива в цилиндры двигателя в определенный момент. Топливоподкачиваюший насос подает топливо из бака через фильтры грубой и тонкой очистки по топливопроводам низкого давления к топливному насосу высокого давления (ТНВД), который в соответствии с порядком работы цилиндров по топливопроводам высокого давления подает топливо к форсункам. Форсунки, расположенные в головках цилиндров, впрыскивают и распыляют топливо в камеры сгорания двигателя. Так как топливоподкачиваюший насос подает топливному насосу высокого давления топлива больше, чем нужно, то его избыток, а с ним и попавший в систему воздух по дренажным трубопроводам отводится обратно в бак.

Обслуживание систем питания дизельных двигателей

Обслуживание систем питания дизельных двигателей.

Комплект ТА дизельных двигателей, в который, как известно, входит топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливопроводы высокого давления, подвергается диагностике, восстановлению, регулировке и контролю.

В работу с ТНВД входят следующие операции:

разборка и мойка;

проверка состояния деталей и при необходимости их замена;

регулировка и контроль ТНВД на стенде, которые включают в себя следующие операции:

регулировка начала нагнетания и чередования подачи;

проверка запаса хода рейки на выключение;

настройка начала действия регулятора (НДР);

регулировка хода рейки;

регулировка номинальной подачи топлива;

регулировка подачи топлива на режимах перегрузки и пуска;

проверка полного выключения подачи топлива регулятором;

проверка неравномерности подачи топлива при минимальной частоте вращения, выключения подачи топлива и установка винта ограничения общей подачи топлива;

проверка муфты опережения впрыска топлива;

присвоение индивидуального номера;

клеймение (номера), пломбировка отдельных узлов и упаковка.

Применяемые в нашем производстве методы, оборудование и материалы для восстановления карбюраторов и ТНВД, а также объемы и научно-технический уровень контрольных и регулировочных работ обеспечивают нашей продукции соответствие и превышение требований действующих стандартов. Гарантии работоспособности, в том числе выполнение норм токсичности отработавших газов, даются на каждый отдельный экземпляр с присвоением ему и клеймением индивидуального номера.

При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается чистый воздух, который сжимается до высокого давления. При этом воздух в цилиндре нагревается до температуры, превышающей температуру воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндры, где температура воздуха составляет около + 600 °С, с некоторым опережением и воспламеняется само. Таким образом, свечи зажигания для воспламенения топлива не требуются.

Может возникнуть ситуация, когда при очень холодном двигателе вследствие сжатия необходимая температура воспламенения не достигается. В этом случае необходимо произвести предварительный подогрев двигателя. В каждом цилиндре находится свеча накаливания, которая производит нагрев камеры сгорания. Длительность преднакала зависит от наружной температуры и регулируется блоком управления двигателем через реле преднакала.

У дизельного двигателя имеется три различных способа впрыска топлива: с помощью вихревой камеры, предкамеры и непосредственный впрыск.

При вихрекамерном и предкамерном впрыске топливо впрыскивается в предварительную камеру соответствующего цилиндра. Смесь сразу же воспламеняется. Объём кислорода, имеющийся в предварительной камере достаточен для сгорания только части впрыснутого топлива. Оставшаяся несгоревшая часть топлива давлением, возникшем в процессе сгорания, выбрасывается в камеру сгорания. Там топливо сгорает полностью.

При непосредственном впрыске топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания. Топливо подаётся топливоподкачивающим насосом под давлением 3.5 атм. к топливному насосу высокого давления (ТНВД). В ТНВД уже при низких числах оборотов создаётся постоянное давление сжатия свыше 1300 атм.

В состав топливной системы входят: топливный бак, топливный фильтр, форсунки, топливные трубки и шланги, датчик запаса топлива, расположенный внутри бака и блок электронного управления двигателем.

Топливо подаётся специальным насосом через фильтр. В фильтре оседает грязь и вода, содержащаяся в топливе.

Двигатель управляется электронной системой, похожей на систему управления бензиновыми двигателями. Система управляет работой двигателя, анализируя информацию, поступающую от большого числа датчиков.

Клапан отсечки топлива при выключении зажигания отсутствует. Для того, чтобы заглушить двигатель при выключении зажигания, блок управления двигателем посылает в блок управления ТНВД сигнал, который, в свою очередь, прекращает подачу топлива к форсункам.

Топливная система спроектирована таким образом, чтобы не допустить «подсоса» воздуха при отсутствии топлива в баке. Блок управления постоянно проверяет уровень топлива в баке, обрабатывая информацию, поступающую от датчика запаса топлива, расположенного в баке. При падении запаса топлива до определённого уровня блок управления зажигает предупреждающую лампу на приборной доске, после чего принудительно вызывает пропуски подачи топлива, ограничивая тем самым максимальную скорость. Это продолжается до тех пор, пока уровень топлива в баке не превысит допустимую отметку.

