Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

Система питания дизеля. Смесеобразование в дизелях

Система питания дизеля представлена на рис.9.

 

Рис. 9. Система питания дизеля

1 – Форсунка; 2 - Поршень с камерой сгорания; ФГО - Фильтр грубой очистки – очищает воздуха от механических примесей; ФТО - Фильтр тонкой очистки – используется для фильтрации воздуха; ТННД - Топливный насос низкого давления; ТНВД - Топливный насос высокого давления

 

Топливный насос низкого давления обычно выполняется в виде коловратного типа. Топливный насос высокого давления – плунжерный насос с кулачковым приводом.

Смесеобразование в дизелях.Требования к подготовке смеси. В отличие от бензиновых двигателей, где смесь готовится сначала в карбюраторе, а затем во время процессов впуска и сжатия, в камеры сгорания дизелей топливо подается в конце такта сжатия за 10...20° до в.м.т. и за 0,002....0,01 с должно перемешаться с воздухом и сгореть. Это время в 5...10 раз меньше, чем у карбюраторного двигателя. Сгорание происходит достаточно быстро, дизель работает «жестко», в 2...3 раза жестче бензинового двигателя. Жесткость работы двигателя Ж = dp/dφ — это скорость нарастания давления dp по углу поворота dφ коленчатого вала. Поэтому требования к системе смесеобразования дизелей намного выше. В связи с очень малым временем смесеобразования в дизелях для более полного сгорания топлива в цилиндры вводят воздуха больше, чем в бензиновых двигателях, — коэффициент избытка воздуха α =1,4...2,2.

Смесеобразование должно обеспечить равномерное перемешивание топлива с воздухом, постепенное сгорание топлива во времени, полное использование всего воздуха в камере сгорания при минимально возможном значении α, а также максимально мягкую работу дизеля.

Перечисленные требования во многом выполняются за счет выбора формы камеры сгорания. Различают разделенные и неразделенные камеры сгорания. Разделенные камеры применяют двух типов: с вихревой камерой и предкамерой. Первые широко применяют в дизелях легковых автомобилей, вторые — на грузовых и других тяжелых машинах.

Рассмотрим вихревую камеру. В головке цилиндров выполнена шаровая полость А (рис. 10, а) — вихревая камера, соединенная каналом с основной камерой (полостью Б) над поршнем.

Рис. 10. Камеры сгорания дизелей:

а - вихревая; б - дельтовидная (в двигателе Д-245); в - тороидальная (в автомобилях КамАЗ); 1 - вставка вихревой камеры; 2 - головка цилиндров; 3 - форсунка; А – полость вихревой камеры; Б - полость в поршне

 

При движении поршня вверх во время сжатия воздух с большой скоростью входит в вихревую камеру по касательной к ее стенкам, в результате чего закручивается со скоростью до 200 м/с. В этот вихрь воздуха температурой 700...900 К форсунка 3 впрыскивает топливо. Топливо воспламеняется, давление повышается, и газы с недогоревшим топливом по каналу выбрасываются в основную камеру, где происходит догорание оставшегося топлива. Объем вихревой камеры составляет 40...60 % общего объема камеры сгорания.

Неразделенные камеры сгорания применяют в основном на дизелях грузовых автомобилей. Выемки в поршне образуют форму камеры в виде тора или усеченного конуса — дельтовидная и тороидальная камеры (рис.10, б и в). Во время движения поршня вверх при сжатии воздух в углах выемки закручивается с большой скоростью. Форсунки впрыскивают часть топлива (до 60%) в объем навстречу движению воздуха, остальную часть — на стенки поршня. Топливо воспламеняется от высокой температуры воздуха в объеме и по мере испарения со стенок поршня. Это смесеобразование объемно-пленочное.

Оценка двигателей с различными камерами сгорания. Вихревые камеры (разделенные) менее чувствительны к составу топлива и работают в более широком диапазоне частот вращения по сравнению с неразделенными камерами. Форсунки в них работают при меньшем давлении, а следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления и потому дешевле. Однако при использовании неразделенных камер экономичность двигателя выше, его пусковые качества лучше (особенно холодного двигателя). Удельный расход топлива двигателей с неразделенными камерами сгорания составляет 210...240г/(кВт×ч), с вихревыми — 250...270 г/(кВт×ч).

