Явными недостатками дизельных двигателей являются: необходимость использования стартера большой мощности, кристаллизация парафинов в дизельном топливе при низких температурах, сложность в ремонте топливной аппаратуры (так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью). Также дизели чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой, которые очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя.
Бензиновые двигатели имеют более высокую частоту вращения, большую литровую мощность, шум и вибрации более низкие. Регулирование горючей смеси в них, главным образом, количественное.
Таким образом, если при номинальных мощностях эффективный КПД бензинового двигателя на 20% ниже, чем у дизеля, то на частичных режимах разрыв увеличивается до 40% и более. Это подтверждается многочисленными сравнительными эксплуатационными испытаниями автомобилей с дизельными и бензиновыми двигателями одинаковой мощности. Снижение расхода топлива на 100 км пути в зависимости от условий движения (в городе или на магистралях) составляет 25—50%.
Что касается токсичности отработанных газов, то проведенное за последнее десятилетие усовершенствование бензиновых двигателей, включая управляемый поршневым процессором прямой впрыск форсунками, значительно улучшило этот показатель. Однако многие специалисты ведущих автомобильных компаний, например фирмы Volkswagen, считают, что в условиях повышенных требований к защите окружающей среды и расходу топлива дизели остаются наиболее перспективными двигателями.
В настоящее время в ФРГ на 14 % автомобилей установлены дизели, во Франции — на каждом третьем автомобиле, а в Австрии — на каждом втором.
2. Система питания автомобиля ПАЗ 4230
2.1 Описание конструкции, принципа работы системы и основных элементов.
Система питания дизеля топливом (рис. 1) состоит из топливного насоса высокого давления 5, форсунок 10, трубопроводов низкого 3 и высокого 9 давления, впускного 7 и выпускного коллекторов, топливных фильтров грубой 2 и тонкой 11 очистки, топливного бака 1, трубопроводов и шлангов.
Рис 1. Схема системы питания
1 - топливный бак, 2 - фильтр грубой очистки топлива, 3 - трубки топливные низкого давления, 4 - подкачивающий насос, 5 - топливный насос высокого давления, 6 - трубка пневмокорректора, 7 - впускная труба, 8 - трубка перепускная, 9- трубка высокого давления, 10- форсунка первого цилиндра, 11- фильтр тонкой очистки топлива, 12- трубка сливная, 13 - клапан избыточного давления, 14 – пневмокорректор, 15 - электромагнитный клапан останова двигателя
Система питания работает следующим образом.
Топливо из топливного бака 1 засасывается топливоподкачивающим насосом 4 через фильтр 2 грубой отчистки. Из насоса 4 топливо поступает в фильтр 11 тонкой отчистки топлива, в котором оно окончательно очищается от мельчайших загрязнений и затем поступает в насос высокого давления 5 по трубопроводу 3. Из насоса 5 дозированные порции топлива под высоким давлением подаются по топливопроводам 9 высокого давления в форсунки 10 в соответствии с порядком работы двигателя для впрыска топлива в цилиндры.
Излишки топлива, подаваемого топливоподкачивающим насосом 4 к насосу высокого давления, отводя через трубку перепускного клапана 8 топливного насоса высокого давления обратно в топливный бак по трубопроводам 12.
Топливный насос высокого давления (ТНВД) (рис. 2) предназначен для подачи в камеры сгорания цилиндров дизеля дозированных порций топлива под высоким давлением, в определенные моменты времени, чтобы обеспечить требуемую мощность. Эти порции топлива должны быть одинаковым у всех секций ТНВД. На дизель Д-245.9Е2 устанавливается ТНВД мод. 773-20.06 Э2 производства OAО "'ЯЗДА"
Привод ТНВД осуществляется от коленчатого вала дизеля через шестерни распределителения.
ТНВД объединен в один агрегат с всережимным регулятором 25 и подкачивающим насосом поршневого типа 16.