Топливная система дизельных двигателей очень надёжна. При использовании чистого топлива и выполнении регулярного обслуживания она должна исправно функционировать до окончания срока службы автомобиля. После очень большого пробега внутренние компоненты форсунок могут износиться, и их будет необходимо отремонтировать. Поскольку насос — форсунки имеют сложную конструкцию, ремонт рекомендуется выполнять в специализированной мастерской.

Меры безопасности и правила соблюдения чистоты при работе с топливной системой

Не пользуйтесь вблизи рабочего места открытым огнём, не курите и не держите каких-либо сильно разогретых предметов. Имеется опасность несчастного случая! Держите наготове огнетушитель.

Следите за нормальной вентиляцией рабочего места. Топливные пары ядовиты.

Топливная система находится под давлением. При вскрытии системы топливо может под давлением вырваться. Соберите топливо тряпкой. Пользуйтесь защитными очками.

При работе с компонентами системы питания дизельного двигателя соблюдайте особые меры предосторожности. В особенной степени это относится к форсункам. Имейте в виду, что давление топлива на выходе из форсунок составляет около 1100 атмосфер. Не допускайте попадания любых частей тела под струю топлива.

Шланговые соединения крепятся с помощью ленточных или зажимных хомутов. Зажимные хомуты необходимо обязательно заменить на ленточные хомуты или хомуты последней конструкции. Для установки ленточных хомутов имеется специальное приспособление, например HAZET 796-5.

Соединения и прилегающие к ним места перед вскрытием тщательно очистите.

Снятые детали укладывайте на чистую подкладку и закрывайте. Применяйте для этого полиэтилен или бумагу. Не применяйте для этого волокнистую ткань!

Тщательно закрывайте открытые детали или ставьте технологические заглушки, если ремонт продлится некоторое время.

Устанавливайте на место только чистые детали. Запасные части вынимайте из упаковки только непосредственно перед установкой. Не применяйте деталей, которые хранились неупакованными (например, хранившиеся в инструментальном ящике).

При вскрытой топливной системе по возможности не работайте со сжатым воздухом. По возможности не перемещайте при этом автомобиль.

Не применяйте содержащие силикон герметики. Попавшие в двигатель элементы силикона в двигателе не сгорают и повреждают лямбда-зонд.

Меры безопасности при снятии топливного бака

Перед снятием бака слейте из него топливо или откачайте топливо специально предусмотренным для этого насосом.

Топливный бак снимается с нижней стороны автомобиля. Перед отсоединением хомутов крепления бака подведите к нему снизу домкрат и подкладки.

Пустой бак взрывоопасен и не может быть в таком виде утилизирован. Перед утилизацией бак должен быть разрезан на части. Следите за тем, чтобы при этом не возникло искры.

После установки бака на место запустите двигатель и проверьте герметичность всех соединений.

Ф.Н. Авдонькин «Текущий ремонт автомобилей» М.: «Транспорт» 1978 г. с. 271

Боднев А.Г., Дагович В.М. «Устройство, эксплуатация и техническое обслуживание автомобилей» М.: «Транспорт» 1974 г. с. 254.

Карташов В.П., Мальцев В.М. «Организация технического обслуживания и ремонта автомобилей» М.: «Транспорт» 1979 г., с. 215.

Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В. М. Власов, С. В. Жанказиев, С.

М.Кругловидр.; Под ред. В. М. Власова, — М.: Издательский центр "Академия", 2003.

Диагностика и ремонт топливных насосов высокого давления (ТНВД)

Топливная система — один из самых сложных в ремонте участков дизельного двигателя. В дизельных двигателях топливный насос высокого давления представляет собой один из самых сложных механизмов соответствующей системы. Задача механизма — подача под определенным давлением топлива в цилиндры дизеля. Регулировка количества подаваемого топлива происходит автоматически. В зависимости от способа впрыска насосы бывают непосредственного действия, а также с аккумуляторным впрыском. Также они бывают распределительными, многосекционными, рядными.

Несмотря на все преимущества дизеля перед другими типами двигателей, его экономичность и экологическое превосходство, высокий крутящий момент и мощность, дизельный двигатель имеет одно серьезное слабое место.

Речь идет о высокой чувствительности механизмов топливной системы двигателя к качеству топлива. То же подтверждает статистика: больший процент неисправностей дизеля приходится на долю топливной системы. Чаще всего возникает необходимость ремонта ТНВД процедура эта довольно дорогостоящая и требует высокого мастерства от исполнителя.

Неисправности ТНВД могут стать причиной более серьезных поломок силового агрегата, а также его полного выхода из строя.

