Устройство ТНВД

Одним из основных составляющих системы питания дизельной силовой установки является насос, обеспечивающий подачу топлива под высоким давлением на форсунки. Полное название – топливный насос высокого давления (аббревиатура – ТНВД). Помимо дизельных моторов такой насос применяется и в бензиновых агрегатах с инжекторной системой, у которой подача бензина осуществляется непосредственно в цилиндры.

Этот узел системы питания имеет достаточно сложную конструкцию, поскольку в его задачу входит не только нагнетание дизтоплива, но еще и подача его на форсунки в строго определенные моменты. В общем, от его работы напрямую зависит функционирование силовой установки.

Виды ТНВД

Существует несколько типов дизельных топливных систем, имеющих разные конструктивные особенности. Это в свою очередь влияет на устройство ТНВД. Так, на дизелях могут использоваться насосы:

• рядные;
• распределительные;
• магистральные.

Системы впрыска дизельных двигателей

Несмотря на отличия в конструкции, во всех используется один и тот же основной рабочий узел – плунжерная пара. Именно она обеспечивает нагнетание давления.

Основной рабочий узел

Состоит эта пара из двух частей – поршня (он же плунжер) и гильзы (втулки). Поскольку в узле создается высокое давление, то утечки между составными элементами не допускаются. Поэтому рабочие поверхности поршня и гильзы имеют высокую степень обработки, поэтому не редко пару называют прецизионной.

Плунжерная пара

Суть работы пары построена на возвратно-поступательном перемещении плунжера внутри втулки. При этом посредством каналов или клапанов обеспечивается попадание топлива в надплунжерную полость и отвод его после сжатия.

Работа плунжерной пары

Работает все так: при перемещении поршня вниз открывается канал или клапан подачи (зависит от устройства ТНВД), и топливо закачивается в полость. При передвижении вверх подача прекращается (канал или клапан закрывается) и плунжер начинает сжимать дизтопливо. При достижении определенного значения давления открывается нагнетательный клапан и дизтопливо (уже находящееся в сжатом состоянии) выходит в магистраль, ведущую к форсункам.

В общем, работа самой плунжерной пары очень проста, но существует множество нюансов и особенностей, в том числе и конструктивных, которые влияют на функционирование этого узла. Поэтому принцип работы ТНВД следует рассматривать отдельно по каждому из указанных видов.

Особенности конструкции и принцип функционирования рядного ТНВД

Рядный вид является «родоначальником» насосов высокого давления, поскольку именно эти ТНВД использовались на первых дизельных установках и применение он, хоть уже и ограниченное, находит и сейчас.

Особенность его заключается в том, что для каждой форсунки предусмотрена своя топливная секция (с одной рабочей парой). Все секции размещены в ряд, отсюда и название типа ТНВД. Разновидностью его является V-образный насос, у которого секции располагаются в два ряда. Также стоит отметить, что он полностью механический, и только в последних модификациях стали использовать электромеханические регуляторы момента подачи топлива.

V-образный ТНВД

В нем плунжеры приводятся в действие от кулачкового вала, который получает вращение посредством привода от коленвала. При этом кулачки воздействуют на поршни секции не напрямую, а через роликовые толкатели. Возвратное передвижение плунжера обеспечивается пружиной.

Интересно в этом типе ТНВД организована регулировка количества топлива, подающегося на форсунки после сжатия. Для этого в гильзе проделано два отверстия – впускное и выпускное, причем первое находится ниже второго. Также на рабочей поверхности поршня сделана винтовая проточка. За счет проворота гильзы относительно плунжера и удается регулировать порции топлива.

А работает все так: при движении вверх, поршень перекрывает оба отверстия, и начинается сжатие топлива. Но при поднятии до определенного уровня, проточка на поршне соединяется со сливным отверстием, из-за чего давление падает, поскольку топливо начинает стекать по проточке, и нагнетательный клапан закрывается, прекращая его закачку в магистраль. За счет изменения расположения сливного отверстия относительно плунжера можно регулировать уровень совпадения его с проточкой.

К примеру, при работе мотора под нагрузкой необходимо обеспечить подачу большего количества топлива. Для этого втулка поворачивается так, чтобы отверстие с проточкой совпало как можно позже, тем самым порция дизтоплива, которая пройдет через нагнетательный клапан, будет увеличена.

Для проворота втулки используется рейка, которая имеет постоянное зацепление с зубчатым сектором, установленным на внешней поверхности гильзы. Причем эта рейка воздействует на все топливные секции одновременно, что обеспечивает синхронность регулирования дозировки.

Рядный ТНВД

Как уже отмечено, ТНВД помимо сжатия обеспечивает еще и соблюдение момента впрыска. Причем в рядном типе это организовано очень просто – плунжерная пара срабатывает точно на конце такта сжатия. Но здесь имеется очень важный момент – чем крупнее порция впрыскиваемого топлива, тем больше времени нужно, чтобы его подать. То есть, при работе мотора под нагрузкой, впрыск должен начаться раньше.

И это обеспечивает регулятор опережения момента впрыска. В полностью механическом насосе в его качестве выступает центробежная муфта, установленная на кулачковом валу насоса.

В конструкцию этой муфты входят подпружиненные грузики, которые за счет центробежной силы могут расходиться, преодолевая усилие пружин. Это расхождение приводит к тому, что кулачковый вал меняет угол (проворачивается) относительно своего привода. То есть, чем выше скорость вращения этого вала, тем на больший угол грузики его провернут. В результате кулачок будет раньше набегать на толкатель плунжера и момент начала впрыска изменяется.

Центробежная муфта

Также в конструкции используется электромеханический регулятор момента подачи топлива. В такой конструкции электроника посредством датчиков отслеживает параметры работы силовой установки и на их основе через исполнительные механизмы управляет углом начала подачи дизтоплива.

Механический регулятор момента подачи топлива

Насосы рядного типа отличаются высокой надежностью и неприхотливостью к качеству топлива. Но из-за ряда недостатков, среди которых значительные габаритные размеры и сравнительно медлительное реагирование на изменение режимов работы мотора, использование этого вида ТНВД сейчас ограничено. Он пока еще применяется на тяжелой технике, что же касается автомобильного транспорта, то его вытеснили другие типы насосов.

Распределительный тип ТНВД

Следующим этапом в развитии дизельных систем питания стало использование насосов распределительного типа.

Особенность этого вида ТНВД заключается том, что в конструкции используется только одна топливная секция, которая обеспечивает подачу на все форсунки. Примечательно, что секция только одна, но в ней может использоваться разное количество плунжерных пар – от 1 до 4.

Существует несколько типов распределительных ТНВД, отличающихся между собой по особенностям работы прецизионных пар и их приводом. В целом, все насосы этого типа делятся на:

• торцевые;
• роторные;
• с внешним приводом (кулачковым).

Отметим, что последний тип из-за низких показателей надежности особого распространения не получил.

Торцевой тип

Насосы с этим приводом – достаточно распространенный вариант и выпускаются они многими именитыми производителями топливной аппаратуры для дизелей.

Топливный насос высокого давления

Устройство топливного насоса высокого давления с этим видом привода подразумевает наличие только одной прецизионной пары, которая одновременно выполняет и роль распределителя – направляет сжатое топливо к требуемой форсунке.

ТНВД торцевого вида

Особенность работы заключается в том, что поршень выполняет не только возвратно-поступательное перемещение, он еще при этом и вращается. Чтобы обеспечить одновременное выполнение нескольких движений, в конструкции используется специальная кулачковая шайба с з

Устройство и принцип действия ТНВД механического типа

Стандартные рядные ТНВД

Рядные ТНВД относятся к классической аппарату ре впрыскивания дизельного топлива. Эти надежные агрегаты используются на дизелях с 1927 г. Рядные ТНВД устанавливаются на стационарные дизели, на двигатели грузовых автомобилей, строительных и сельскохозяйственных машин. Они позволяют получать высокие цилиндровые мощности у двигателей с числом цилиндров от 2 до 12. В сочетании с регуляторами частоты вращения коленчатого вала, устройствами для изменения угла опережения впрыскивания и различными дополнительными механизмами они обеспечивают потреби гелю возможность широкого выбора режимов эксплуатации. Рядные ТНВД для легковых автомобилей сегодня не производятся. Мощность дизеля существенно зависит от количества впрыскиваемого топлива. Рядный ТНВД всегда должен дозировать количество подаваемого топлива

в соответствии с нагрузкой. Для хорошей подготовки смеси ТНВД должен дозировать топливо максимально точно, впрыскивая его под очень высоким давлением в соответствии с процессом сгорания. Оптимальное соотношение расхода топлива, уровней шума работы и эмиссии вредных веществ в ОГ требует точности порядка 1° угла поворота коленчатого вала по моменту начала
впрыскивания. Для управления моментом начала впрыскивания и компенсации времени на проход волны давления топлива через подводящую магистраль в стандартном рядном ТНВД используется муфта 3 опережения впрыскивания см. на рис. ниже, которая с увеличением частоты вращения коленчатого вала изменяет момент начала подачи топлива в направлении «раньше». В особых случаях предусмотрено управление опережением впрыскивания в зависимости от нагрузки на двигатель. Нагрузка и частота вращения коленчатого вала регулируются изменением величины цикловой подачи топлива. Рядные ТНВД делятся на два типа: стандартные и с дополнительной втулкой.

1. Дизель
2. Стандартный рядный ТНВД
3. Муфта опережения впрыскивания
4. Топливоподкачивающий насос
5. Регулятор частоты вращения коленчатого вала
6. Установочный рычаг с тягой от педали газа
7. Ограничитель полной подачи, зависимый от давления наддува
8. Фильтр тонкой очистки топлива
9. Магистраль высокого давления
10. Форсунка о сборе
11. Магистраль обратного слива топлива 

Конструкция и принцип действия

Рядные ТНВД серии РЕ имеют собственный кулачковый вал 14, который установлен в алюминиевом корпусе. Он
соединяется с двигателем либо непосредственно, либо через соединительный узел и муфту опережения впрыскивания.

Количество кулачков на кулачковом валу TНВД соответствует числу цилиндров двигателя. Над каждым кулачком находится роликовый толкатель 13 с тарелкой 12 пружины 11. Тарелка передает усилие от толкателя на плунжер 8, а пружина возвращает его в исходное положение. Гильза 4 плунжера является направляющей, в которой плунжер совершает возвратно-поступательное движение. Сочетание втулки и плунжера образует насосный элемент, или плунжерную пару.

