Мал. 8.12. Схема системи живлення дизельного двигуна: 1 – паливний фільтр; 2 – паливний насос високого тиску; 3 – калібрований отвір; 4 – зворотний трубопровід; 5 – форсунка; 6 – трубопровід повернення палива; 7 – паливний бак; 8 – трубопровід подачі палива
З паливного бака дизельне паливо трубопроводом 8 (рис. 8.12) подається в паливний фільтр 1. Потім очищене дизельне паливо подається в паливний насос високого тиску (ТНВД) 2. Зайве паливо через калібрований отвір 3 по зворотному трубопроводу 4 повертається в паливний бак. Стиснене ТНВД до високого тиску паливо трубопроводом 6 подається у форсунку 5. Незначна кількість палива, що залишилася біля голки розпилювача форсунки, також повертається в паливний бак.
Повернення зайвого палива в паливний бак
Під час роботи дизельного двигуна нагнітається значна кількість палива, надлишки якого по зворотному трубопроводу повертаються в паливний бак. Форсунки не впорскують подане до них паливо вихрові камери: зайве паливо використовується для змащення рухомих частин паливного насоса високого тиску та форсунок. Для повернення надлишків палива форсунки мають спеціальні поворотні патрубки та з'єднані шлангами між собою. Паливо повертається у бак від форсунки першого циліндра.
Шлях палива від паливного бака до форсунки
Мал. 8.13. Паливний насос високого тиску (ТНВД) у розрізі: 1 – приводний вал; 2 – подача палива; 3 – редукційний клапан; 4 – ручка тяги ручного керування акселератором; 5 – відцентровий регулятор; 6 – отвір повернення палива; 7 – електромагнітний клапан припинення подачі палива; 8 – паливопроводи до форсунок; 9 – плунжер розподільчого ТНВД; 10 - кулачкова шайба; 11 - муфта випередження моменту упорскування палива (тут для кращого подання повернуто на 90°); 12 – ролик; 13 – лопатевий насос, що підкачує (також повернутий на 90°)
Паливопідкачуючий лопатевий насос служить для подачі палива з бака і разом з нагнітальним регулюючим клапаном створює тиск у порожнині паливного насоса високого тиску (ТНВД), яке зростає прямо пропорційно до частоти обертання колінчастого валу (рис. 8.13). Всмоктувальний паливний насос розташований у корпусі паливного насоса високого тиску.
Плунжер розподільчого ТНВД
Насос розподільного типу включає лише один плунжерно-втулковий комплект для живлення всіх циліндрів. Плунжер знаходиться у порожнині паливного насоса високого тиску. У принципі він виконує роль розподільника запалювання бензинових двигунах. Конструктивною особливістю плунжера розподільчого ТНВД є безліч каналів та канавок. Спеціальне розташування плунжера розподільчого ТНВД забезпечує виконання ним двох функцій. Він відкриває шлях палива в порожнину та через форсунки розпорошує паливо у вихрових камерах головки циліндрів.
Плунжер розподільчого ТНВД не тільки створює необхідний тискпалива під час його робочого ходу, але й одночасно, обертаючись, розподіляє його на окремі вихідні отвори. Плунжер розподільчого ТНВД обертається з частотою вдвічі меншою, ніж колінчастий вал двигуна. Під час одного обороту провідного валу плунжер здійснює кількість тактів, що дорівнює кількості циліндрів двигуна. Ведучий вал обертає кулачкову шайбу та плунжер, з яким вона з'єднана. Виступи на кулачковій шайбі забезпечують осьове переміщення плунжера та її обертання, тобто. розподіл та подачу палива. Насос продовжує подачу палива під час робочого ходу доти, доки випускний отвір плунжера залишається закритим. Паливо прямує у напрямку того циліндра, який знаходиться в такті стиснення. Рух вперед плунжера розподільчого ТНВД зменшує одночасно об'єм перед поршнем: тепер стиснене паливо піднімає голку форсунки і паливо розпорошується у вихровій камері. Паливний насос припиняє подачу палива, як тільки випускний отвір поєднується з отвором у регулюючій втулці. Далі плунжер розподільчого ТНВД, потрапляючи у виїмку кулачкової шайби, відходить назад, і до його порожнини потрапляє нова порція палива.