Признаки неисправности ТНВД дизеля

Существует несколько ключевых признаков неисправности топливной системы у дизельных силовых агрегатов:

перебои в работе двигателя;

падение его мощности;

Остановимся подробнее на каждом из этих пунктов.

Перебои в работе

Неравномерная работа силового агрегата может быть связана с тем, что в топливо попала вода. Другая вероятная причина — подсос воздуха в топливную систему. Кроме того, двигатель может работать неравномерно в результате того, что секции насоса неравномерно подают топливо. Наконец, плохое распыливание топлива или заедание иглы у распылителя также может стать причиной появления такого симптома.

Снижение мощности

Если мощность двигателя падает, а дымления нет, вероятнее всего причиной неисправности является износ насоса или засорение фильтра. Из-за этого топливо в цилиндры подается в недостаточном объеме, что приводит к снижению мощности силового агрегата.

Симптомы неисправности ТНВД, связанные с появлением дыма, являются одними из самых распространенных. Здесь важно учесть, что разный по цвету дым указывает на разные проблемы с топливной аппаратурой.

Если из выпускной трубы появляется белый дым, это может быть вызвано следующими причинами:

плохое распыливание топлива;

в топливную систему подсасывается воздух;

в цилиндры попала вода;

угол начала подачи топлива неправильно установлен.

Появление черного дыма указывает на то, что регулировка топливного насоса нарушена, есть недостаток воздуха, угол начала подачи топлива является малым. Если, напротив, угол начала подачи топлива является большим, в верхней части блока появляется резкий стук.

Еще один признак неисправности — резкое изменение числа оборотов двигателя. Оно может быть вызвано нарушенной работой регулятора либо тем, что плунжер топливного насоса заедает в положении максимальной подачи топлива.

Основные неполадки механического насоса низкого давления

Лопается основная (центральная) пружина. Как это влияет на работу автомобиля? При работе автомобиля на низких оборотах распредвал давит, и насос потихоньку начинает качать топливо, но, при увеличении оборотов шток насоса не успевает возвращаться в исходное положение и насос перестает качать. На выходе имеем, что машина вроде бы работает, но при движении топливо не поступает и машина просто перестает ехать, останавливается. Определить эту неисправность можно по характерному звенящему звуку внутри насоса, если его потрясти.

Ослабления пружин клапанов. У любого насоса низкого давления внутри есть небольшие пластиковые клапаны, которые прижимаются тонкими маленькими пружинками. Ввиду ослабления этих пружин клапаны перестают держать, вследствие этого наш насос начинает плохо работать. Для определения данной неисправности необходимо на вход насоса (место, откуда всасывает насос) налить топливо, до края. После этого мы начинаем нажимать на шток насоса. При нажатии появляются пузыри воздуха, после чего, отпуская шток топливо всасывается. В исправном насосе, пузырей быть не должно.

Течь топлива. Ещё одной неисправностью может быть течь топлива через шток насоса. К сожалению, определить это можно только визуальным осмотром самого насоса.

Грязь внутри насоса. Несмотря на то, что в автомобиле стоит множество фильтров, в том числе и топливный, еще одной причиной поломки насоса низкого давления может стать обычная грязь, которая скапливается внутри него. Чаще всего из-за плохого топлива. Устранение этой неисправности решается простой прочисткой насоса.

Плохое обращение. На некоторых типах насосов, особенно американских, есть так называемые керамические шейки, которые ввиду механических повреждений просто напросто обламываются. Данное повреждение не подлежит ремонту, единственным решением является полная замена насоса.

Износ седла. Помимо уже рассмотренных нами клапанов в насосе имеются специальные уплотнители, или же сёдла. По причине грязи в топливе, данные сёдла очень сильно изнашиваются, что приводит к потере герметичности. Решение этой проблемы это замена уплотнителя, либо покупка нового насоса.

Стоит отметить, что далеко не всегда поломки данного агрегата связаны именно с этим. Но в любом случае основными способами защиты насоса от поломок является своевременное техническое обслуживание, использование качественного топлива и бережное обращение с автомобилем.

Неполадки электрического насоса высокого давления

Данная разновидность насосов применяется практически на всех современных автомобилях, так как использовать механический насос, нецелесообразно, а временами и просто невозможно. Самая простая разновидность представляет собой сам насосный механизм, топливный фильтр, датчик расхода, электрический мотор, топливозаборник.

Все эти элементы собраны в едином корпусе и неисправность одного из них сказывается на работе всего насоса. Основной причиной поломки данного типа насосов является поломка крыльчатки, которая расположена внутри насоса. Из-за поломки лопаток данного устройства работа насоса становится невозможной.

К сожалению, починить при такой поломке крыльчатку нельзя, единственный выход это замена самого насоса. Как и в случае с механическим насосом причиной поломки может быть грязь в топливе, которая со временем забивает топливный фильтр, тем самым частично перекрывая подачу топлива. Учитывая, что наш насос электрический, поломка может заключаться в проводке.

