9.00M

Категория:

Механика

Похожие презентации:

Топливная система HPI

Топливный насос высокого давления. Форсунки

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Топливные насосы двигателя

Система питания дизельного двигателя

Система питания дизеля COMMON RAIL

Системы топливоподачи современных дизельных двигателей

Система питания дизельного двигателя

Двигатель Mercedes. Топливная система

Топливная система

2.

Обзор курса:
На данном курсе мы рассмотим виды
топливных систем дизельного двигателя,
разберем принцип работы каждой топливной
системы и компоненты.
Training Department 2014

Цель курса:
По завершении этого курса у вас
должно сформироваться более четкое
представление о работе топливной
системы с прямым впрыском топлива,
как правильно выбирать топливо, как
работает насос-форсунка.
Training Department 2014

4.

Оценка работы слушателя:
По окончании курса, участники будут
аттестованы на понимание основ
устройства и работы топливной системы
дизельного двигателя, ответив на устные
вопросы
Training Department 2014

5.

Содержание курса:
Дизельное топливо
Виды топливных систем
Газовые двигатели
Топливная система САТ
Характеристики топливной системы
Холодный запуск двигателя
Training Department 2014

6.

Дизельное топливо
Применяемое топливо
Виды дизельного топлива
Загрязнение топлива
Фильтрация топлива
Рекомендации
Значение API
Training Department 2014

7.

Применяемое топливо
Дистилятное
Тяжелое топливо
Являются предпочтительными
топливами для дизельных
двигателей компании Caterpillar
Двигатели семейства 3600 и 3500
могут быть модифицированы, для
работы на смешанных или тяжелых
топливах.
Плотность - 840-860 кг\м3, цетановое число не менее 40;
содержание серы 0,05-3%;
Training Department 2014

8.

Виды дизельного топлива
Летнее (ДЛ)
Зимние (ДЗ)
(зимнее)
(летнее)
Теплотворная способность топлива является показателем того,
сколько энергии можно получить из единичного количества
топлива.
Training Department 2014

9.

Загрязнение топлива
Вода
плунжер
Углерод
коррозия компонента форсунки
Сера
клапан
Вода может стать как загрязняющее вещество, если окажется в
топливе путем конденсации в процессе хранения топлива или во время
его транспортировки.
Избыточное содержание воды в топливе может стать причиной
неисправностей топливного насоса и форсунок в современной
топливной систем. Вода ломает защитную пленку топлива, при
низких температурах, превращается в маленькие кусочки льда,
которые царапают рабочие поверхности компонентов ДВС.
Training Department 2014

10.

СЕРА
- Элемент, который присутствует во всех нефтяных продуктах.
Содержание серы свыше 0.5% может значительно снизить ресурс
двигателя.
При горении топлива в камере сгорания, оксид серы
реагирует с парами воды, образовывая серную кислоту,
которая, в свою очередь конденсируя на металл,
разрушает его поверхность. MIN температура работы
двигателя 80-вода не образуется.
УГЛЕРОД
Топливо, богатое углеродом, хуже прогорает, оставляя копоть и
нагар.
Содержание углерода в топливе не должно
превышать 3.5 %
Training Department 2014

11.

Фильтрация топлива
Грязное топливо
21/19/15
Чистое топливо
18/16/13
5 мкм фильтр
2 мкм фильтр
Training Department 2014

12.

Рекомендации
1. Рекомендуемое содержание серы в топливе
составляет не более 0.05%.
2. Поддержание рабочей температуры системы
охлаждения выше 80°C помогает ограничить
конденсат серы на поверхности металлов.
3. Соблюдайте интервалы проверки масла и
топлива в лаборатории S•O•S Services
Training Department 2014

13.

Значение API
Рекомендуемая величина плотности
топлива составляет 35 API
Training Department 2014

14.

15.

Виды топливный систем
Топливные системы САТ
Система прямого впрыска
ТНВД
Виды насос-форсунок
MUI
EUI
HEUI
Система Common Rail
Система предкамерного впрыска
Training Department 2014

16.

Топливные системы САТ
системы с впрыском
в предкамеру
Pre-combustion Chamber
Injection (PC)
Training Department 2014
система
прямого впрыска
Direct Injection (DI)

17.

Система прямого впрыска
Common Rail
ТНВД
Насос форсунки
EUI
HEUI
MUI
HI250 HI300 HI300B
Training Department 2014

18.