1. Корпус нагнетательного клапана
2. Проставка
3. Пружина нагнета тельного клапана
4. Гильза плунжера
5. Конус нагнетательного клапана
6. Впускное и распределительное отверстия
7. Регулирующая кромка плунжера
8. Плунжер
9. Регулирующая втулка плунжера
10. Поводок плунжера
11. Пружина плунжера
12. Тарелка пружины
13. Роликовый толкатель

Конструкция плунжерной пары

Плунжерная пара состоит из плунжера 9 и гильзы 8. Гильза имеет один или два подводящих канала (при двух каналах один из них выполняет функции подводящего и перепускного), которые соединяют полость всасывания с камерой высокого давления плунжерной пары. Над плунжерной парой находится штуцер 5 с посадочным конусом 7 нагнетательного клапана. Двигающаяся в корпусе TНВД рейка 10 вращает зубчатый сектор 2, управляя тем самым регулирующей втулкой 3 плунжера. Перемещение самой рейки определяется регулятором частоты вращения коленчатого вала. Это позволяет точно дозировать величину цикловой подачи. Полный ход плунжера неизменен. Активный ход и связанная с ним величина цикловой подачи могут изменяться поворотом плунжера, который совершается при помощи регулирующей втулки.

1. Полость всасывания
2. Зубчатый сектор
3. Регулирующая втулка плунжера
4. Боковая крышка
5. Штуцер нагнетательного клапана
6. Корпус нагнета тельного клапана
7. Конус нагнетательного клапана
8. Гильза плунжера
9. Плунжер
10. Рейка ТНВД
11. Поводок плунжера
12. Возвратная пружина плунжера
13. Нижняя тарелка возвратной пружины
14. Регулировочный винт
15. Роликовый толкатель
16. Кулачковый вал ТНВД

 

Плунжер имеет наряду с продольной канавкой 2 еще и спиральную канавку 7. Получаемая таким образом косая кромка на поверхности плунжера называется регулирующей кромкой 6. Если величина давления впрыскивания не превышает 600 бар, то достаточно одной регулирующей кромки, для больших значений давления впрыскивания необходим плунжер с двумя регулирующими кромками, отфрезерованными с противоположных сторон плунжера. Их наличие снижает износ плунжерной пары, поскольку плунжер с одной регулирующей кромкой под давлением прижимается к одной стороне гильзы, увеличивая ее выработку.В гильзе плунжера размещены одно или два отверстия для подвода и обратного слива топлива.
Плунжер притерт к гильзе так плотно, что пара герметична без дополнительных уплотнений даже при очень высоких давлениях и низких частотах вращения коленчатого вала. Из-за этого замене могут подвергаться только комплектные плунжерные пары.
Величина возможной подачи топлива зависит от рабочего объема пары. Максимальное значение давления впрыскивания у форсунки может составлять, в зависимости от конструкции, 400… 1350 бар. Угловой сдвиг кулачков на кулачковом валу гарантирует точное совмещение впрыскивания с фазовым сдвигом процессов по цилиндрам двигателя в соответствии с порядком его работы.

а — гильза с одним подводящим каналом
b — гильза с двумя подводящими каналами

1. Подводящий канал
2. Продольная канавка
3. Гильза плунжера
4. Плунжер
5. Перепускном канал
6. Регулирующая кромка
7. Спиральная канавка
8. Кольцевая канавка для смазки

ПЛУНЖЕРНАЯ ПАРА С ПРИВОДОМ

а — НМТ плунжера
б — ВМТ плунжера

1. Кулачок
2. Ролик
3. Роликовый толкатель
4. Нижняя тарелка возвратной пружины
5. Возвратная пружина плунжера
6. Верхняя тарелка возвратной пружины
7. Регулирующая втулка плунжера
8. Плунжер
9. гильза плунжера 

Принцип действия плунжерной пары

(последовательность фаз)
Вращение кулачкового вала ТНВД преобразуется непосредственно в возвратно-поступательное движение роликового толкателя, приводящего в действие плунжер Движение плунжера в направлении к его ВМТ называется ходом нагнетания.
Возвратная пружина возвращает плунжер к его НМТ. Пружина рассчитана так, что даже при максимальных частотах
вращения кулачкового вала ТНВД ролик не отходит от кулачка; отскок и вместе с ним удар ролика по кулачку при длительной эксплуатации привели бы к разрушению поверхностей кулачка или ролика. Плунжерная пара работает по принципу перетока топлива с управлением регулирующей кромкой 5. Этот принцип используется в рядных ТНВД серии РЕ и индивидуальных ТНВД серии PF. В НМТ плунжера подводящий канал 2 гильзы 3 и канал 6 слива топлива открыты. Благодаря им топливо может перетекать под давлением подкачки из полости впуска в камеру 1 высокого давления. При движении вверх плунжер закрывает отверстие подводящего канала своим верхним торцом. Этот ход плунжера называется предварительным. При дальнейшем движении плунжера вверх давление
растет, что приводит к открытию нагнетательного клапана над плунжерной парой. При применении нагнетательного клапана постоянного объема плунжер дополнительно совершает втягивающий ход. После открытия нагнетательного клапана топливо во время активного хода через магистраль высокого давления направляется к форсунке, которая впрыскивает точно дозируемое количество топлива в камеру сгорания двигателя. Когда регулирующая кромка плунжера открывает перепускной канал, активный ход плунжера завершается. С этого момента топливо в форсунку не нагнетается, поско

что это? Устройство и принцип работы топливного насоса высокого давления

Топливный насос высокого давления в системе питания дизельного двигателя является самым дорогим и сложным устройством. Рудольф Дизель, создавая свой первый двигатель, определил тот аспект, что топливо будет качественно самовоспламеняться в цилиндре, если оно поступает под высоким давлением. Первый компактный и надёжный ТНВД в начале двадцатых годов прошлого столетия изобрёл Роберт Бош.

В 1927 году концерн Bosch произвёл первый серийный топливный насос высокого давления для грузового автомобиля. Для легковых автомобилей они наладили выпуск топливных насосов высокого давления в 1936 году. В соответствии с порядком работы цилиндров топливный насос высокого давления распределяет топливо по форсункам под высоким давлением.

Топливопроводы высокого давления соединяют ТНВД с форсунками. В нижней части форсунок расположены распылители, ими они входят в камеры сгорания. Топливо поступает в камеру сгорания в мелкодисперсном виде и воспламеняется из-за того, что в распылителях на выходе имеются очень мелкие отверстия. Угол опережения впрыска определяет момент времени впрыска. Топливный насос высокого давления и форсунки относятся к устройствам прецизионной точности. В процессе работы к ним поступает дизельное топливо, которое смазывает их штифты и плунжеры.

На заре производства топливных насосов высокого давления они были похожи на однорядные двигатели. Коленчатый вал двигателя был в зацеплении с кулачковым валом, у которого число выступов было равно числу цилиндров, и воздействовал непосредственно на плунжерные пары.

Топливные насосы высокого давления роторного типа применяют на дизельных легковых автомобилях с начала шестидесятого года прошлого века. Представляет собой устройство с вращающимся кулачковым валом, у которого один выступ, воздействующий на радиально расположенные плунжерные пары, число которых равно числу цилиндров. Их ещё называют распределительными. Они значительно дешевле по себестоимости и очень компактны.

Встроенные в насос электронные и механические устройства поворачивают вперёд и назад кулачковый вал, тем самым регулируют момент впрыска. Также, при помощи отсечных клапанов, понижающих давление, они регулируют подачу топлива. Для удержания нужного расхода топлива и токсичности выхлопных газов, начало впрыскивания должно быть выставлено в пределах плюс минус один градус поворота коленчатого вала.

Многоплунжерный топливный насос высокого давления

Цилиндр (втулка) и поршень (плунжер) малого размера – есть плунжерная пара. Их изготавливают с высокой точностью из высококачественной легированной стали. Для обеспечения минимального зазора в сопряжении при изготовлении их притирают друг к другу. Через выпускное отверстие топливо отводится, а через впускное поступает. Каждая плунжерная пара нагнетает топливо в свой цилиндр, а количество плунжерных пар соответствует числу цилиндров.

Плунжерные пары стоят внутри корпуса топливного насоса высокого давления. Отсечная кромка (спиральная канавка) имеется на боковой поверхности каждого плунжера. Коленчатый вал двигателя приводит в действие кулачковый вал топливного насоса высокого давления, который установлен на подшипниках качения в нижней части корпуса. К кулачкам через пружины прижимаются плунжеры. Кулачки перемещают плунжеры внутри втулок при вращении кулачкового вала. Когда плунжер движется вверх, он закрывает выпускное отверстие, после – впускное.

Многодырчатая форсунка состоит из корпуса распылителя, иглы, гайки, проставки, штанги, установочных штифтов, уплотнительного кольца, корпуса, фильтра, штуцера, регулировочной прокладки, уплотняющей втулки, пружины и упорной прокладки.

Сверху гильзы находится нагнетательный клапан, который под давлением топлива открывается и к соответствующим форсункам через топливопроводы высокого давления поступает топливо. В корпусе имеется игла, которую поджимает пружина. Игла способна перекрывать доступ топлива к распыляющим отверстиям. Давление топлива поднимает иглу. Пружина сжимается, и топливо впрыскивается в камеру сгорания. Когда канавка отсечной кромки совпадает с отверстием выпуска, тогда прекращается процесс впрыскивания. Давление топлива резко падает, игла закрывает распылитель. Подтекание топлива не наблюдается.

Если внутри повернуть плунжер, то изменив наклон отсечной кромки, Вы измените момент конца подачи топлива. Соответственно изменится и количество топлива. На каждом плунжере есть шестерня в зацеплении с зубчатой рейкой. Рейка механически соединена с педалью акселератора. Нажимая на педаль, Вы перемещаете рейку, которая вращает все плунжеры и меняет количество топлива. Если Вы прекратите подачу топлива, дизель будет заглушен и у всех плунжеров отсечная кромка соединится с выпускным отверстием.

Момент начала подачи топлива меняется при изменении количества оборотов коленчатого вала. Этому способствует центробежная муфта опережения впрыскивания топлива, установленная на кулачковом вале топливного насоса высокого давления. У ней внутри грузики, которые расходятся под действием центробежных сил при увеличении вращения коленчатого вала двигателя. По фазе, относительно привода они проворачивают кулачковый вал. Уменьшение количества оборотов коленчатого вала ведёт к позднему началу впрыскивания, а увеличение, соответственно, к более раннему.

Распределительный топливный насос высокого давления с компенсатором давления во впускном трубопроводе и аксиальным движением плунжера (LDA).

