Здавалка
Главная | Обратная связь

Устройство магистрального топливного насоса высокого давления



1. приводной кулачковый вал

2. ролик

3. плунжерная пружина

4. плунжер

5. штуцер напорной магистрали (к топливной рампе)

6. выпускной клапан

7. впускной клапан

8. электромагнитный клапан дозирования топлива

9. фильтр тонкой очистки топлива

10. перепускной клапан

11. штуцер обратного топливопровода

12. штуцер впускного топливопровода

При вращении кулачкового вала (эксцентрика кулачковой шайбы) под действием возвратной пружины плунжер движется вниз. Увеличивается объем компрессионной камеры и уменьшается давление в ней. Под действием разряжения открывается впускной клапан, и топливо поступает в камеру. Движение плунжера вверх сопровождается ростом давления в камере, впускной клапан закрывается. При определенном давлении открывается выпускной клапан и топливо подается в рампу. Управление подачей топлива производится в зависимости от потребности двигателя с помощью клапана дозирования топлива. В нормальном положении клапан открыт. По сигналу электронного блока управления клапан закрывается на определенную величину, тем самым регулируется количество поступающего в компрессионную камеру топлива.

4. Устройство и работа муфты опережения впрыска топлива

Оптимальный угол опережения впрыска топлива позволяет обеспечить нормальное протекание процесса его сгорания.После начала впрыска требуется определенное время для испарения топлива и образования горючей смеси. Таким образом, период задержки воспламенения зависит от цетанового числа топлива, степени сжатия, давления, температуры воздуха и характеристики впрыска и распыления топлива. Продолжительность периода задержки в градусах растет с увеличением частоты вращения. Следовательно, для того, чтобы обеспечить подготовку топливовоздушной смеси при увеличении частоты вращения, необходимо увеличить угол опережения впрыска. Для этого в топливном насосе устанавливается автомат опережения впрыска топлива

Автомат опережения впрыска топлива:

1 – корпус насоса; 2 – роликовое кольцо; 3 – ролик; 4 – шток; 5 - канал в поршне; 6 – крышка; 7 – поршень; 8 – шарнир; 9 – пружина

Автомат расположен в нижней части корпуса 1 ТНВД, перпендикулярно к оси приводного вала. Поршень 7 автомата закрыт с обеих сторон крышками 6. С одной стороны в поршне просверлен канал 5 для прохода топлива под давлением из внутренней полости насоса, с другой стороны устанавливается пружина 9. Поршень посредством шарнира 8 и стержня 4 связан с кольцом 2 несущего ролика 3.

Работа происходит следующим образом. В исходном положении поршень автомата находится в крайнем правом положении под действием пружины 9. Давление топлива во внутренней полости ТНВД возрастает пропорционально частоте вращения коленчатого вала двигателя и определяется регулировкой редукционного клапана 22 (рис.2) и работой дросселя 6 (рис.2) на выходе из насоса. Давление по каналу 5 (рис.12) передается в рабочий цилиндр автомата и поршень, под действием силы давления топлива, перемещается влево, преодолевая силу пружины 9. Осевое перемещение поршня, посредством шарнира 8 и стержня 4, передается кольцу с роликами. Кольцо поворачивается и меняет свое положение относительно кулачкового диска 4 (рис.8), таким образом, что кулачки набегают на ролики 3 раньше, обеспечивая фазовое смещение на величину до 12 градусов по углу поворота кулачкового диска или до 24 градусов по углу поворота коленчатого вала.

5. Устройство и работа регулятора частоты вращения двигателя

Автоматический регулятор частоты вращения предназначен для изменения величины топливоподачи при изменении нагрузки и постоянном положении рычага управления, т.е. педали акселератора. При этом формируется регуляторная характеристика данного скоростного режима. Всережимный автоматический регулятор обеспечивает регулирование частоты вращения коленчатого вала двигателя во всем диапазоне рабочих режимов, а водитель задает требуемый скоростной режим, нажимая на педаль.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя собственно механический регулятор с центробежными грузами и систему управляющих рычагов, обеспечивающих связь регулятора и элементов настройки с дозирующей муфтой.

Схема всережимного регулятора частоты вращения представлена на рис.10.