Рис 2. Топливный насос высокого давления
1 - секция топливного насоса. 2 - табличка; 3 - прокладка фланца, 4 - фланец; 5 - крышка подшипника; 6 - шпонка: 7 - полумуфта привода,8 - гайка крепления полумуфты; 9 - кулачковый вал; 10 - манжета крышки подшипника, 11 - прокладка крышки подшипника, 12 - подшипник; 13 - направляющий штифт толкателя; 14 - толкатель; 15 - корпус топливного насоса; 16 - топливоподкачивающий насос; 17 - шпилька кронштейна поддержки ТНВД; 18 - регулировочные параметры; 19 - кольцо подшипника; 20 - болт; 21 - кронштейн; 22 - рычаг останова; 23 - болт; 24 - корпус регулятора; 25 - крышка регулятора; 26 - крышка смотрового люка; 27 - болт регулировки минимальной частоты вращения; 28 - болт регулировки максимальной частоты крашения; 29 - рычаг управления, 30 - корректор по наддуву; 31 - шпилька; 32 - гайка; 33 - шайба.
Регулятор имеет корректор подачи топлива, автоматический обогатитель топливоподачи, работающий на пусковых оборотах, и противодымный пневмокорректор 30.
ТНВД имеет закрытый корпус, отлитый из алюминиевого сплава. Гнезда для установки секций имеют однорядное расположение. Топливоподкачивающий насос крепится с помощью накладок к корпусу ТНВД
Шарикоподшипник со стороны регулятора фиксируется наружным кольцом в корпусе регулятора, в результате чего исключается необходимость регулировки осевого люфта.
В ТНВД применяются так называемые, полумоноблочные насосные секции, которые возникают путем соединения корпуса и втулки насосной секции в одну деталь.
Секция насоса высокого давления (рис. 3) Основными деталями секции насоса являются втулка 22 и плунжер 26.
Рис 3. Насосная секция
1 - опора кулачкового вала, 2-указатель уровня масла, 3-прокладка, 4 - крышка, 5 - винт, 6, 28 - тарелки пружины клапана, 7-стяжной винт, 8 - установочный винт втулки плунжера, 9 - ввертыш, 10 - пробка-сапун, 11 - штуцер, 12 – стяжной болт, 13 - сухарь, 14 - упор клапана, 15 - уплотнительная шайба, 16 - колпачковая гайка, 17 - ниппель, 18, 27 - пружины, 19 - нагнетательный клапан, 20 - седло, 21, 25, 33 - втулки, 22 - канал, 23 - зубчатый венец, 24, 35 - стопорные винты, 26 - плунжер, 29 - регулировочный болт, 30 - контргайка, 31 - толкатель, 32 - ось, 34 - ролик.
Плунжер получает привод от кулачка распределительного вала через роликовый толкатель 34. Толкатель имеет возвратную пружину 27 и регулировочный болт 29 с контргайкой30. Пружина толкателя вторым концом упирается в тарелку 6. Втулка плунжера имеет боковые отверстия, через которые заполняется топливом из канала 22. Над плунжером установлен нагнетательный клапан 19 с пружиной 18 и упором. Сверху секция закрыта накидной гайкой с отводящим трубопроводом высокого давления. Втулка крепится в корпусе неподвижно стопорным винтом 8, а плунжер 26 через поворотную втулку и зубчатый венец 23 соединен с рейкой регулятора; такое соединение позволяет поворачивать плунжер относительно боковых отверстий втулки. Плунжер 26 имеет вертикальный канал, который соединен со сквозным горизонтальным каналом. От выходящих отверстий поперечного канала выполнены две спиральные канавки или паз переменного сечения по высоте.