Одноплунжерные топливные насосы высокого давления имеют одну плунжерную пару, а специальный вращающийся распределитель подаёт топливо к форсункам разных цилиндров. Эти насосы, тоже являются распределительными. Они очень лёгкие и компактные, вот только долговечность их мала из-за большей частоты ходов плунжера.

Видео — принцип устройства и работы ТНВД

Что такое топливный насос высокого давления? (с изображением)

Устройство, перекачивающее топливо в цилиндры бензинового или дизельного двигателя, известно как топливный насос высокого давления. Насос обычно приводится в действие цепным или зубчатым ремнем газораспределительного механизма, который приводится в движение шестернями коленчатого вала. Эта система также связана с распределительным валом, заставляя их переплетаться. В традиционных четырехтактных двигателях он вращается на половине скорости коленчатого вала, чтобы обеспечить правильное время процесса впрыска. Это происходит, когда вот-вот начнется такт сжатия цилиндра.

Топливные насосы в дизельных двигателях работают под высоким давлением.

Эти устройства существенно отличаются от самого топливного насоса, который в первую очередь отвечает за поток топлива из своего контейнера или топливного бака.Это часть системы, в которой топливо выводится из бака и перекачивается по системе трубок к блоку двигателя. Затем топливный насос нагнетает топливо внутрь цилиндров.

Топливные насосы высокого давления должны работать в условиях высокого давления, чтобы система оставалась герметичной.В современных системах он находится на уровне 15 000 фунтов на квадратный дюйм или выше. По этой причине механики или инженеры, работающие с этими системами, особенно с дизельными, очень заботятся о личной безопасности. Сам топливный насос высокого давления может протолкнуть топливо в человеческое тело, нанося серьезный вред человеку.

В более крупных моделях используется концепция, известная как линейный впрыск . является нормальной моделью.В этой системе поршни работают с дроссельной заслонкой, которая может создавать различные уровни мощности в двигателе. Все цилиндры вращаются одновременно, и количество всасываемого топлива регулируется методом регулировки объема.

В двигателях меньшего размера, например в двигателях легковых и легких грузовиков, используется распределительный насос для управления процессом впрыска топлива.Форсунка закачивает газ или дизельное топливо в топливопроводы, что позволяет контролировать объем топлива. Время процесса впрыска контролируется коленчатым валом. По сути, чем быстрее движется транспортное средство, тем больше топлива впрыскивается в двигатель внутреннего сгорания. Это может быть подчеркнуто добавлением турбонагнетателя или нагнетателя, который придает двигателю большую мощность.

Топливный насос высокого давления управляется устройством, известным как регулятор .Регулятор прекращает подачу топлива в случае, если движущиеся части двигателя становятся слишком горячими и ставят под угрозу его жизнь. Это дает бонус в виде контроля скорости, которую может развивать автомобиль, в соответствии с местными законами.

3.2 Опыт, полученный при переоборудовании и эксплуатации современных транспортных средств

3.2 Опыт, полученный при переоборудовании и эксплуатации современных транспортных средств

---

---

3.2.1 необходимость продолжения практических испытаний
3.2.2 Переоборудование и эксплуатация сельскохозяйственного трактора Massey Ferguson 1100
3.2.3 Переоборудование и эксплуатация грузовика Scania
3.2.4 Опыт, связанный с сервисным обслуживанием и неисправностями оборудования

---

Промышленный газ использовался в качестве заменителя топлива почти для всех транспортных средств, эксплуатируемых в Швеции во время Второй мировой войны.С тех пор были произведены некоторые усовершенствования газификатора и технологии очистки газа. Это не обязательно означает, что промышленный газ по-прежнему является реалистичным вариантом замены нефтяного топлива в случае кризиса предложения. Нынешние двигатели отличаются от тех, что использовались в сороковых годах, как и автомобили. Поэтому для оценки нынешних возможностей производителей газа важно собрать и оценить опыт эксплуатации современных транспортных средств на этом топливе. Таблицы 3.В 10 и 3.11 перечислены тракторы и грузовики, переоборудованные для производства газа в Швеции после Второй мировой войны. Большинство из них было преобразовано и протестировано Шведским национальным испытательным институтом сельскохозяйственной техники и использовалось для практической работы в течение нескольких лет под контролем института. Эти испытания были сосредоточены на двойном топливе двигателей с воспламенением от сжатия. Опыт эксплуатации на сегодняшний день составляет более 65000 км для грузовых автомобилей и 15000 часов для тракторов.

Таблица 3.9 Результаты предварительных испытаний различных видов топлива из биомассы в стандартном газификаторе для древесной щепы

Проверенное топливо	Испытательная машина	Опыт	Выводы
Торф
Пеллеты мокрого карбонизированного торфа	Газификатор Scania L80 F500	Пройденное расстояние 224 км.Большой перепад давления в газификаторе. Зашлакованность форсунок, засорение тканевого фильтра смолой.	Проблема со смолой может быть решена другим выбором сопел и дроссельной заслонки.
Торф дерновый	Scania L80 Газификатор F500 (конфигурация деревянных блоков)	Пройденное расстояние 735 км. Зашлакованность. Загрязнение перфорированного кожуха топливного бака и рубашки конденсата. Тканевый фильтр требует более частой очистки, чем древесная стружка.	Если допустимо частое очищение газификатора и фильтров, можно использовать топливо.
Торф фрезерный	Газификатор Scania L80 F500	Газ трудногорючий. Большая потеря давления через несколько км. Двигатель очень слабенький.	Это топливо нельзя использовать в данном газогенераторе.
Сельскохозяйственные остатки
Гранулы из рапсовой соломы	Газификатор Scania L80 F500	Пройдено 445 км.(8,5 ч). Образовался большой шлаковый пирог.	Если допустимо частая очистка газификатора, можно использовать топливо.
Кубики пшеничной соломы	Трактор: Bolinder-Munktell, BM650 Gasifier F300 (Исходная конфигурация).	4,5 ч работы. Перемычка и сильное зашлаковывание. Выходная мощность 66-82% от мощности по древесной щепе.	Это топливо не подходит для данного газификатора.
	Трактор: Bolinder-Munktell, BM650 Gasifier F300 (конфигурация деревянного блока).	4 ч работы. Некоторые перемычки и сильное зашлаковывание. Выработка электроэнергии 78-90% от мощности по древесной щепе.
Сахарный тростник прессованный и разрезанный	Трактор: газификатор Bolinder-Munktell BM650 F300	3 ч работы. Перекрытие привело к нерегулярной добыче газа.Некоторое зашлаковывание. Выходная мощность 97% от мощности по древесной щепе.	В таком виде топливо не подходит для данного газогенератора.
Кокосовая скорлупа дробленая	Трактор: газификатор Bolinder-Munktell BM650 F300	7 ч работы. Превосходное представление. Выработка электроэнергии 103% от мощности по древесной щепе.	Хорошее топливо для настоящего газогенератора.
Кокосовая шелуха, разрезанная	Трактор: газификатор Bolinder-Munktell BM650 F300 (конфигурация деревянного блока).	2,5 ч работы. Перемычки нет, но наблюдается некоторое зашлаковывание. По древесной щепе вырабатывается 102% мощности.	Тест слишком короткий для завершения. Обнадеживает отсутствие перемычки. Признаки зашлакованности показывают, что может потребоваться более частая очистка газогенератора.

Таблица 3.10 Тракторы, переведенные на работу по производству газа в Швеции после Второй мировой войны

Таблица 3.11 Грузовые автомобили, переведенные на работу по производству газа в Швеции после Второй мировой войны

Кроме того, институт переоборудовал и эксплуатировал одну легковую машину Opel Rekord 1700, которая проехала более 47000 км с газификатором на древесной щепе.Шведский производитель автомобилей Volvo переоборудовал и эксплуатировал три легковых автомобиля, один Volvo 142 и два Volvo 144 с типами двигателей B20.

Последние модификации грузовиков были произведены Институтом Бейера для полевых испытаний в развивающихся странах и частной компанией.

Наиболее подробные данные об эксплуатации современных тракторов и грузовиков были собраны в рамках программы, проводимой Шведским национальным испытательным институтом сельскохозяйственной техники.Ниже представлен опыт работы с двумя из этих транспортных средств, грузовиком и сельскохозяйственным трактором.

Полевые испытания каждой конкретной модели транспортного средства и для всех условий эксплуатации, очевидно, необходимы для полной оценки генераторного газа в качестве автомобильного топлива. Описанный опыт может служить только в качестве руководства в отношении технических характеристик, требований к обслуживанию и ремонту, а также срока службы оборудования.

Опыт не относится к самым последним моделям транспортных средств и не обязательно применим к условиям эксплуатации других стран.Полевые испытания в развивающихся странах, запланированные Шведским управлением международного развития и другими международными организациями по содействию развитию, предоставят ценную дополнительную информацию.

а) Общее описание переделанного трактора

Об опыте модернизации этого трактора сообщил (на шведском языке) Аксельссон (1).

В таблице 3.12 приведены основные данные переоборудованного трактора. Система газификатора представлена ​​на рис.3.8, а изображение переоборудованного трактора на рис. 3.9.

Рис. 3.8 Схема системы газификации, используемой в сельскохозяйственном тракторе Massey Ferguson

Рисунок 3.9 Изображение сельскохозяйственного трактора Massey Ferguson 1100, переведенного на работу на древесном газе

Таблица 3.12 Технические характеристики трактора Massey Ferguson, переведенного на генераторный газ

Трактор
Модель и номер		Massey Ferguson 110 № 915 12763
Общий вес в исполнении для генераторного газа		5090 кг
Двигатель
Тип и номер		Дизельный двигатель Perkins, прямой впрыск № VA 5143
Объем цилиндра		5.8 дм³
Кол-во цилиндров		6
Степень сжатия		16: 1
ТНВД:		Распределитель типа с центробежным регулятором CAV типа DPA 326 2948
Форсунки		CAV типа BDLL 150 S 6472
Система газификатора
Газификатор		Тип F3 5 / 80-150
	Объем топливного бункера	0.2 м³
	Диаметр горловины	120 мм
	Диаметр сопла	12 мм
Газовый фильтр		Industrifilter AB
	Площадь фильтрации	4,9 м² 1)
Газоохладитель		Тип D
	Охладитель	5.8 м²
Общий вес		450 кг

1 / Первоначально 2,5 м². Это требовало очистки каждые 20 часов, что считалось неприемлемым.

Газогенератор и газовый фильтр смонтированы на консолях, прикрученных к корпусу с левой стороны трактора. Свободная высота газификатора над землей — 500 мм. Охладитель газа установлен на консолях перед охладителем двигателя.