Система прямого впрыска
Training Department 2014

19.

ТНВД
Training Department 2014

20.

Виды насос-форсунок
1. Mechanical Unit Injection (MUI)- механическое управление и
механический привод
2. Electronic Unit Injection (EUI)- электронное управление и
механический привод
3. Hydraulic Electronic Unit Injection (HEUI)- электронное управление
и гидр. привод
(MUI)
Training Department 2014
(MEUI)
(HEUI)

21.

MUI
Форсунки MUI могут подавать
топливо под давлением до 138
тыс. кПа. Они устанавливаются
на двигатели серий 3100, 3500 и
3600.
Механическое
управление и
механический
привод
Training Department 2014

22.

MUI
Впускной канал открыт
Топливо поступает во втулку
Впускной канал открыт
Впускной канал открыт
Топливо поступает во втулку Топливо поступает во втулку
Впускной канал открыт
Топливо поступает во втулку
Training Department 2014
Низкая нагрузка
(Холостые обороты)
Высокая нагрузка
(Номинальная мощность)

23.

Синхронизация форсунок
Training Department 2014

24.

Строение форсунки MUI
Основание
плунжера
Игольчатый
клапан
Втулка
Плунжер
Распылитель
Топливная рейка
Training Department 2014
Пружина
игольчатого
клапана

25.

Насос-форсунка EUI
Насос-форсунки
Клапан
давления
системы
2 микронный
фильтр
Топливный
насос
Водяной
сепаратор
Прокачивающий
насос
Электронное управление и
механический привод
Training Department 2014
Танк
Дренаж
танка

26.

Строение форсунки EUI
Training Department 2014

27.

Регулировка форсунки EUI
(A) Высота регулировки форсунки составляет... 78.0 ± 0.2 mm
Training Department 2014

28.

Насос-форсунка HEUI
Электронное управление
и гидравлический привод
Давление масла 24 Мра
Давление распыления
топлива до 162 Мра
Training Department 2014

29.

Компоненты системы HEUI
Training Department 2014

30.

Компоненты системы HEUI
Electronic Control Module (ECM)
ЕСМ монтируется непосредственно на двигатель. Это мощный компьютер, который контролирует
электронным исполнением двигателя. ЕСМ собирает всю информацию с сенсоров машины,
обрабатывает данные, чтобы контролировать 1.количество подачи топлива, 2. давление впрыска и
3.момент впрыска топлива. ЕСМ также содержит карты исполнения в виде программного обеспечения
(флеш-фаил), который определяет мощность, момент вращения и обороты двигателя.
Unit Injector Hydraulic Pump
Это аксиально-поршневой насос высокого давления, имеющий привод от шестерни, располагающийся
спереди двигателя. Насос использует часть масла двигателя, для питания системы HEUI .
Injection Actuation Pressure Control Valve (IAP Control Valve)
IAP контрольный клапан (7) расположен со стороны масляного насоса unit injector hydraulic pump (1).
Данный клапан контролирует выходное давление и поток насоса, меняя положение планшайбы.
Fuel Transfer Pump
Это шестеренчатый насос низкого давления расположен в задней части масляного насоса. Transfer
Pump должен первым прокачать топливо с бака и создать необходимый поток для поддержания системы
постоянным давлением, от 310 kPa (45 psi) до 450 kPa (65 psi). Это давление постоянно подпитывает
все форсунки. Сам насос содержит рельефный клапан, ограничивающий МАХ давление системы Он
срабатывает примерно при 630 kPa (91 psi) и отправляет топливо по внутренним каналам обратно на
вход Transfer Pump.
Injection Actuation Pressure Sensor (IAP)
Данный сенсор вмонтирован в масляную магистраль, чтобы следить за давлением масла в системе,
которое питает форсунки. ЕСМ постоянно контролирует работу сенсора и считывает его данные по
изменению давления, чтобы предоставить контроль работы системы.
Training Department 2014

31.

Насос системы HEUI
3126B
Training Department 2014

32.

Система низкого давления топлива
3408E
630 kPa
2 micron
15 to 30 micron
Training Department 2014
opens
at 410 kPa

33.