Существуют двигатели с пленочным смесеобразованием (фирма MAN и др.), где топливо подается на стенки поршня и по мере испарения сгорает. Работа таких двигателей «мягче», а экономичность выше.

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 (до Tz = 2000 К и pz = 10... 11 МПа). 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 на двигателях с вихревыми, вторые — с неразделенными камерами сгорания.

Многодырчатая форсунка. Основная часть форсунки — распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 11, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 4 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 14 (рис. 11, б) и подает топливо в полость Б форсунки. Когда нет подачи топлива насосом (рис. 11,а, I ), 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 (рис. 11, а, II) сила давления топлива на поясок Гстановится 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.

Многодырчатые форсунки устанавливают на двигателях КамАЗ-740 (форсунка серии 33), Д-245 (форсунка ФД-22), ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 (форсунка Б2СБ), ЯМЭ-238 (форсунка серии 80) и других двигателях с неразделенными камерами сгорания.

Рис. 11. Схема работы форсунки (а), форсунка серии 33 (б) и распылитель штифтовой форсунки (в):

I - форсунка закрыта; II - открыта; А - сопло; Б - нагрузочная камера (полость); В - топливный канал; Г - нагрузочный поясок; Д - запорный поясок; 1 - корпус распылителя; 2 - игла; 3 - гайка; 4 - корпус форсунки; 5 - проставка; 6 - установочные штифты; 7 - штанга; 8 - уплотнительное кольцо; 9 - штуцер; 10 - фильтр; 11 - уплотняющая втулка; 12 - регулировочные прокладки; 13 - упорная прокладка; 14 - пружина; 15 - штифт распылителя подается по каналу В

 

Устройство и работа насосов высокого давления.Насосы высокого давления серии 33 (для двигателей КамАЗ). Это насосы V-образной конструкции (рис. 12) с углом развала между рядами секций 75о. Диаметр плунжера 10 мм. Его ход 11 мм. В гнездах алюминиевого корпуса 1 насоса установлено восемь насосных секций, каждая на конкретный цилиндр. Секция состоит из корпуса 13, втулки 12 и плунжера 9. Корпус и втулка зафиксированы штифтом. В корпусе выполнены два канала, сообщающиеся с впускным А и перепускным Б окнами втулки. Штуцером 16 притягивают к корпусу нагнетательный клапан 14 золотникового типа. Корпус секции крепят к корпусу насоса гайками. Плунжер установлен в поворотную втулку 10, которая через штифт соединена с рейкой 11 управления подачей топлива. Рейки правого и левого рядов соединены между собой двуплечим рычагом и движутся синхронно в разные стороны. Движение плунжера вверх обеспечивает кулачок кулачкового вала 2 через роликовый толкатель 4, а обратно — пружина 7. Пружина упирается в тарелку 6, под которой находится регулировочная пята 5 толкателя. К передней крышке ТНВД прикреплен подкачивающий топливный насос 17 низкого давления поршневого типа с приводом от эксцентрика кулачкового вала. Крышка закрывает шестерни привода насоса. Смазочная система насоса — централизованная от смазочной системы двигателя.

Цикловая подача каждой секцией регулируется поворотом корпуса секции, для чего в его фланце выполнены прорези. Изменение подачи сразу всеми секциями производится изменением положения рейки. Угол опережения начала подачи регулируют заменой пяты толкателя, которые выпускаются 18 размеров по толщине.

Рис. 12. Насос серии 33 двигателя КамАЗ-740:

1 - корпус; 2 - кулачковый вал; 3 - ролик; 4 - толкатель; 5 - регулировочная пята; 6 - тарелка; 7 - пружина; 8 - верхняя тарелка пружины; 9 - плунжер; 10 - поворотная втулка; 11 - рейка; 12 - втулка плунжера; 13 - корпус втулки; 14 - нагнетательный клапан; 15 - гайка; 16 - штуцер нагнетательного клапана; 17 - подкачивающий насос

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:1188

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.