Грузы регулятора 1 (их обычно 4) установлены в держателе, который получает вращение от приводной шестерни. Радиальное перемещение грузов трансформируется в осевое перемещение муфты регулятора 2, что изменяет положение пускового 4 и силового 3 рычагов регулятора, которые, поворачиваясь относительно оси М2, перемещают дозирующую муфту 6, определяя тем самым активный ход плунжера 8.

В верхней части силового рычага установлена пружина холостого хода 14, а между силовым и пусковым рычагом - пластмассовая пружина пусковой подачи 5. Рычаг управления 10 воздействует на рабочую пружину регулятора 12, второй конец которой закреплен в силовом рычаге на фиксаторе 13. Таким образом, положение системы рычагов и, следовательно, дозирующей муфты определяется взаимодействием двух сил - силы предварительной затяжки рабочей пружины регулятора, определяемой положением рычага управления и центробежной силы грузов, приложенных к муфте 2.При неработающем двигателе (рис.10,а) рычаг 10 соприкасается с винтом 11. В этом случае пружина 12, действуя на рычаги 3 и 4, смещает муфту регулятора 2 в крайнее левое положение. При этом дозирующая муфта 6 устанавливается в положение, соответствующее максимальной подаче топлива. Этому также способствует пружина пусковой подачи 5, постоянно стремящаяся передвинуть дозирующую муфту в положение пуска двигателя.

После пуска двигателя (рис.10,б) державка с грузами 1 начинает вращаться. Грузы под действием центробежных сил расходятся и перемещают муфту 2 вправо.

Рычаги 3 и 4 поворачиваются по часовой стрелке, преодолевая усилие пружины 12. При этом дозирующая муфта устанавливается в положение, соответствующее минимальной подаче топлива.

Рисунок 10 – Всережимный регулятор частоты вращения коленчатого вала:

а - пуск двигателя; б - холостой ход; в - уменьшение нагрузки; г - увеличение нагрузки;

1 – грузы регулятора; 2 – муфта регулятора; 3 – силовой рычаг; 4 – пусковой рычаг; 5 – пружина пусковой подачи; 6 – дозирующая муфта; 7 – радиальные отверстия в плунжере; 8 – плунжер; 9 - регулировочный винт минимальных оборотов коленчатого вала; 10 – рычаг управления; 11 – регулировочный винт максимальных оборотов коленчатого вала; 12 – пружина регулятора; 13 - фиксатор; 14 – пружина холостого хода; 15 – упор силового рычага; М2 – ось вращения рычагов 3 и 4; h1 и h2 – активный ход плунжера на различных режимах; а – ход пружины пусковой подачи; с - ход пружины холостого хода

Перемещение рычажной системы продолжается до тех пор, пока центробежные силы грузов не уравновесятся силой пружины 12.

Необходимую частоту вращения коленчатого вала устанавливает водитель, нажимая на педаль подачи топлива. В этом случае рычаг 10 поворачивается по часовой стрелке, вследствие чего возрастает натяжение пружины 12, действующее на рычаги 3 и 4 и муфту 2. Вследствие этого дозирующая муфта 6 перемещается в сторону увеличения подачи топлива, и частота вращения коленчатого вала повышается до тех пор, пока центробежные силы грузов не уравновесятся силой пружины 12. Установившаяся частота вращения коленчатого вала поддерживается регулятором следующим образом.

При уменьшении нагрузки на двигатель (рис.10,в) частота вращения коленчатого вала возрастает, так как в цилиндры двигателя поступает то же количество топлива. Грузы регулятора, расходясь на некоторый угол, перемещают рычажную систему в сторону, соответствующую уменьшению подачи топлива и восстанавливают нарушенную частоту вращения.

При увеличении нагрузки на двигатель (рис.10,г) (и неизменной подаче топлива насосом) частота вращения коленчатого вала снижается. Центробежные силы грузов уменьшаются, грузы сходятся, рычажная система под действием пружины 12 перемещает дозирующую муфту 6 в сторону увеличения подачи топлива до восстановления заданного скоростного режима.

На некоторых модификациях ТНВД применяются двухрежимные регуляторы частоты вращения, автоматически обеспечивающие устойчивую работу двигателя на холостом ходу в диапазоне 600...650 об/мин и ограничивающие максимальную частоту вращения коленчатого вала.