Масляная система привода
IAP sensor
Margin pressure
that is produced
from this spring
force 5 to 6 MPa
Training Department 2014
Процесс сравнения и сопоставления
информации от IAP sensor(8) ЕСМ
производит 60 раз в секунду. Таким
образом, ЕСМ увеличивает или
уменьшает сигнал на IAP
control valve (7) , который изменяет
положение планшайбы, через control
piston.

34.

HEUI форсунки
C-9
Training Department 2014
3126B

35.

Устройство форсунки
Training Department 2014

36.

Впрыск топлива
предварительный впрыск
основной впрыск
Training Department 2014
начальный впрыск
цикл возврата

37.

Устройство форсунки
Предварительный впрыск
Во время предварительного впрыска все внутренние узлы и детали возвращены в подпружиненное
(нерабочее) положение. На соленоид питание не подается, и тарельчатый клапан блокирует масло под
давлением, предотвращая его поступление в насосфорсунку. Плунжер и ускоряющий поршень находятся
в верхней части расточки, и плунжерная полость заполнена топливом. Давление топлива в плунжерной
полости соответствует давлению в топливном насосе низкого давления, составляя примерно 450 kPa
Начальный впрыск
ECM посылает импульс электрического тока на соленоид насосфорсунки. Тарелка тарельчатого
клапана поднимается с седла и закрывает сливное отверстие. Масло давит на верхнюю часть
ускоряющего поршня, перемещая его вниз вместе с плунжером. Движение плунжера вниз создает
давление топлива в плунжерной полости и форсунке. После того, как давление достигнет VOP, которое
примерно равно 28 000 кПа, обратный клапан форсунки поднимет седло, и начнется впрыск.
Основной впрыск
Пока на соленоид подается питание, тарельчатый клапан остается открытым, и масло под давлением
продолжает поступать внутрь, нажимая на ускоряющий поршень и плунжер. Давление впрыска
составляет от 34 000 до 162 000 кПа (5000 23 000 фунтов на кв. дюйм) в зависимости от режима работы
двигателя. Впрыск продолжается до тех пор, пока: 1. На соленоид перестанет поступать питание, 2.
Ускоряющий поршень не достигнет дна расточки. В этот момент подача топлива максимальная
Цикл возврата
При движении ускоряющего поршня вверх запорный шарик корпуса закрывается. При движении
плунжера вверх давление в плунжерной полости также уменьшается почти до нуля. Давление в
топливном насосе низкого давления перемещает запорный шарик впускного отверстия. После этого
плунжерная полость наполняется топливом. Цикл наполнения заканчивается, когда ускоряющий
поршень доходит до верхней части расточки. Плунжерная полость наполнена, и запорный шарик
возвращается на седло. Давление в камерах ускоряющего поршня и тарельчатого клапана равно нулю.
Цикл впрыска завершен. После этого начинается новый цикл впрыска.
Training Department 2014

38.

РАБОТА HEUI
Топливопода
ча
Давлени
е
масла
Напряжение
на
соленоиде
Твпрыска
Начало
топливоподачи
Training Department 2014
Окончание
подачи

39.

Давление впрыска EUI и HEUI
HEUI
Давление
топлива
EUI
30%
100
%
Частота вращения коленчатого
вала, об/мин
Training Department 2014

40.

ПРЕИМУЩЕСТВА HEUI
Облегчённый холодный пуск – угол опережения до 30º.
Улучшенные характеристики выхлопа – возможность
регулировки давления топлива, начала, конца и протяжённости впрыска
Понижение шума работы – понижение давления впрыска
топлива на низких оборотах; PRIME (pre-injection metering) - подача
топлива в установившийся процесс сгорания в цилиндре снижает шум
вдвое
Экономия топлива –уменьшенный расход на
номинальных нагрузках на 2.7% по сравнению с MUI
Отсутствие механических регулировок.
Надёжность – простой дизайн, отсутствие многих
механических компонентов.
Training Department 2014

41.

Система Common Rail
Training Department 2014

42.

Система предкамерного впрыска
Системы с непрямым
впрыском топлива
применяются на
двигателях компании
Caterpillar с наименьшим
литражом,
устанавливаемых на
автомобили малой
грузоподъемности
коммерческого и
промышленного
назначения .
Training Department 2014

43.

Газовые двигатели
В двигателях, работающих на природном газе, не используется
система впрыска топлива. В этих двигателях образование рабочей
смеси требуемого состава происходит до поступления в камеру
сгорания, для чего используется специальный карбюратор. В этом
случае требуется система зажигания искрового типа для
обеспечения воспламенения и сгорания рабочей смеси в каждом
цилиндре.
Training Department 2014

44.