Потребовались лишь незначительные изменения оригинального трактора. Фары были перенесены на верхнюю часть крыши, поскольку в противном случае левый свет был заблокирован газогенератором. Воздушный фильтр повернут так, чтобы вставку можно было снять с правой стороны трактора, так как блок газового фильтра с левой стороны трактора не позволит обслуживать воздушный фильтр в исходном положении. В капоте двигателя сделано новое отверстие для впускного патрубка воздушного фильтра.Свободные грузы и их кронштейны на передней части трактора были удалены, чтобы освободить место для газоохладителя. Двигатель был оснащен дополнительным регулятором скорости, который воздействует на газовый дроссель в газо-воздушном смесителе. Регулятор приводится в движение клиновым ремнем от дополнительного шкива, установленного на валу вентилятора. Система впрыска дизеля потребовала самых существенных изменений. ТНВД — распределительного типа с центробежным регулятором. Первоначальная система впрыска обеспечивала впрыск при пониженных оборотах двигателя, превышающих объемы, необходимые для двойного топлива.В результате на низких скоростях впрыск будет излишне большим.

Постоянный объем впрыска был получен путем установки устройства регулировки давления топлива, обычно используемого в насосах с гидравлическим регулятором скорости. На рис. 3.10 показаны характеристики впрыска исходной и модифицированной систем.

Перегрева насоса удалось избежать, направив избыточный поток в топливный бак, как описано в разделе 3.1.4. Также был установлен радиационный экран для защиты насоса и топливного фильтра от нагрева горячим газификатором, который установлен на той же стороне, что и насос. 1 / ТНВД был оснащен регулируемым упором рычага остановки двигателя, близким к нулевому положению впрыска. Когда рычаг находится в этом положении, поток впрыска меньше, чем требуется для холостого хода, что означает, что двигатель можно остановить, просто закрыв газовый дроссель, даже если поток дизельного топлива нельзя полностью перекрыть. Рычаг остановки также может быть отрегулирован водителем в полностью дизельное положение, что позволяет запускать двигатель и двигаться на дизельном топливе, если это необходимо.

1 / Изначально эти изменения не производились.После 25 часов работы насос заклинило, что связано с недостаточным охлаждением и смазкой. После описанных здесь изменений насос работал удовлетворительно

Рисунок 3.10 Характеристики впрыска оригинальной и модифицированной системы впрыска топлива сельскохозяйственного трактора Massey Ferguson 1100

Крепление форсунок также было изменено, так как после нескольких часов работы с оригинальной конструкцией выяснилось, что форсунки были горячими и страдали от отложений кокса в отверстиях сопел.Это было вызвано сочетанием низкого расхода впрыска в двухтопливном режиме и способа установки форсунок в головке блока цилиндров. Двигатель оснащен головкой блока цилиндров, закрывающей все шесть цилиндров. Отверстия для форсунок выполнены в литом материале. Это приводит к плохому охлаждению форсунок, отчасти из-за низкой теплопроводности чугуна, отчасти из-за большой толщины стенок.

Для улучшения охлаждения форсунки на форсунку была установлена ​​медная втулка, открывшая соединение между пространством, в котором расположены форсунки, и каналами охлаждающей воды в головке блока цилиндров.Это изменение было довольно просто сделать. После этой модификации перед снятием форсунок необходимо было слить охлаждающую воду из двигателя.

Общая высота газогенератора над землей 222 см. Уровень глаз водителя составляет 225 — 240 см, в зависимости от того, как отрегулировано сиденье. Поле обзора в прямом левом направлении частично закрывается газификатором и корпусом фильтра. Справа и назад поле зрения не изменяется.

б) Лабораторные испытания производительности

Проведены лабораторные испытания для определения производительности системы газификатора и переоборудованного двигателя.

Сводные результаты испытаний приведены в Таблице 3.13 и на Рис. 3.11. Максимальная мощность в двухтопливном режиме составила 51 кВт примерно при 2170 об / мин (угол впрыска на 30 ° до ВМТ). Это 79% максимальной мощности для прямого дизельного двигателя с рекомендуемым моментом впрыска (22 ° до ВМТ) и 76% мощности дизельного двигателя при таком же моменте впрыска, что и для двойного топлива. Как видно из Таблицы 3.13, замещение дизельного топлива составило 80-85%, а эффективность системы газификатора около 70%.Было установлено, что твердый остаток в зольном яме составляет до 3,5% от расхода топлива. Это приведет к потере около 5% при полной мощности.

Испытания также проводились с форсунками, отличными от оригинального типа с четырьмя отверстиями. Форсунки игольчатого типа в оригинальной головке блока цилиндров не проявляли тенденции к закоксовыванию — форсунки самоочищаются, — но максимальная мощность при работе на двух видах топлива была на 19 процентов ниже, чем при работе на четырех отверстиях. Прямая работа дизеля с этим инжектором не считалась возможной, так как очень дымные выхлопные газы получались уже на малых мощностях.Форсунки с двумя отверстиями давали такую ​​же выходную мощность в двухтопливном режиме, что и форсунки с четырьмя отверстиями для оборотов двигателя до 1900 об / мин и немного ниже. При прямом дизельном режиме выходная мощность обычно была ниже, чем для четырехходовых форсунок во всем диапазоне скоростей.

Рис. 3.11 Общая эффективность при частичной нагрузке для системы газификатора F-5 / 80-150, установленной на тракторе Massey Ferguson.

Таблица 3.13 Результаты лабораторных испытаний системы газификатора F-5 / 80-150, установленной на тракторе Massey-Ferguson 110.

Топливо	Щепа, влажность 8%, насыпная плотность 152 кг / м³
Рейтинг	Макс.	Деталь	Холостой ход
Частота вращения двигателя (об / мин)	1855	1440	1015
Выходная мощность (кВт)	40	29	–
Расход топлива
Древесная щепа (кг / ч)	41	27	8.5
Дизельное топливо (кг / ч)	2,2	1,9	1,2
Энергетический баланс
Теплотворная способность газа МДж / Нм³	5.60	5,56	5,54
Дизельное топливо Доля топливной энергии (%)	18.9	15,0	26,2
Общий КПД	18,0	5,3	0
КПД холодного газа газификатора (%)	71,1	66,5	73,1
Суммарные потери энергии (кВт)	181.5	143,3	54,8
Энергетические потери газификатора (кВт)	56,3	43,0	10,1
Нагрузка на подовую
B г (Нм 3 / см², h)	0,79	0.49	0,17
Содержание смолы
г / Нм³	0,13	0,04	0,17

в) Практический опыт

Трактор проработал более 2500 часов в течение шести лет на двух крупных фермах на юге Швеции.Трактором в основном управляли студенты-аграрии, так как рядовые трактористы не были заинтересованы в его использовании. Основной причиной этого является то, что ежедневное обслуживание требует много времени, грязно и тяжело. Подготовка к операции требует 30 — 45 минут. Для работы в течение полной рабочей смены на крышу необходимо загружать большое количество щепы.

На обучение нового водителя уходит от одной до двух недель. Каждый ученик отвечал за трактор в течение шести месяцев.

Трактор выполнял следующие виды работ:

— Обработка почвы	комковая дробилка	Ширина 4 м
	борона колышковая	Ширина 5 м
	Борона дисковая	Ширина 2 м
	наземный пакер	Ширина 6-10 м

Перевозка свеклы, зерна и удобрений.

Система газификатора работает удовлетворительно. Среднее время между чистками различных частей системы и другими сервисными мероприятиями, а также отказы обсуждаются в разделе 3.2.4. Форсунки, которые считались критически важными для надежности, не доставили никаких проблем. Произошла одна серьезная поломка двигателя. Вероятно, это было вызвано тем, что вода засасывалась газом из переполненной емкости для конденсата в газоохладителе.

а) Общее описание переоборудованного грузовика

Об опыте переоборудования этого грузовика сообщил (на шведском языке) Аксельссон (2).Система газификатора, которая изначально была прототипом конструкции типа F5, позже была заменена серийным прототипом конструкции F500. Это изменение было внесено в 1979 году примерно через 45000 км. В таблице 3.14 приведены основные данные для переоборудованного автомобиля. Система газификатора показана на рис. 3.12, а изображение переоборудованного грузовика — на рис. 3.13.

Вся система газификатора, включая газоохладитель, смонтирована на раме, которая прикручена к шасси за кабиной водителя. Чтобы освободить место для установки газогенератора, платформу укоротили.Расстояние между кабиной и платформой теперь 108 см. Это уменьшило площадь платформы примерно до 80 процентов от первоначальной.

Рисунок 3.12 Схема системы газогенератора, используемой для грузовика Scania L8050

Рисунок 3.13 Изображение грузовика Scania L8050, переоборудованного для работы на древесном газе

Таблица 3.14 Технические характеристики грузовика Scania, переведенного на генераторный газ

Грузовик
Модель и номер	Scania L8050 № 365472
Общий вес в исполнении для генераторного газа	8350 кг
Грузоподъемность	7600 кг
Двигатель
Тип и номер	Дизельный двигатель Scania № 735145
Объем цилиндра	7.8 дм³
Количество цилиндров	6
Степень сжатия	15,9: 1
ТНВД	Проточный тип с регулятором вакуума типа CAV NR6H80 / 338 GLPE 34
Форсунки	CAV типа BDLL 150S 6403
Система газификатора
Тип газификатора	Ф-С / 80-150 2 /
Объем топливного бункера	0.031 м³
Диаметр горловины	150 мм 1 /
Диаметр сопла	12 мм 1 /
Газовый фильтр	Industrifilter AB
	Две параллельные стандартные коробки
	Площадь фильтрации: 6 м²
Газоохладитель	Тип D 2
	Площадь охладителя 5,8 м²
Общий вес	456 кг

1 / Испытания проводились также с горловиной 165 мм и соплами 14,5 мм.Это дало улучшение макс. мощность.

2 / Позже заменен на тип F500.

ТНВД — рядного типа с регулятором вакуума. Напорные клапаны имеют отверстия холостого хода. Никаких модификаций ТНВД не производилось. Демпфер регулятора настроен на подавление склонности к колебаниям управляющей тяги.

Инъекционный насос для использования два эксплуатации топлива пути перемещения стоп рычага от полной позиции подачи до регулируемого упора, близкого к нулевой позиции подачи.Это дает расход топлива ниже требуемого для холостого хода.