Со временем провода окисляются, и контакт между ними становится хуже. В результате этого реле насоса не может полноценно функционировать. Решением этой проблемы является простейшая зачистка проводов. Пожалуй, самой сложной в определении причиной поломки является перегрев насоса.

Это происходит, когда в баке остается мало топлива, что приводит к плохому охлаждению и недостаточной смазке насоса. Малое количество смазки в насосе приводит к увеличению трения между деталями, в результате чего срок их службы сокращается.

Для того чтобы самостоятельно определить неисправность, необходимо своевременно проводить технический осмотр всех агрегатов машины. Делать это желательно в специальных сервисах, так как новичку самостоятельно провести диагностику топливной системы сложно.

Да и опытный водитель не всегда сможет сделать это. И чаще всего проблемы вылезают в ходе эксплуатации машины. Основные признаки это: повышение тона звука двигателя, проблемы непосредственно с запуском двигателя и потеря мощности двигателя в целом.

Причины возникновения неисправностей

Износ деталей является главной причины неисправности насоса;

Попадание воды в топливную систему;

Попадание микрочастиц пыли в горючее, а затем в топливную систему.

Все этим причины могут вызвать серьезные неполадки в топливной аппаратуре и привести к необходимости ремонта.

Для предупреждения возникновения неисправностей в топливной системе следует проходить регулярный технический осмотр и диагностику работы ТНВД. Иногда требуется внеплановое вмешательство специалиста, так как в работе автомобиля ощущаются следующие неполадки:

увеличился расход топлива;

заметна утечка горючего;

пропадает подача топлива от ТНВД к форсунке;

появляются посторонние шумы при работе ТНВД;

заметна повышенная дымность из глушителя;

работа двигателя характеризуется неравномерностью, неровностью;

затруднен запуск двигателя;

наблюдается ненормальное поведение мотора при нажатии педали газа.

При возникновении вышеперечисленных неисправностей требуется диагностика ТНВД, замена деталей, вышедших из строя. Как правило, специалисты автосервисов производят два вида ремонта ТНВД: текущий и капитальный.

Зачастую разборка ТНВД сопровождает оба варианта ремонта насоса. Для того чтобы ремонт, разборка ТНВД принесли ожидаемый, положительный результат, рекомендуется обращаться за помощью к специалистам. Разборка насоса самостоятельно может привести к самым нежелательным последствиям, вплоть до полных замены механизмов.

Диагностика ТНВД

До того, как будет произведен ремонт ТНВД необходимо провести диагностику аппаратуры вашего автомобиля. Первоначально диагностика дизельной топливной аппаратуры производится на автомобиле. В 80% случаев этого достаточно чтобы найти неисправности и устранить их причины.

Диагностика ТНВД проводится в условиях сервисного центра и необходима для проверки правильности работы всех узлов системы, своевременного распознавания возможных, а также уже имеющихся неполадок, отклонений от нормы в работе двигателя. Для этого сервис-центром применяется современное диагностическое оборудование, оснащенное по последнему слову техники.

В ходе диагностики ТНВД тестируются: показатели работы топливных насосов высокого давления, которые определяются частотой вращения вала как при запуске, так и после прекращения подачи топлива; насколько устойчиво рабочее давление, а также равномерна и ритмична подача топлива насосов, работа форсунок.

Для удобства диагностики топливного насоса высокого давления применяют специальные стенды, которые позволяют быстро и точно выполнять исследование и выявлять возможные неполадки. Они включают встроенные корректор наддува и систему смазки, систему стабилизации скорости, с которой вращается привод, систему прямого электропривода, а также различные комплектующие в виде муфт, кронштейнов, трубок высокого давления (для ТНВД отечественного производства).

ТНВД может тестироваться в нескольких режимах. При номинальном диагностируются такие показатели, как: угол начала нагнетания и угол начала впрыска топлива; правильная очередность подачи по секциям топливного насоса, неравномерность топливной подкачки между секциями, производительность секции в режиме номинальных оборотов вала.

Режим перегрузки подразумевает проверку производительности секции на холостом ходу, контроль частоты вращения кулачкового вала при отсечке топлива, цикловая подача топлива в режиме холостого хода.

При анализе пускового режима контролируются: частота вращения кулачкового вала в тот момент, когда обогреватель автоматически отключается; производительность секции, а также цикловая подача топлива при пусковом режиме вращения.

Периодическая своевременная диагностика ТНВД обеспечит бесперебойную работу всей топливной системы дизельного двигателя и поможет избежать серьезных и финансово затратных проблем.

При появлении любых сбоев в работе топливной аппаратуры обращайтесь к специалистам автосервиса «Желтый бокс». Они смогут максимально точно определить поломку, а также быстро и качественно устранить ее.