5.6.2 Особливості паливних систем при використанні важких і сірчистих палив
Спроби
використання важких палив в дизелях зі
спеціально непідготовленою паливною
апаратурою приводить до зменшення
циклової подачі, росту навантажень в
приводі ПНВТ, поганому розпалюванню,
підвищенню
,
,
прискореному виходу із строю елементів
паливної апаратури внаслідок зношування,
корозії та закоксовуванню.
Тому в підготовку важких палив обов'язково включають його очистку від механічних домішок і води у відстійниках, відцентрових сепараторах і контактних фільтрах (рис. 5.10).
Рисунок 5.10 – Відцентровий сепаратор для очистки палива
Для палив суднових дизелів широко використовують стабілізуючі присадки, які протидіють утворенню в паливі нерозчинного осадку.
Для зменшення в'язкості важких палив їх підігрівають, починаючи з витратного бака. Верхню межу підігріву (80-100оС) уточнюють для даної силової установки експериментально.
Температура форсунки і її розпилювача при роботі на важких паливах збільшується внаслідок погіршення згоряння і підігріву палива. Для виключення лакоутворення та закоксовування розпилюючих отворів температуру їх обмежують 180оС. З іншого боку, при згорянні сірчистих палив створюються ангідриди, які при зєднанні з парою води – сірчисту кислоту. Тому нижньою межею температури розпилювача вважають 120-130оС. для підтримки температури розпилювачів в вузькому діапазоні використовують їх охолодження.
5.7 Паливна система дизелів з електронним управлінням
Паливні системи дизелів з електронним управлінням дозволяють більш повно оптимізувати робочий процес на всіх характерних режимах роботи і за рахунок цього добитися зниження шкідливих викидів, шумності, витрат палива, поліпшення пускових властивостей, динамічності транспортних засобів та ін.
Особливості переваг паливних систем дизелів з електронним управлінням по зрівнянню з паливоподающою апаратурою традиційного типу наступні:
забезпечення гнучкого регулювання циклової подачі в відповідності з заданим швидкісним режимом двигуна; забезпечення необхідної зовнішньої швидкісної характеристики;
забезпечення мінімальної нерівномірності подачі по циліндрам двигуна;
оптимальне регулювання кутів випередження вприскування в залежності від режиму роботи;
автоматизація запуску, необхідне збагачення суміші при запуску, виключення подачі палива при примусовому холостому ході, регулювання на перехідних режимах;
відключення циліндрів і циклів на часткових режимах;
діагностування датчиків і виконавчих пристроїв, а також компенсація вибулих із строю за допомогою резервних програм.
Для Common Rail (“Загальний шлях”, тобто загальна для форсунок магістраль, акумулятор) додатково характерно:
оптимальне регулювання тиску і характеристики вприскування;
здійснювання дворазового вприскування, в т.ч. з мінімально стійкою запальною порцією, з регульованим інтервалом між вприскуваннями;
забезпечення регульованого додаткового вприскування (після основного) для розігріву нейтралізатора DENOX на часткових режимах.
Варіант системи Common Rail легкового автомобіля наведений на рис. 5.11.
В якості паливопідкачувального насоса фірма R.Bosch передбачує використання шестеренчастого і роторного (роликового) типу насоса (рис. 5.12) з автономним електроприводом, в т.ч. занурених в паливний бак.
1 - бак; 2 - підігрівник палива з термостатом; 3 - ФТО; 4 - ППН;
5 - отсічний електроклапан; 6 - ПНВТ; 7 - датчик тиску;
8 - акумулятор; 9 - електроклапан регулювання тиску;
10 - охолоджувач палива;11 - електрогідравлічні форсунки;
12 - повітряний радіатор
Рисунок 5.11 - Гідравлічна схема СR автомобіля
Рисунок 5.12 – Роторний і шестеренчастий ППН фірми R.Bosch
Паливний насос високого тиску (ПНВТ) скомпонований по зіркоподібній схемі (радіально-плунжерний насос), рис. 5.13. Такі насоси забезпечують рівномірність завантаження приводного вала, що значно менше розподільчого ПНВТ. Таким чином вимоги до приводу зменшуються до рівня вимог до приводів других допоміжних агрегатів ДВЗ, що важливо при тиску вприскування 120…180МПа.
1 - ексцентриковий вал; 2 – прецесируюча втулка; 3 - плунжер;
4 - впускний клапан, 5 - електромагніт впускного клапанний;
6 - випускний клапан; 7 - електромагніт регулятора тиску;
8 - сідло клапанна регулятора; 9 - протидренажний клапан
Рисунок 5.13 - Радіально-плунжерний ПНВТ Common Rail
фірми R. Bosch
1 – впускний клапан, 2 – електромагніт, 3 – випускний клапан
Рисунок 5.14 – Схема клапанного управління ПНВТ
В насосі використані кулькові клапани (рис. 5.14), як малоінерційні та дешеві. Проте, практика показує, що при цьому існує трудність забезпечення їх герметичності. Плоскі клапани теж малоінерційні, але вони вимогливі до фільтрування палива та точності виготовлення.
Клапанний регулятор тиску електроуправляючий, забезпечує точне і безумовне підтримання заданого для даного режиму тиску в акумуляторі (рис. 5.15). Клапан можливо встановлювати в ПНВТ і на акумуляторі.
Рисунок 5.15 – Електрокерований редукційний клапан
Пружина 4 через шток 2 закриває кульковий клапан 1. Електромагнітом 3 створюється додаткове запираючи зусилля. Зміною тривалості періодичного обезструмлення клапана регулюються середні в залежності від часу витрати палива на злив і, отже, активний тиск.
Такий метод регулювання зливом з високонапірного акумулятора має недоліки: не економічний і вимагає спеціального охолодження палива.
Запобіжний (редукційний) клапан (рис. 5.16) призначений для стравлювання палива із акумулятора при підвищенні тиску вище допустимого. Тиск спрацювання регулюється гвинтом 4.
Рисунок 5.16 – Запобіжний клапан
Аварійний обмежувач подачі (рис. 5.17) через форсунку запобігає спорожнення акумулятора через зависнуту голку форсунки або клапана управління, а також пошкодження відповідного циліндра двигуна.
Рисунок 5.17 – Аварійний обмежувач подачі через форсунку
В ньому використовується принцип виникнення різниці тиску з різних сторін від клапана 1 при проходженні палива через його жиклери 2. Переріз жиклерів, затяжка пружини 3 і діаметр клапана повинні точно відповідати максимальній подачі палива.
1 – хрестоподібна направляюча, 2 – голка, 3 – розпилювач,
4 – пружина замикання голки, 5 – мультиплікатор замикання,
6 – втулка мультиплікатора, 7 – жиклер камери гідрокерування,
8 – кульковий керуючий клапан, 9 – шток, 10 – якір,
11 – електромагніт, 12 – пружина клапана, 13 – вуглецеве покриття;
а – традиційна конструкція з прямою різницею кутів конусів,
б – скорочений посадочний конус голки із зворотною різницею кутів, с – герметизуюча лінія контакту
Рисунок 5.18 – Електрогідравлічна форсунка
та варіанти їх розпилювачів