Следовательно, можно выключить двигатель, переместив рычаг в это положение, когда двигатель работает на прямом дизельном топливе, или закрыв дроссельную заслонку, когда двигатель работает на двух видах топлива. Рычагом можно управлять из кабины водителя с помощью обычного упора. Форсунки установлены в стальных патрубках в головке блока цилиндров. Стальные патрубки непосредственно окружены охлаждающей водой. Никаких модификаций, чтобы избежать перегрева форсунок, не производилось, поскольку предполагалось, что в этом нет необходимости.

Смеситель газа / воздуха, рис. 3.14, был подсоединен к впускному коллектору двигателя. Дроссель газа управляется педалью газа, дроссель вторичного воздуха — ручным управлением в кабине водителя. Отсек между двумя дросселями в магистрали вторичного воздуха соединен с вакуумной камерой регулятора ТНВД. Это дает возможность использовать регулятор для ограничения разгона двигателя. Воздушный фильтр был перемещен, чтобы освободить место для газо-воздушного смесителя.Система вентиляции картера была изменена на закрытую во избежание утечки ядовитого газа. Вентиляционная труба, которая первоначально открывалась в атмосферу под двигателем, теперь соединена со шлангом между воздухоочистителем и клапаном смешивания газа и воздуха.

Грузовик был протестирован с использованием различных степеней сжатия и времени впрыска, чтобы найти наиболее подходящую комбинацию. Результаты этих испытаний приведены в Таблице 3.15.

Было обнаружено, что наилучшие характеристики в двухтопливном режиме были получены при уменьшении степени сжатия с 1:16.От 5 до 1: 15,9 и впрыск за 35 до ВМТ. Пониженная степень сжатия была достигнута за счет использования одного из медных листов прокладки головки блока цилиндров в качестве дополнительной прокладки между головкой блока цилиндров и блоком двигателя.

б) Лабораторные испытания производительности

Лабораторные испытания производительности были проведены для определения производительности при различных степенях сжатия, времени впрыска, диаметрах горловины и воздушного сопла и конструкциях клапана смешивания газа и воздуха.

Рисунок 3.14 Испытания газовых смесителей для грузовика Scania L8050 — a. Газовоздушный смеситель Scania Vabis design

Рисунок 3.14. Испытания газовых смесителей для грузовика Scania L8050 — b. Газовоздушный смеситель, разработанный Национальным испытательным институтом сельскохозяйственной техники

Таблица 3.15 Опыт испытаний с различными степенями сжатия и синхронизацией впрыска для двухтопливного режима двигателя Scania D8

Степень сжатия	Меры по изменению степени сжатия	Время впрыска, ° до ВМТ	Опыт
16.5: 1	Оригинальный двигатель	30	Стук
		25	Нет детонации, пониженная мощность
13,9: 1	Двойные прокладки ГБЦ	25 — 39	Детонации нет, но возникают трудности с запуском и пониженная мощность
15.9: 1	Одинарная прокладка вместе с одним медным листом от другой прокладки	36	Стук при низких оборотах двигателя (имеет ограниченное практическое значение при использовании правильной передачи).
		32	Отсутствие детонации даже на низких скоростях, но некоторые потери мощности на высоких скоростях.

Выводы по результатам этих испытаний обобщены в предыдущем разделе.

Максимальная мощность для прямого дизельного двигателя составила 70,5 кВт (при 2090 об / мин) с пониженной степенью сжатия. После установки и регулировки газо-воздушного смесителя, а также регулировки момента впрыска на 35 ° перед ВМТ мощность снизилась до 60,2 кВт (при 1720 об / мин). Максимальная выходная мощность для двухтопливного режима работы составила 49,8 кВт (при 2230 об / мин), то есть 71 процент мощности для прямого дизельного режима при пониженной степени сжатия.

Было обнаружено, что впрыск дизельного топлива составляет около 15 процентов от впрыска при прямом дизельном режиме.

в) Опыт практической эксплуатации

Самосвал эксплуатируется с марта 1969 года и преодолел более км на двухтопливном режиме и 28000 км на прямом дизельном топливе. Он все еще работает. Грузовик использовался для различных видов транспорта, для обучения водителей, для испытаний с разными видами топлива и для демонстрации.

В таблице 3.16 показан расход топлива, определенный при практической эксплуатации для различных нагрузок. Замена дизельного топлива составляет около 80 процентов по сравнению с обычной дизельной работой грузовика в его переделанной версии.Расход древесной щепы для замены 1 кг дизельного топлива составляет около 3,6 кг, что указывает на практическую эффективность системы газификации около 71 процента.

Для обучения работе на двух видах топлива водителя, имеющего опыт вождения дизельного грузовика, требуется всего около пяти часов, из которых три — теоретическая подготовка, а около двух — практическая подготовка. Такие быстро обученные водители несколько раз без особых проблем использовали грузовик для поездок на несколько тысяч километров в оба конца.Однако водители отмечают, что движение по городу — в частности, в Стокгольме — на двух видах топлива намного неудобнее, чем движение по шоссе. В городе требовалось больше планирования для заправки в подходящем месте. Большие облака дыма, выходящие во время обдува, считались проблемой. Плохое ускорение после остановок на светофоре тоже оказалось неудобным.

Во время практических испытаний велись записи расхода топлива, интервалов обслуживания и ремонта, а также отказов оборудования.Сводка этих записей приведена в разделе 3.2.4.

Таблица 3.16 Расход топлива, наблюдаемый при практической работе на двух видах топлива или прямом дизельном топливе грузовика Scania L8050

Нагрузка	Прямая дизельная работа	Двухтопливный режим 1 /
	Дизельное топливо кг / 10 км	Дизельное топливо кг / 10 км	Древесная щепа 2 / кг / 10 км	Замена дизельного топлива	КПД системы газификатора
Пустой	2.44	0,50	7,2	80	69
5000 кг	2,61	0,50	7.6	81	71
8000 кг	2,87	0,55	7,8	81	76

1 / Средняя скорость около 60 км / дюйм.
2 / Щепа 10 x 10 — 40 x 40 мм, влажность 8 — 10%.

Для экономической оценки работы сельскохозяйственных тракторов и других транспортных средств на чистом древесном газе или двух видах топлива большое значение имеют данные о дополнительном времени обслуживания, а также о затратах и ​​времени, необходимом для технического обслуживания и ремонта.

Для автомобилей, испытанных Шведским национальным испытательным институтом сельскохозяйственной техники, велись записи об интервалах обслуживания и технического обслуживания, а также об отказах оборудования, см. Таблицу 3.17 и 3.18. Существуют различия между различными транспортными средствами, и вместо того, чтобы представлять здесь детально описанные опыты с двумя транспортными средствами, было предпочтительнее представить интегрированные опыты, основанные на работе нескольких транспортных средств. В таблице 3.18 показаны приблизительные интервалы обслуживания и приблизительное время, необходимое для выполнения работ по обслуживанию.

Предполагая, что автомобиль используется восемь часов в день, время обслуживания, необходимое для системы газификатора, можно оценить как 15-25 минут на час работы, включая остановки для дозаправки.

Приблизительные интервалы ремонта для различных критических компонентов приведены в таблице 3.18, которая основана на практическом опыте эксплуатации нескольких автомобилей. Эти опыты не обязательно отражают то, что было бы найдено, если бы технология широко использовалась регулярно. Настоящий опыт может быть смещен в отрицательную сторону, потому что испытанные системы были в значительной степени прототипами первого или второго поколения — они также были изготовлены из самых дешевых материалов, которые можно было разумно использовать.Можно ожидать, что коммерческие продукты, находящиеся в регулярном использовании, будут демонстрировать более длительный срок службы, если они будут обслуживаться и эксплуатироваться как прототипы.

Однако опыт может быть смещен в положительную сторону, потому что операторы тестовых автомобилей были более заинтересованы и заинтересованы в функционировании системы, чем средний оператор, если бы технология широко использовалась. Большинство задач по обслуживанию и ремонту грязные. Это может привести к пренебрежению некоторыми операторами.Также существуют некоторые трудности, связанные с оценкой интенсивности отказов, которые можно ожидать для других рабочих ситуаций. Некоторые из отказов, такие как истирание фильтровальных мешков и растрескивание игольных пластин, явно связаны с количеством часов работы. Другие, такие как коррозионное повреждение, могут в большей степени зависеть от фактического возраста компонента.

Затраты на ремонт прототипных систем, вероятно, совсем не отражают затрат, которые могут возникнуть при практической эксплуатации.Запасные части массового производства будут намного дешевле, чем запчасти, изготовленные специально для прототипов.

Таблица 3.17 Интервалы технического обслуживания и ремонта систем автомобильного газификатора в практической эксплуатации

	Интервал	Требуемое время
Ежедневная подготовка к работе	Каждый день эксплуатации	30 — 45 мин.
Заправка топливом	Каждые 40-50 мин.	Менее 5 мин.
Слив конденсатной емкости на газоохладителе	Каждые 2-3 часа	Менее 5 мин. 1 /
Удаление золы из зольника газогенератора	Каждые 8-15 ч	15-30 мин. 2 /
Слив конденсатной емкости на газогенераторе	Каждые 8-10 ч	Менее 5 мин. 2 /
Очистка шланга между воздухозаборником и пусковым вентилятором	Каждые 55 ч Примерно 1 ч
Очистка тканевого фильтра	Каждые 25 — 100 ч 3 /	30-60 мин.
Очистка рубашки конденсата	Каждые 75 — 135 ч	1-2 ч
Замена различных прокладок	Каждые 500 ч	Около 1 ч
Очистка газоохладителя и впускного коллектора	Каждые 500 ч 4 /	1-2 ч

1 / Выполнено во время остановки дозаправки

2 / Обычно можно проводить как часть ежедневной подготовки.Отведенное на это время включает и эти задачи.

3 / Интервал очистки зависит от допустимой потери давления и размера поверхности фильтра по отношению к потоку газа.

4 / Требуется очистка после выхода из строя газового фильтра. Оценка частоты основана на наблюдаемой частоте отказов фильтровальных рукавов.