Функціонування плунжера розподільчого ТНВД
Мал. 8.14. Схема функціонування плунжера розподільчого ТНВД: 1 – електромагнітний клапан припинення подачі палива; 2 – плунжер розподільчого ТНВД; 3 – отвір; 4 – канал; 5 - трубопровід повернення палива в паливний бак; 6 – камера високого тиску; 7 – форсунка
При повороті плунжера 2 (рис. 8.14) розподільного ТНВД наповнювальний отвір 3 через канавку в плунжері поєднується з каналом 4. Тепер паливо під тиском, створеним підкачуючим лопатевим насосом, потрапляє в камеру високого тиску 6 перед плунжером розподільного ТН. Таким чином, заповнення порожнини перед стисненням палива закінчено.
Мал. 8.15. Схема функціонування плунжера розподільчого ТНВД: 1 – плунжер розподільчого ТНВД; 2 – електромагнітний клапан припинення подачі палива; 3 – розподільчий канал; 4 – канал випускного отвору; 5 - трубопровід повернення палива в паливний бак; 6 – камера високого тиску; 7 – форсунка
Після заповнення плунжер 1 (рис. 8.15) розподільчого ТНВД продовжує обертання та наповнювальний отвір закривається плунжером. Далі в задній частині паливного насоса високого тиску виступи кулачкової шайби набігають на ролики та плунжер розподільчого ТНВД, з'єднаний нерухомо з кулачковою шайбою, пересувається вперед. Тиск у камері високого тиску підвищується до необхідного значення, і в цей час канал 3 поєднується з каналом випускного отвору 4. Далі стиснене паливо через трубопровід високого тиску подається до форсунки 7. Незначна кількість палива, що залишилося, по зворотному трубопроводу 5 повертається в паливний бак. Електромагнітний клапан припинення подачі палива має бути відкритим, інакше паливо не зможе потрапити до камери високого тиску.
Електромагнітний клапан припинення подачі палива
Мал. 8.16. Розташування роз'єму (2) електромагнітного клапана (1) зупинки двигуна
Перед тим, як паливо потрапляє в наповнювальний канал плунжера розподільчого ТНВД, воно проходить через відкритий електромагнітний клапан припинення подачі палива. Поки на клапан подається напруга, паливо може проходити через нього безперешкодно. Після відключення напруги електромагнітний клапан 1 (рис. 8.16) закривається та перекриває подачу палива до плунжера розподільчого ТНВД. Якщо при перевірці фаз газорозподілу необхідно провернути колінчастий вал двигуна стартером, для виключення пуску двигуна від'єднайте роз'єм 2 від електромагнітного клапана зупинки двигуна.
Відцентровий регулятор частоти обертання колінчастого валу двигуна
Для забезпечення нормальної роботи дизельного двигуна на різних режимах і подачі необхідної порції палива в певний момент розподільні ТНВД оснащені відцентровим регулятором. Його вантажі переміщуються назовні під дією відцентрової сили і впливають на регулювальний золотник, який відкриває отвір у плунжері розподільчого ТНВД і таким чином завжди додає паливо із порожнини насоса.
Якщо частота обертання колінчастого валу двигуна підвищується по відношенню до педалі управління подачею палива, регулятор закриває отвір, і частота обертання знову зменшується. При пуску двигуна отвір повністю відкритий і двигун отримує максимальну кількість палива доти, доки не буде досягнуто частоти обертання холостого ходу. При роботі двигуна на всіх режимах відцентровий регулятор завжди порівнює частоту обертання колінчастого валу з положення педалі управління подачею палива. Аналогічним чином відцентровий регулятор обмежує максимальну частоту обертання, яка для дизельного двигуна автомобіля Fiesta становить 5350+50 хв-1.
Муфта регулювання моменту випередження упорскування палива
З метою забезпечення нормального процесу згоряння та резервування часу, необхідного для приготування паливоповітряної суміші, початок упорскування палива необхідно проводити до приходу поршня у верхню мертву точку. Для цього служить муфта випередження впорскування палива, яка зсуває впорскування на ранній початок і досягає ефекту, схожого на роботу регулятора випередження запалення в двигунах внутрішнього згоряння. Муфта випередження упорскування палива розташована в корпусі паливного насоса високого тиску.
Пристрій, що полегшує пуск холодного двигуна
Пристрій, що полегшує пуск холодного дизельного двигуна, виконує ту ж роль, що і автоматичний пусковий пристрій двигунів внутрішнього згоряння, однак на цьому їх схожість і закінчується. Застосування пристрою, що полегшує запуск холодного дизельного двигуна, залежить від температури повітря. Не зменшуючи припливу повітря в циліндри двигуна, воно зміщує момент упорскування палива в напрямку більш раннього упорскування. Таким чином, розпилене паливо має більше часу для займання в стислому повітрі і в підігрітих свічками розжарювання вихрових камерах, при цьому двигун пускається більш надійно та м'яко. Крім того, пристрій, що полегшує пуск холодного двигуна, незначно збільшує частоту обертання холостого ходу: колінчастий вал двигуна обертається з частотою 1100 хв-1.