Топливная система САТ
Training Department 2014

45.

Воздух в топливной системе
Диаметр пузырьков
1.60 mm - Допустимо
3 секунды
6.35 mm - Допустимо
Недопустимо
Training Department 2014

46.

Состояние двигателя по
цвету выхлопных газов
Белый дым – наличие
охлаждающей жидкости в камере
сгорания двигателя.
Синий дым – наличие масла в
камере сгорания двигателя.
Продолжительный чёрный дым
– несоответствие прпорций смеси
воздух/топливо.
Продолжительный серый дым –
неотрегулировано зажигание,
момент впрыска (fuel timing).
Training Department 2014

47.

Характеристики топливной системы
Максимальные обороты двс
Full Load Setting (FLS)
Full Torque Setting (FTS)
Кривая мощности
Кривая момента
Training Department 2014

48.

Максимальные обороты двс
Максимальные обороты это обороты,
достигаемые без нагрузки двигателя. В
зависимости от нагрузки максимальная частота
оборотов двигателя может снижаться.
Training Department 2014

49.

Full Load Setting (FLS)
Full Load Setting (FLS) это настройка подачи топлива,
необходимая для поддержания заданной мощности
двигателя при установленных оборотах. Значение FLS
указано на табличке двигателя. FLS когда винт полной
мощности начинает контактировать с пружиной ограничения
момента.
Training Department 2014

50.

Full Torque Setting (FTS)
Full Torque Setting (FTS): это настройка подачи
топлива, необходимая для поддержания
заданного максимального момента двигателя
при установленных оборотах.
Training Department 2014

51.

Кривая мощности
Кривая мощности эквивалентна кривой подачи топлива.
Значение наибольшего расхода топлива на кривой
мощности соответствует значению FTS . Формула, по
которой высчитывается мощность в лошадинных силах
следующая: HP = (Torque x rpm)\5252
Training Department 2014

52.

Кривая момента
Кривая момента не соответствует кривой
мощности. Наоборот, она постоянно растет при
снижении оборотов двигателя.
Training Department 2014

53.

54.

Холодный запуск двигателя
Подогрев ELC
Подогрев топлива
Подогрев впускного воздуха
Свеча накала
Эфир
Цетановое число
Training Department 2014

55.

Подогрев ELC
Снижает время на
прогрев двигателя,
улучшает
мозможность
запуска двигателя.
Training Department 2014

56.

Подогрев топлива
Training Department 2014

57.

Подогрев впускного воздуха
Помогает при запуске
двигателя: убирает
белый дым
Training Department 2014

58.

Свеча накала
Training Department 2014

59.

Эфир
Запуск эфиром в холодную
погоду снижает нагрузку на
стартер. Стартовая система
эфиром состоит из балончика
с эфиром под давлением.
Предохранительного клапана
и распылителя,
установленного во впускной
коллектор.
Training Department 2014

60.

Цетановое число
Рекомендуемая величина цетанового числа в
топливе 45
Цетановое число определяет качество сгорания
дизельного топлива. Способность хорошего запуска
двигателя в холодную погоду и устойчивая его работа под
нагрузкой также зависит от цетанового числа топлива.
Рекомендуемое значение цетанового числа дизельного
топлива для топливных систем компани Caterpillar
составляет 45. При меньших значениях двигатель будет
плохо запускаться, также может наблюдаться белый дым
при запуске и снижение мощности двигателя.
Training Department 2014

61.

Цетановое число
Известно, что увеличение значения
цетанового числа на 10 приводит к снижению
температуры запуска двигателя, в среднем на
7 С°.
Training Department 2014

62.

63.

64.

Вопросы
1. Из каких компонентов состоит топливная система ________________ ?
1. Укажите направление движения потока топлива в системе __________
2. Сколько существует основных типов систем впрыска топлива _______ ?
4. Какие виды форсунок топливных систем вы знаете ________________ ?
5. Чем отличаются форсунки MEUI от форсунок HEUI ________________ ?
6. Что такое точка помутнения и температура растекания топлива _______ ?
7. Назовите компоненты, загрязняющие топливо ____________________ ?
8. Назовите состояние ДВС по цвету выхлопных газов _______________ ?
Training Department 2014