Таблица 3.18 Срок службы некоторых критических компонентов между ремонтом или заменой в соответствии с практическим опытом эксплуатации

Компонент или часть системы	Наработка на отказ (ч)	Вид неисправности и ремонта	Комментарий
Газификатор
Крышка топливного бака и верхняя часть газогенератора	Свыше 4000		Возраст около шести лет и старше
Нижняя часть, включая рубашку для конденсата и зольную яму.	2000–4000	Коррозия — Устраните или замените поврежденную деталь.	Для этих деталей в испытательных газификаторах используется низкоуглеродистая сталь. Использование коррозионно-стойкого сплава увеличивает срок службы.
Пожарный ящик	600–1000	Трещины, деформация — приварить или заменить.
Горловое кольцо	Около 700	Трещины, деформация — приварить или заменить.
Решетка и механизм решетки	400–700	Трещины, деформация — приварить или заменить.
Тканевый фильтр
Фильтр-мешки	500–1000	Истирание, прорывы — заменить
Фильтр-бокс	Свыше 4000
Охладитель газа
Охлаждающие элементы и емкость для конденсата	1500 — 2000 4000	Коррозия — заплатка Общая коррозия — заменить
Двигатель	Свыше 4000		Осмотр двигателя грузовика Scania LBS 110 после 1 км (около 4000 ч) показал несколько больший износ цилиндров, чем при прямой дизельной работе.

Не кажется необоснованным предположить, что срок службы системы газификатора в целом составит около шести лет, а стоимость ремонта составит пять процентов капитальных вложений на 1000 часов работы. Стоимость ремонта рассчитана исходя из предположения, что фильтровальные мешки необходимо заменять каждые 500–1000 часов и что ремонт частей системы, подверженных воздействию высоких температур или коррозионных конденсатов, необходим примерно с такой же частотой.

---

LS1 Комплект топливного насоса и регулятора / фильтра EFI

Детали

Топливный фильтр в комплекте:

да

Регулятор давления топлива в комплекте:

да

Информация

Чтобы сделать трансплантацию LS1 менее болезненной, мы собрали для вас эти наборы.Если у вас уже есть топливный насос в баке, используйте комплект фильтра / регулятора 910-12800.

Этот комплект включает в себя линейный насос MSD высокого давления 255 л / ч, способный развивать скорость 43 галлонов в час при 40 фунтах на квадратный дюйм или 39 галлонов в час при 80 фунтах на кв. 6 AN с внутренней резьбой на штуцер с заусеничным шлангом 5/16 дюйма). Насос потребляет всего 5,4 А и поддерживает до 500 лошадиных сил. Насос имеет входной заусеничный шланг 3/8 дюйма и выход заусеницы 5/16 дюйма.

Шланг и дополнительные фитинги продаются отдельно.MSD насос требует использования 5/16″ резинового шланга высокого давления с соответствующими впрыском топлива хомутами для напорной стороны насоса. Новый Vapor Guard для шлангов, фитинги и зажимы, показанные ниже, теперь доступны для одного окна и помочь сделать это установить оснастку.

Банкноты

Входная сторона фильтра / регулятора — это конец с (2) входными трубками с наружной резьбой. Трубка большего размера 3/8 дюйма — это вход давления от насоса. Трубка меньшего размера 5/16 дюйма — возврат в резервуар.На внутренней стороне фильтра / регулятора в фитинге используется «защелка». Это выходная сторона фильтра для магистрали к топливной рампе двигателя.

Характеристики

• Основное применение: Chevrolet Corvette (’99 -’04)
• Тип фильтра: Топливный (в комплекте) Фильтр
• Сервис фильтра: Топливо
• Тип фильтра: Полнопоточный
• Материал фильтра: Бумага
• Высота фильтра : 5,755 дюйма
• Внешний диаметр фильтра Верх: 2.230 дюймов
• Номинальное значение в микронах: 5
• Регулируемое давление: 58 фунтов на кв. Дюйм (фиксированное, не регулируемое)
• Расход насоса при 40 фунтах на квадратный дюйм: 43 галлона в час (282 фунта / час) бензин
• Расход насоса при 80 фунтах на квадратный дюйм: 39 галлонов в час бензин
• Работа насоса: 12 В / 5,4 А
• Вход насоса: штуцер 3/8 дюйма
• Выход насоса: штуцер шланга 5/16 дюйма
• Включает 2 амортизированных монтажных зажима и 4 крепежных болта

Важные сообщения

• Получите БЕСПЛАТНУЮ доставку, если ваш заказ включает этот товар на сумму более 99 долларов! Наземная доставка только на территории США.

Использование некоторых деталей запрещено в Калифорнии или других штатах с аналогичными законами / постановлениями.

PPT — ГЛАВА 4 Эксплуатация и диагностика дизельного двигателя Презентация PowerPoint

ГЛАВА 4 Эксплуатация и диагностика дизельного двигателя

ЦЕЛИ После изучения главы 4 читатель сможет: • Подготовиться к работе двигателя ASE ( A8) область содержания сертификационного теста «C» (Диагностика и ремонт топливных, воздухозаборных и выхлопных систем).• Объясните, как работает дизельный двигатель. • Опишите разницу между дизельными двигателями с прямым впрыском (DI) и непрямым впрыском (IDI). • Перечислите части типовой топливной системы дизельного двигателя. • Объясните, как работают свечи накаливания. • Перечислите преимущества и недостатки дизельного двигателя. • Опишите, как дизельное топливо оценивается и тестируется.

Плотность в градусах API Цетановое число Точка помутнения Катализатор окисления дизельного топлива (DOC) Датчик перепада давления (DPS) Прямой впрыск (DI) Точка воспламенения Свеча накаливания Теплота сжатия Common Rail высокого давления (HPCR) Впрыск гидравлического электронного блока ) Непрямой впрыск (IDI) Впрыскивающий насос Подъемный насос Тестер непрозрачности Поплавок Регенерация Водно-топливный сепаратор КЛЮЧЕВЫЕ УСЛОВИЯ

ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ • В 1892 году немецкий инженер по имени Рудольф Дизель усовершенствовал двигатель с воспламенением от сжатия, носящий его имя.• Дизельный двигатель использует тепло, создаваемое сжатием, для воспламенения топлива, поэтому ему не требуется система искрового зажигания.

РИСУНОК 4–1 Сгорание дизельного топлива происходит, когда топливо впрыскивается в горячий, сильно сжатый воздух в цилиндре. ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ • Поступающий воздух сжимается до тех пор, пока его температура не достигнет примерно 1000 ° F (540 ° C). • Это называется теплотой сжатия. • Когда поршень достигает верхней точки своего такта сжатия, топливо впрыскивается в цилиндр, где оно воспламеняется горячим воздухом.

РИСУНОК 4–2 Типичная система впрыска топлива для автомобильного дизеля типа инжектор-насос. ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ • В обычном дизельном двигателе используется точный впрыскивающий насос топливной системы и отдельные топливные форсунки. • Насос подает топливо к форсункам под высоким давлением и через определенные промежутки времени.

РИСУНОК 4–3 В дизельном двигателе с непрямым впрыском используется форкамеру и свеча накаливания. ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПРЯМОЙ И ПРЯМОЙ ВПРЫСК • В дизельном двигателе с непрямым впрыском (сокращенно IDI) топливо впрыскивается в небольшую форкамеру, которая соединена с цилиндром узким отверстием.

РИСУНОК 4–4 Дизельный двигатель с прямым впрыском впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания. Во многих конструкциях свечи накаливания не используются. ДИЗЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПРЯМОЙ И ПРЯМОЙ ВПРЫСК • В дизельных двигателях с прямым впрыском (сокращенно DI) топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. • Поршень имеет углубление, в котором происходит начальное сгорание. • Дизельные двигатели с прямым впрыском обычно более эффективны, чем двигатели с непрямым впрыском, но имеют тенденцию к большему шуму.

ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ЗАЖИГАНИЕ ТОПЛИВА • Зажигание происходит в дизельном двигателе за счет впрыска топлива в воздушный заряд, нагретый за счет сжатия до температуры выше точки воспламенения топлива или около 1000 ° F (538 ° F). C).

ТРИ ФАЗЫ СГОРАНИЯ • В дизельном двигателе сгорание состоит из трех различных фаз или частей. • Задержка зажигания. • Быстрое сгорание. • Контролируемое горение.

КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ • Дизельные двигатели должны быть тяжелее бензиновых из-за огромного давления, которое создается в цилиндрах во время работы.

РИСУНОК 4–5 Общая топливная магистраль дизельного двигателя Cummins. Насос высокого давления (до 30 000 фунтов на квадратный дюйм) используется для подачи дизельного топлива в эту общую топливную рампу, у которой есть кубики, идущие к каждой форсунке. Обратите внимание на толстые стенки цилиндра и прочную конструкцию. КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

РИСУНОК 4–6 Узел шток / поршень 5,9-литрового дизельного двигателя Cummins , используемого в пикапе Dodge. КОНСТРУКЦИЯ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ

ТОПЛИВНЫЙ БАК И ПОДЪЕМНЫЙ НАСОС • Топливный бак, используемый на автомобиле, оборудованном дизельным двигателем, отличается от того, который используется с бензиновым двигателем, по нескольким причинам, включая: • Большую заливную горловину для дизельного топлива .• Отсутствие устройств для контроля выбросов парниковых газов или угольных баллончиков.

РИСУНОК 4–7 Использование ледяной бани для проверки датчика температуры топлива. ТОПЛИВНЫЙ БАК И ПОДЪЕМНЫЙ НАСОС

ИНЖЕКЦИОННЫЙ НАСОС • ТНВД дизельного двигателя используется для повышения давления дизельного топлива с очень низких значений, создаваемых подъемным насосом, до чрезвычайно высокого давления, необходимого для впрыска. • Топливные насосы обычно приводятся в действие шестерней распредвала в передней части двигателя.• По мере вращения вала ТНВД дизельное топливо подается из заливного отверстия в камеру высокого давления. • Если используется ТНВД распределительного типа, топливо вытесняется из порта впрыска в нужное сопло инжектора по линии высокого давления.

РИСУНОК 4–8 Типичный распределительный насос для впрыска дизельного топлива , показывающий насос, трубопроводы и топливный фильтр. ИНЖЕКЦИОННЫЙ НАСОС

ИНЖЕКЦИОННЫЙ НАСОС РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ИНЖЕКЦИОННЫЙ НАСОС • Распределительный дизельный топливный насос представляет собой узел насоса высокого давления с линиями, ведущими к каждой отдельной форсунке.• Линии высокого давления между распределителем и инжекторами должны быть одинаковой длины, чтобы обеспечить правильное время впрыска. • Впрыскивающий насос сам создает опережение впрыска, необходимое для оборотов двигателя выше холостого хода, и топливо подается в трубопроводы. • Топливо под высоким давлением вызывает открытие форсунок. • Из-за внутреннего трения магистралей существует небольшая задержка до того, как давление топлива откроет форсунку форсунки.