Форсунки
Мал. 8.17. Форсунка, встановлена на двигуні: 1 - нагнітальний трубопровід, що впорскує; 2 – заглушка на патрубку повернення палива 4-го циліндра; 3 – трубопровід повернення палива; 4 – корпус форсунки
Форсунки (рис. 8.17) є заключним елементом системи упорскування палива дизельного двигуна. Вони розпорошують паливо під високим тиском у вихрові камери окремих циліндрів. Якщо тиск у системі перевищує 143 бар, відбувається пошкодження пружної голки розпилювача та сопла, внаслідок чого паливо витікає із системи упорскування. Для попередження протитечії газів, що горять, коли сопло форсунки все ще відкрито, тиск у камері підвищеного тиску форсунки повинен бути вищим, ніж тиск у камері згоряння. Це особливо важливо в кінці упорскування, коли зменшується тиск упорскування, що супроводжується надмірним зростанням тиску продуктів згоряння. Воно може бути забезпечене лише ретельним узгодженням роботи паливного насоса, розпилювального сопла та голки. Паливо, що циркулює в системі живлення, також виробляє мастило і охолодження всіх рухомих частин. Так як загальна маса палива ніколи не впорскується, зайве паливо повертається у паливний бак. Час між початком упорскування та займанням становить 0,002 с. Тому навіть незначний збій у роботі системи упорскування палива призводить до порушення нормальної роботи двигуна. Чорний дим із вихлопної труби та шумна робота дизельного двигуна свідчать про необхідність перевірки та регулювання системи упорскування палива.
Визначення несправної форсунки
Визначити непрацюючу форсунку можна в такий спосіб. Пустіть двигун і залиште його працювати на неодруженому ходу. По черзі послабте накидні гайки кріплення трубопроводів високого тиску до форсунок. При ослабленні гайки на справній форсунці частота обертання колінчастого валу двигуна має помітно зменшитися. Якщо при ослабленні гайки частота обертання колінчастого валу двигуна не змінюється, значить форсунка, що перевіряється, несправна.
Визначити несправні форсунки можна також за такими симптомами:
- постійно обгораючому наконечнику свічки розжарювання;
- постійному диму чорного кольору із вихлопної труби;
- збільшеною витратою палива;
- частому перегріву двигуна;
- жорстких шумів у процесі згоряння палива;
- зниження потужності.
За наявності будь-якої з перелічених ознак несправності дизельного двигуна автомобіля Fiesta відвідайте автомайстерню для отримання кваліфікованого висновку про наявність несправності та заходи щодо її усунення.
Ремонт форсунки
Стандартні корпуси форсунок включають сопло розпилювача та запірну голку. Голка форсунки вільно переміщається в межах напрямного каналу розпилювача і в той же час забезпечує герметизацію в умовах високого тиску впорскування. У нижній частині голки є конічне ущільнення. Пружиною форсунки голка притискається до відповідної формою поверхні розпилювача, коли форсунка знаходиться в закритому положенні. Конічні поверхні розпилювача та голки забезпечують контакт із високим питомим тиском та ефективною герметизацією. Форсунка відкривається, коли сила тиску палива на поверхню, що ущільнює, перевищує силу пружини форсунки. Вона залишиться відкритою доти, доки тиск у системі не зменшиться до величини нижче тиску відкриття.
Мал. 8.18. Деталі форсунки: 1 – корпус; 2 – корпус розпилювача; 3 – голка розпилювача; 4 – вставний блок корпусу форсунки; 5 – завзятий болт; 6 – натискна пружина форсунки; 7 – настановний диск; 8 – верхня частина корпусу
Без спеціального обладнання можна лише візуально визначити зношену форсунку за зовнішніми локальними пошкодженнями або сильними забрудненнями. Однак форсунки зазвичай зношуються у внутрішній частині розпилювача, голці розпилювача та натискної пружини. Для регулювання вимірювання та тиску упорскування, тобто. зміни зусилля натискної пружини необхідно використовувати спеціальне обладнання. Найчастіше краще замінити несправну форсунку. Якщо ви вирішили розібрати форсунку, не тримайте відкритими деталі на верстаті більше часу, ніж потрібно, тому що оброблені з високою точністю поверхні голки розпилювача та корпусу дуже сприйнятливо реагують на пил або іржу. Для розбирання форсунки відверніть її верхню частину від корпусу та дістаньте всі внутрішні деталі форсунки (рис. 8.18).
Коментарі відвідувачів