Тема работы: «Изучение устройства и работы приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей»

1. Цели работы:

1) закрепить знания по устройству и принципу работы приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей;

2) научиться анализировать особенности устройство и работу приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей.

Задание

Выполнить анализ устройства и работы приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей.

Оснащение работы

1) Топливный насос высокого давления BOSCH VEс топливоподкачивающим насосом;

2) Форсунка электрогидравлическая;

3) Топливный фильтр с подагревом;

4) Набор ключей.

 

Основные сведения

4.1 Роторно-лопастной топливоподкачивающий насос

Роторно-лопастной подкачивающий насос и сис­тема низ­кого давления.Топливный насос низкого давления расположен в корпусе ТНВД на приводном валу и служит для забора топлива из бака и подачи его во внутреннюю полость корпуса насоса. Схема устройства то­пливного насоса низкого давлений с клапаном низкого давления по­казана на рисунке 1.

1 – кольцевая полость; 2 – ротор; 3 – лопасти; 4 – вал; 5 – перепускной регулирующий клапан; 6 – корпус клапана; 7 – резьбовая пробка; 8 – пружина; 9 – поршень

Рисунок 1 – Топливный насос низкого давления и регулирующий клапан

Насос состоит из ротора 2 с четырьмя лопастями 3 и кольца 1 в корпусе насоса высокого давления, расположенного эксцентрично по внешней сто­роне ротора. При вращении последнего лопасти под действием центробежной силы прижимаются к внутренней по­верхности кольца, создавая, таким образом, камеры между ними, из которых топ­ливо под давлением по каналу посту­пает во внутреннюю полость корпуса насоса высокого давления. Одновременно часть топлива по­ступает на вход пере­пускного регулирую­щего клапана 5 и, в случае его открытия, перепускается на вход насоса. Корпус 6 пере­пускного регули­рующего клапана завернут по резьбе в корпусе насоса высокого давления, внутри кор­пуса имеется поршень 9, нагруженный тарированной на определен­ное дав­ление пружиной 8, второй конец которой упирается в пробку 7. Если давление топлива оказывается выше установленного значения, поршень 9 клапана открывает канал для перепуска части топлива на всасывающую сторону насоса. Давление на­чала открытия перепускного клапана регулируется измене­нием положе­ния пробки 7, т.е. величиной предварительной затяжки пружины 8.

4.2 Форсунки

Общийвид форсунки системы «Common Rail» фирмы Bosch показан на рисунке 2. Она состоит из электромагнита 11 и его якоря 10, маленького шарикового управляющего клапана 8, запорной иглы 2, распылителя 3, поршня управляющего клапана 5, подпружиненного штока 9. Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100кг/см², что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800кг/см²), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.

В отличие от бензиновых электромеханических фор­сунок, в форсунках Common Rail электромагнит при давле­нии 1350…1800кгс/см² не в состоянии поднять за­порную иглу, поэтому используется принцип гидроусиления.

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.

При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрыватся.

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение ак­кумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана при прохождении топлива через его жиклеры. Сечение жиклеров, за­тяжка пружины и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

 

1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Рисунок 1 – Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Bosch

 

4.3 Топливный фильтр с подагревом

В современных системах питания дизельных двигателей, в целях предотвращения засорения топливного фильтра кристаллами парафина, устанавливаются топливные фильтры с электроподогревом для нагревания топлива при низких температурах наружного воздуха.

Система обогрева топливного фильтра состоит из алюминиевых пластин 5 и биметаллического контактного выключателя (рисунок 3). При высоких температурах окружающего воздуха биметаллическая пластина 3 выгибается и контакты находятся в разомкнутом состоянии и ток на систему обогрева топливного фильтра не подается (рисунок 3, а). При температуре окружающего воздуха от +3°C до +8°C биметаллическая пластина распрямляется и контакты замыкаются (рисунок 3, б). На систему обогрева топливного фильтра подается ток, и при помощи алюминиевых пластин происходит подогрев топлива в топливном фильтре.

1 – топливо; 2 – подвижной контакт; 3 – биметаллическая пластина; 4 – провода подвода электроэнергии; 5 – алюминиевые пластины; 6 – фильтрующий элемент; а – обогрев выключен; б – обогрев включен

Рисунок 3 – Топливный фильтр с электроподогревом

Порядок выполнения

5.1 Изучить основные сведения.

5.2 Выполнить частичную разборку топливного насоса высокого давления BOSCH VE.

5.3 Изучить устройство и принцип действия топливоподкачивающего насоса, который находится в корпусе топливного насоса высокого давления BOSCH VE.

5.4 Выполнить сборку насоса высокого давления системы BOSCH VE.

5.5 Изучить устройство и принцип действия электрогидравлической форсунки.

5.6 Изучить устройство и принцип действия топливного фильтра с электроподогревом.

5.7 Выполнить анализ устройства и работы приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей.

5.8 Оформить отчет по рекомендуемой форме.

 

Форма отчета

Практическая работа №13

Изучение устройства и работы приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей

Цели работы…

Задание…

Оснащение работы…

Выполнение работы

Приборы подачи топлива и воздуха
Устройство роторно-лопастного топливоподкачивающего насоса
Принцип работы роторно-лопастного топливоподкачивающего насоса.
Устройство электрогидравлической форсунки
Принцип работы электрогидравлической форсунки
Устройство фильтра с подогревом
Принцип работы фильтра с подогревом

 

7.Контрольные задания

1. Объясните устройство и принцип работы роторно-лопастного топливоподкачивающего насоса.

2. Объясните устройство и принцип работы электрогидравлической форсунки.

3. Объясните устройство и принцип работы фильтра с электроподогревом.

4. Проанализируйте особенности конструкции и приборов подачи топлива и воздуха дизельных двигателей.

 

Тема учебной дисциплины: «Системы управления дизельными двигателями»

Практическая работа №14