РИСУНОК 4–9 Схема узла впрыскивающего насоса дизельного топлива Stanadyne , показывающая все связанные компоненты.ИНЖЕКЦИОННЫЙ НАСОС НАСОС ВПРЫСКА

НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ COMMON RAIL • В новых дизельных двигателях используется система подачи топлива, известная как конструкция Common Rail высокого давления (HPCR). • Дизельное топливо под высоким давлением, более 20 000 фунтов на квадратный дюйм (138 000 кПа), подается в форсунки, которые открываются соленоидом, управляемым компьютером.

РИСУНОК 4–10 Обзор дизельного двигателя V-8 высокого давления с общей топливораспределительной рампой с компьютерным управлением.НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ, ОБЩИЙ НАПРАВЛЯЮЩИЙ

СИСТЕМА HEUI • В дизелях Ford объемом 7,3 и 6,0 л используется система, которую Ford называет системой гидравлического электронного блока впрыска или системой HEUI. • Компоненты, которые заменяют традиционный механический топливный насос, включают масляный насос высокого давления и резервуар, регулятор давления для масла и каналы в головке цилиндров для подачи топлива к форсункам.

РИСУНОК 4–11 Форсунка HEUI от дизельного двигателя Ford PowerStroke .Канавки указывают на расположение уплотнительных колец. СИСТЕМА HEUI

ДИЗЕЛЬНЫЕ ФОРСУНКИ • Форсунки дизельных форсунок представляют собой подпружиненные закрытые клапаны, которые впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания или камеру предварительного сгорания. • Форсунки ввинчиваются в головку блока цилиндров, по одной на каждый цилиндр, и заменяются в сборе. • В верхней части форсунки имеется множество отверстий для подачи распыленной струи дизельного топлива в цилиндр. • Детали форсунки дизельной форсунки включают: • Теплозащитный экран • Корпус форсунки • Игольчатый клапан дизельной форсунки • Камера давления форсунки

Регулярно меняйте масло в дизельном двигателе Ford • Ford 7.Дизельные двигатели объемом 3 и 6,0 л перекачивают нефильтрованное масло из поддона в масляный насос высокого давления, а затем в форсунки. Это означает, что нерегулярная замена масла может способствовать накоплению грязи в двигателе и приведет к износу и потенциальному повреждению топливных форсунок, поскольку частицы, взвешенные в масле, попадут в форсунки.

Никогда не позволяйте дизельному двигателю работать без топлива • Если в автомобиле с бензиновым двигателем заканчивается бензин, получение бензина является неудобством и может повлечь дополнительные расходы.Однако если в автомобиле, оснащенном дизельным двигателем, заканчивается топливо, это может стать серьезной проблемой. • Помимо добавления дизельного топлива в бак, другой проблемой является выведение всего воздуха из насоса, трубопроводов и форсунок, чтобы двигатель работал правильно. • Процедура обычно включает в себя запуск двигателя на достаточно долгий срок, чтобы жидкое дизельное топливо вернулось в систему, но в то же время поддержание достаточно короткого времени запуска, чтобы избежать перегрева стартера.

РИСУНОК 4–12 Типичные топливные форсунки дизельного двигателя с компьютерным управлением.РАБОТА ДИЗЕЛЬНОЙ ФОРСУНКИ • Электрический соленоид, прикрепленный к форсунке, управляется компьютером и открывается, позволяя топливу течь в камеру давления форсунки.

Свечи накаливания • Свеча накаливания — это нагревательный элемент, который использует 12 В от аккумулятора и помогает запустить холодный двигатель. • Большинство свечей накаливания, используемых в новых автомобилях, управляются модулем управления силовой передачей (PCM), который контролирует температуру охлаждающей жидкости и температуру всасываемого воздуха.

РИСУНОК 4–13 Схема типичной цепи свечи накаливания. Обратите внимание, что реле свечи накаливания и нагревателя всасываемого воздуха управляются компьютером. СВЕЧИ ЗАКРЫТИЯ

Каковы преимущества и недостатки дизельного двигателя? • Дизельный двигатель имеет несколько преимуществ по сравнению с бензиновым двигателем аналогичного размера, включая: • 1. Больший крутящий момент • 2. Большую экономию топлива • 3. Длительный срок службы • Дизельный двигатель имеет несколько недостатков по сравнению с бензиновым двигателем аналогичного размера. -мощный двигатель в том числе: • 1.Шум двигателя, особенно в холодном состоянии и / или на холостом ходу • 2. Запах выхлопных газов • 3. Возможность запуска в холодную погоду • 4. Вакуумный насос необходим для обеспечения вакуума, необходимого для системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха • 5. Более тяжелый чем бензиновый двигатель. • 6. Наличие топлива

РИСУНОК 4–14 Роликовый подъемник от 6,6-литрового дизельного двигателя V-8 GM Duramax. Обратите внимание на размер этого подъемника по сравнению с роликовым подъемником, используемым в бензиновом двигателе. Каковы преимущества и недостатки дизельного двигателя?

ВАКУУМНЫЙ НАСОС С ДВИГАТЕЛЕМ • Поскольку дизельный двигатель не дросселируется, он создает очень небольшой вакуум во впускном коллекторе.• Некоторые компоненты двигателя и транспортного средства работают с использованием вакуума, например, клапан рециркуляции выхлопных газов (EGR), смеситель для обогрева и вентиляции и воздушные двери. • Большинство дизелей, используемых в легковых и легких грузовиках, оснащены вакуумным насосом с приводом от двигателя для создания вакуума для этих компонентов.

ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО • Дизельное топливо должно соответствовать совершенно иным стандартам, чем бензин. • Топливо в дизельном двигателе воспламеняется не от искры, а за счет тепла, выделяемого при сильном сжатии.• Давление сжатия (от 400 до 700 фунтов на квадратный дюйм или от 2800 до 4800 кПа) создает температуры от 1200 ° до 1600 ° F (от 700 ° до 900 ° C), что ускоряет реакцию предпламени, чтобы начать воспламенение топлива, впрыскиваемого в цилиндр.

ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО • Все дизельное топливо должно быть чистым, текучим при низких температурах и иметь надлежащее цетановое число. • Чистота • Низкотемпературная текучесть • Цетановое число

ДИЗЕЛЬНОЕ ТОПЛИВО ИСПЫТАНИЕ УДЕЛЬНОЙ МАССЫ • Плотность дизельного топлива следует проверять всякий раз, когда возникает проблема с управляемостью.• Плотность или удельный вес дизельного топлива измеряется в единицах плотности API. • Плотность в градусах API — это произвольная шкала, выражающая плотность или плотность жидких нефтепродуктов, разработанная совместно Американским институтом нефти и Национальным бюро стандартов. • Измерительная шкала откалибрована в градусах API. • Нефть с наименьшим удельным весом имеет наибольшую плотность в градусах API.

РИСУНОК 4–15 Ареометр используется для измерения удельного веса дизельного топлива по API .Единицей измерения обычно является шкала Американского института нефти (API). ИСПЫТАНИЕ УДЕЛЬНОЙ МАССЫ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

НАГРЕВАТЕЛИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА • Нагреватели дизельного топлива помогают предотвратить потерю мощности и остановку двигателя в холодную погоду. • Нагреватель размещается в топливной магистрали между баком и первичным фильтром. • Некоторые нагреватели охлаждающей жидкости имеют термостатическое управление, что позволяет топливу обходить нагреватель, когда он достигает рабочей температуры.

Как узнать, был ли бензин добавлен в дизельное топливо по ошибке? • Если бензин был случайно добавлен в дизельное топливо и сгорел в дизельном двигателе, это может серьезно повредить двигатель.Бензин воспламеняется быстрее, чем дизельное топливо, что приводит к увеличению температуры сгорания. Эта высокая температура может повредить форсунки и свечи накаливания, а также поршни, прокладки головки и другие основные компоненты дизельного двигателя. Если есть подозрение на загрязнение топлива, сначала почувствуйте запах топлива на заливной горловине. Если топливо пахнет бензином, то следует слить бак и залить дизельное топливо. Если тест на запах не указывает на бензин (или какой-либо прогорклый запах), проверьте образец на предмет надлежащей плотности в градусах API.

РИСУНОК 4–16 Электрический нагреватель с проволочной обмоткой используется для нагрева всасываемого воздуха на некоторых дизельных двигателях. ПОДОГРЕВАЕМЫЙ ВСАСЫВАЕМЫЙ ВОЗДУХ • Некоторые дизели, такие как 6,6-литровый двигатель Duramax V-8 General Motors, используют провод электрического нагревателя для подогрева всасываемого воздуха, что помогает запускать и работать в холодную погоду.

ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ПЕДАЛИ АКСЕЛЕРАТОРА • Некоторые дизельные двигатели легких грузовиков оснащены электронной дроссельной заслонкой для контроля количества топлива, впрыскиваемого в двигатель.• Поскольку в дизельном двигателе не используется дроссельная заслонка на впуске воздуха, единственный способ контролировать частоту вращения двигателя — это контролировать количество топлива, впрыскиваемого в цилиндры. Вместо механической связи между педалью акселератора и насосом впрыска дизельного топлива в системе управления дроссельной заслонкой используется датчик положения педали акселератора. • Для обеспечения безопасности он состоит из трех отдельных датчиков, напряжение которых изменяется при нажатии педали акселератора.

РИСУНОК 4-17 Типичный датчик положения педали акселератора (APP) использует три разных датчика в одном корпусе, каждый из которых создает различное напряжение при перемещении акселератора.ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ПЕДАЛИ АКСЕЛЕРАТОРА

СЫРЬ ИЛИ ЧАСТИЦЫ • Частицы сажи могут поступать непосредственно из выхлопной трубы, либо они также могут образовываться, когда выбросы оксида азота и различных оксидов серы вступают в химическую реакцию с другими загрязнителями, взвешенными в атмосфере. • Такие реакции приводят к образованию приземного озона, широко известного как смог. • Смог — это наиболее заметная форма того, что обычно называют твердыми частицами.

САЖА ИЛИ ЧАСТИЦЫ • Твердые частицы — это крошечные частицы твердого или полутвердого материала, взвешенные в атмосфере.• Сюда входят частицы диаметром от 0,1 до 50 микрон. • Более тяжелые частицы размером более 50 микрон обычно быстро осаждаются под действием силы тяжести.

ДИЗЕЛЬНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛЕНИЯ (DOC) • Катализатор окисления дизельного топлива (DOC) состоит из проточной сотовой структуры подложки, покрытой слоем каталитических материалов, аналогичных тем, которые используются в каталитических нейтрализаторах бензиновых двигателей. . • Эти материалы включают драгоценные металлы, платину и палладий, а также катализаторы из других цветных металлов.• Катализаторы вступают в химическую реакцию с выхлопными газами, превращая вредный оксид азота в диоксид азота и окисляя абсорбированные углеводороды.