Работа секции насоса показана на рис. 4. Под действием пружины 7 толкателя 5 плунжер 8 опушен вниз. Над плунжером создается разрежение, топливо через открытые боковые отверстия во втулке заполняет пространство над плунжером. При набегании кулачка валика 4 на толкатель 5 плунжер поднимается. Когда плунжер полностью перекрывает отверстие во втулке 2, давление над ним повышается, нагнетательный клапан 1 поднимается и топливо начинает поступать к форсунке. Подача топлива продолжается до тех пор, пока спиральная выточка 12 не откроет отверстия втулки. Когда это произойдет, надплунжерное пространство через вертикальным канал 11 в плунжере и отверстия втулки сообщатся с топливоподводящим каналом и начнется перепуск топлива в этот канал. Подача топлива прекращается, хотя плунжер еще продолжает двигаться вверх. Кромка выточки на плунжере выполнена по спирали, поэтому при повороте плунжера изменяется величина его хода, в течение которого отверстия втулки остаются закрытыми.
Рис. 4
Следовательно, чтобы изменить количество подаваемого топлива, нужно изменить продолжительность подачи топлива поворотом плунжера относительно боковых отверстий втулки. Поворот плунжера осуществляется при помощи рейки 8, зубчатого венца 10 и поворотной втулки 6.
В секции насоса над плунжером установлен нагнетательный клапан 1 с пружиной. Клапан разъединяет надплунжерное пространство и топливопровод высокого давления после окончания подачи топлива, препятствуя обратному перетеканию топлива из трубопровода в надплунжерное пространство насоса и разгружая трубопровод от высокого остаточного давления.
Клапан имеет разгрузочный поясок, который точно подгоняется к поверхности седла клапана. Когда нижняя кромка пояска дойдет до направляющей поверхности седла, происходит разобщение топливопровода с надплунжерным пространством втулки. При дальнейшем опускании клапана до полной посадки его в седло разгрузочный поясок освобождает небольшой объем над пояском. Вследствие этого топливо расширяется на величину освободившегося объема и давление внутри трубопровода падает. Благодаря этому происходит резкое окончание впрыска и уменьшается подтекание топлива из форсунки в цилиндр. Кольцевая выточка 9 на плунжере, заполненная топливом, обеспечивает смазку трущихся поверхностен плунжера 8 и втулки 2.
Регулятор (рис. 5) служит для управления подачей топлива топливным насосом в зависимости от частоты вращения (нагрузки) дизеля. Одновременно он защищает дизель от разноса при падении нагрузки. Просочившееся топливо улавливается в сборной канавке плунжера, откуда оно отводится по радиальному каналу втулки в сборное пространство 8 корпусе топливного насоса. Оттуда оно по трубопроводу поступает в топливный бак.
Для регулировки используется изменение величины центробежной силы вращающихся грузов. Корпус грузов 1, снабжен двумя качающимися грузами 2, опирается с помощью муфты 3, напрессованной в подшипнике регулирующей втулки, на сухарь или ролик промежуточного рычага 5, который в нижней части корпуса регулятора шарнирно закреплен на оси 6 и вторым концом с помощью тяги 7 соединен с регулирующей рейкой 8 топливного насоса. Промежуточный рычаг своей поверхностью опирается на регулируемый в осевом направлении корректор 9, встроенный в главном рычаге 10. Главный рычаг нижним концом шарнирно закреплен на совместной оси 6 вместе с промежуточным рычагом в корпусе регулятора. Верхним концом он соединен тягой 12 через нагрузочную пружину 13 с эксцентриковым валом 14. Рычагом управления, который установлен на эксцентриковом валу снаружи корпуса регулятора, через рычаги эксцентрикового вала и в них шарнирно установленную тарелку натягивается у всережимного регулятора нагрузочная пружина, в результате чего начинает действовать регулятор. Номинальная частота вращения регулятора дана настройкой упорного болта пальца рычага управления регулятора. Максимальная подача у регулятора ограничена регулируемым упором 15, ограничивающим ход главного рычага.
Страницы: 1, 2, 3, 4