6. особенности Системы питания дизельного двигателя на автомобиле КАМАЗ 65117

На автомобиль КамАЗ 65117 устанавливают дизельные двигатели Cummins ISBe.

Особенностью системы питания этих двигателей является применение системы Common Rail.

Требования к системам впрыска дизель­ного топлива постоянно растут. Более высокие давления впрыскивания, по­вышенные скорости срабатывания форсунок и гибкое адаптирование про­цесса к условиям эксплуатации автомо­биля делают дизель мощным, эконо­мичным и малотоксичным. Кроме того, система впрыска все больше интегриру­ется в общую электронную систему уп­равления автомобилем.

Одной из таких высокоразвитых си­стем впрыска является аккумуляторная система Common Rail, главным преиму­ществом которой является широкий диапазон изменений давления топлива и момента начала впрыскивания. Все это реализуется путем разделения про­цессов создания давления и обеспече­ния впрыскивания.

Топливная система Common Rail (иногда обозначается CR) на моторах Cummins появилась не так давно, но активно захватывает лидерство на моторах малой и средней мощности. Система питания Common Rail используется в двигателях Cummins с 2001 года. Система Common Rail устанавливается на моторах: Cummins ISF, Cummins QSB, Cummins ISBe и др.

Особенностью системы является то, что ТНВД подает топливо в общую топливную магистраль (Common Rail), из которой топливо поступает на электромагнитные или пьезоэлектрические форсунки, которые открываются по команде электронного модуля управления. Данная система позволяет впрыскивать топливо в камеру сгорания под высоким давлением, не зависящим от частоты вращения двигателя или нагрузки. Главное отличие системы Common Rail от классической дизельной системы заключается в том, что ТНВД предназначен только для создания высокого давления в топливной магистрали – аккумуляторе высокого давления (иногда его называют рампой). Открытием-закрытием форсунок управляет электронный модуль управления, который рассчитывает оптимальный момент и длительность впрыска, на основании данных целого ряда датчиков – положения педали акселератора, давления в топливной рампе, температурного режима двигателя, его нагрузки и т. п.

 

 

Аккумуляторная система впрыска Common Rail

Принцип действия системы Common Rail

1 – автономный ТНВД

2 – аккумулятор давления

3 – электромагнитный клапан высокого давления

4 – форсунка

5 – распылитель форсунки

 

 

Cистема позволяет обеспечить более широкие, в отличие от вариантов с механическим приводом ТНВД, требования по впрыску топлива, а именно:

• расширенные границы применяемости;

• повышенное давление впрыска топлива (до 1600 бар);

• изменяемый момент начала впрыскивания;

• обеспечение предварительного и дополнительного впрыскивания (даже очень позднего);

• регулирование давления впрыскивания (230-1600 бар) в зависимости от условий эксплуатации автомобиля.

Вместе с тем, аккумуляторная система создает важнейшие предпосылки для по­вышения удельной мощности, снижения расхода топлива, а также для уменьшения уровней шума и эмиссии ОГ.

Аккумуляторная система Common Rail включает в себя (рис. 1):

• контур низкого давления, а также агрегаты подачи топлива;

• контур высокого давления, включая ТНВД, топливный аккумулятор высокого давления, форсунки и магистрали высокого давления;

• система электронного регулирования работы дизеля, датчики управления и исполнительные механизмы;

• системы подачи воздуха и отвода ОГ.

Рис. 1:

1 – ТНВД; 2 – аккумулятор высокого давления (Rail); 3 – форсунки.

 

Важнейшим элементом аккумуляторной системы впрыска является форсунка с быстродействующим электромагнитным клапаном. Он открывает и закрывает распылитель, регулируя процесс впрыскивания топлива в каждом цилиндре.

Все форсунки подсоединены к топливному аккумулятору высокого дав­ления, отсюда и название системы. Ее модульное исполнение облегчает адаптацию к конкретному двигателю.

Действие аккумуляторной системы впрыска топлива основано на том, что процессы созданиявысокого давления и обеспечения впрыскивания разделены.Система электронного регулирования работы дизеля раздельно управляет работой всех узлов.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.