В чем суть проблемы контроля над очень мелкими частицами сажи ? • В течение многих лет считалось, что сажа или твердые частицы (ТЧ) менее опасны для здоровья, чем выбросы выхлопных газов бензиновых двигателей. Было сочтено, что сажа может просто упасть на землю, не нанося заметного вреда людям или окружающей среде.Однако было обнаружено, что маленькие частицы сажи при вдыхании не выводятся из легких, как более крупные частицы, а вместо этого попадают в глубокие области легких, где они накапливаются.

ДИЗЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ УДАЛЕННЫХ ЧАСТИЦ (DPF) • Нагретые выхлопные газы от DOC поступают в сажевый фильтр (DPF), который улавливает частицы выхлопных газов дизельного двигателя (сажу), чтобы предотвратить их выброс в атмосферу. • Это достигается путем пропускания выхлопных газов через пористую ячейку, которая имеет подложку из карбида кремния с каналами ячеистого типа, которые задерживают сажу.• Каналы покрыты слоем катализатора, аналогичным материалам DOC-фильтра.

РИСУНОК 4–18 Дизельный сажевый фильтр выхлопных газов 6,7-литрового дизельного двигателя Cummins . ДИЗЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ (DPF)

ДИЗЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ (DPF) • ДАТЧИКИ ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ • ДАТЧИК ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ DPF (ДЕТАЛИ) • ДИЗЕЛЬНЫЙ РЕГЕНЕРАТОР

2 ДИЗЕЛЬНЫЙ РЕГЕНЕРАТОР 907 ДЕГЕНЕРАТОР9 ФИЛЬТР (DPF) • ТИПЫ РЕГЕНЕРАЦИИ DPF • ПАССИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ • АКТИВНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ • СЕРВИСНАЯ РЕГЕНЕРАЦИЯ DPF • УСЛОВИЯ ДЛЯ ЗАПУСКА СЕРВИСНОЙ РЕГЕНЕРАЦИИ DPF

РИСУНОК 4–19 Датчики перепада давления выхлопных газов дизельного двигателя сажевый фильтр.ДИЗЕЛЬНЫЙ ВЫПУСКНОЙ ФИЛЬТР (DPF)

Загрузить Подробнее …

PPT — СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВА PowerPoint Presentation, free download

СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВА • Топливо проходит несколько ступеней, прежде чем попасть в камеру сгорания. • Включает фильтрацию и распыление топлива на мелкие частицы. • Необходимо распылить топливо перед подачей в камеру сгорания, чтобы могло произойти полное сгорание топлива. • Существуют разные системы подачи топлива для двигателей с искровым зажиганием (бензин) и с воспламенением от сжатия (дизель).

Система подачи топлива SI Двигатель

В бензиновом двигателе горючая смесь топлива готовится вне камеры сгорания. • Правильное соотношение воздух-топливо поддерживается с помощью устройства, известного как карбюратор, и эта смесь вводится в камеру сгорания. • Соотношение воздух-топливо зависит от различных условий. Двигателю требуется более богатая смесь при запуске и более бедная смесь при нормальных условиях работы.• Такие условия должны быть выполнены перед входом в камеру сгорания. • Топливо из бака подается в поплавковую камеру, прикрепленную к карбюратору, с помощью топливного насоса. • Топливный насос поддерживает постоянное давление. В карбюраторе топливо смешивается с воздухом в необходимой пропорции. • После этого смесь топлива и воздуха вводится в камеру сгорания.

Система подачи топлива двигателя CI

В дизельном двигателе во время такта всасывания впрыскивается только воздух, а во время такта сжатия он сжимается.• Топливо впрыскивается в камеру сгорания в виде мелких брызг в конце такта сжатия. • Система впрыска топлива в дизельном двигателе должна удовлетворять следующим требованиям: 1. Впрыскивать топливо в нужное время цикла. 2. Топливо должно быть правильно распылено. 3. Необходимо впрыснуть правильное количество топлива в зависимости от нагрузки.

Топливный насос забирает топливо из топливного бака и подает его на топливный фильтр. • Когда в ТНВД создается давление, топливо течет от ТНВД к топливной форсунке под давлением.• Топливная форсунка представляет собой форсунку с одним или несколькими отверстиями.

Требования к смеси для двигателя SI

В нормальных условиях желательно запустить двигатель на смеси с максимальной экономией, а именно с соотношением воздух-топливо около 16: 1. • Для быстрого разгона и максимальной мощности требуется богатая смесь, а именно соотношение воздух-топливо 12: 1.

Двигатель SI работает с топливовоздушной смесью в диапазоне от 8: 1 до 18.5: 1. Но идеальным соотношением будет такое соотношение, которое обеспечивает максимальную мощность и максимальную экономию при минимальных выбросах. • Но такого отношения не существует, потому что потребности двигателя в топливе сильно различаются в зависимости от температуры, нагрузки и скорости. • Для полного сгорания необходимо тщательное перемешивание топлива с избытком воздуха. • Бедные смеси необходимы для максимальной экономии, а богатые смеси необходимы для подавления детонации при горении. • Обогащенная смесь требуется для высоких нагрузок, высоких оборотов и холостого хода.• Наилучшая экономия ожидается при частичной дроссельной заслонке. • Карбюратор должен обеспечивать соотношение смеси в соответствии с требованиями двигателя.

КАРБЮРАТОР • Карбюратор — это устройство, которое смешивает бензин и воздух в правильных пропорциях и подает в камеру сгорания в нужном количестве. • Карбюретторатомизирует, испаряет и смешивает бензин в правильных пропорциях с воздухом, как того требует двигатель, и подает нужное количество смеси в двигатель.

ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ ДРОССЕЛЬ VENTURI Поплавковый клапан Поплавковый рычаг Поплавковая камера ДРОССЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

Простой карбюратор

Давление на выходе жидкости выше, чем давление жидкости на выходе дюймов скорость на «1» ниже, чем на «2».

Конструкция и работа простого карбюратора • Простой карбюратор состоит из трубки Вентури и топливного жиклера. • Для поддержания уровня топлива в жиклере обычно требуется поплавковая камера. • Дроссельная заслонка в виде плоского круглого металлического диска, установленного на шпинделе, предназначена для управления потоком топливовоздушной смеси во впускной коллектор. Клапан поворотного типа также может использоваться вместо дискового.

Уровень топлива просто поддерживается немного ниже верхней части жиклера , чтобы предотвратить утечку, когда он не используется.• Обычно сохраняется разница в 1,5 мм между верхом жиклера и поверхностью топлива в поплавковой камере. • Игольчатый клапан контролирует прохождение топлива от топливного насоса, когда воздух начинает проходить мимо жиклера, в трубке Вентури создается зона низкого давления из-за повышенной скорости воздуха.

Топливо начинает подниматься из-за разницы в давлении воздуха на топливо, которое равно давлению атмосферы и на топливе в жиклере в трубке Вентури и выходит из жиклера в виде мелкого спрея.Мельчайшие частицы бензина имеют большую площадь поверхности, подверженной воздействию воздушного потока. Топливо не полностью испаряется в карбюраторе, и некоторые шарики топлива все еще попадают во впускной коллектор и испаряются во время такта сжатия в цилиндре двигателя. Дроссельная заслонка контролирует поток воздуха в карбюратор. Между карбюратором и впускным коллектором предусмотрено газонепроницаемое соединение. • Когда предусмотрены две концентрические вентури, выпускной конец внутренней трубки Вентури называется «Первичная трубка Вентури», которая находится прямо у горловины главной трубки Вентури.Более высокая скорость воздуха, способствующего распылению топлива, достигается в горловине первичной трубки Вентури из-за более низкого давления по сравнению с основной трубкой Вентури.

ДЕФЕКТЫ ПРОСТОГО КАРБЮРАТОРА • Простой карбюратор будет хорошо работать, если двигатель работает с определенной скоростью и нагрузкой. • После этого размер сопла и Вентури можно настроить один раз, и тогда карбюратор будет работать удовлетворительно на этой конкретной скорости и нагрузке. • Но на практике двигатель должен работать с разными скоростями и нагрузками в диапазоне от минимальной до максимальной, поэтому в работе этого простого карбюратора возникают определенные нарушения.

Двумя основными причинами дефектов являются: 1. Если карбюратор предназначен для работы на высоких скоростях при полном открытии дроссельной заслонки, он не будет работать на низких скоростях и частично открытой дроссельной заслонке, поскольку в последнем случае создаваемого в трубке Вентури будет недостаточно для всасывания топлива из сопла. 2. Коэффициенты расхода воздуха и топлива изменяются в разной степени с изменением разрежения. В то время как коэффициент расхода воздуха становится почти постоянным при определенном значении разрежения, коэффициент расхода топлива постепенно увеличивается.Следовательно, если карбюратор настроен на одну конкретную скорость, он будет давать более богатую смесь на более высоких скоростях и более бедную смесь на более низких скоростях.

Трудность запуска Видно, что для запуска требуется очень богатая смесь, но на самом деле смесь, обеспечиваемая простым карбюратором, будет очень бедной. Существуют различные методы обогащения топлива на очень низких скоростях: (а) Тиклеры: это устройства, используемые для заливки карбюратора при запуске.(b) Дроссель: это простой дроссельный клапан, установленный в верхней части воздушного рожка. При запуске воздушная заслонка закрывается, так что через нее проходит очень небольшое количество воздуха, а дроссельная заслонка открыта, что обеспечивает подачу топлива, достаточного для получения смеси высокого качества, хотя и небольшого количества.

ДРОССЕЛЬ С ЧУВСТВИТЕЛЬНЫМ КЛАПАНОМ ЭКСЦЕНТРИЧЕСКИЙ ДРОССЕЛЬНЫЙ ДРОССЕЛЬ

(C) Жиклер с регулируемой площадью: Используется длинная коническая игла, которая ввинчивается в жиклер, как показано на рисунке.Для запуска винт ослабляется, так что площадь жиклера, обеспечивающего подачу топлива, увеличивается и, таким образом, обеспечивается богатая смесь для запуска.

Дроссельная заслонка должна открываться сразу после запуска двигателя . Это достигается любым из следующих способов: эксцентрической установкой дроссельной заслонки. При этом, когда двигатель запускается, силы, возникающие из-за давления на двух сторонах шпинделя воздушной заслонки, неравны, и их разница создает вращающий момент для открытия воздушной заслонки.(ii) за счет использования удушающего клапана, установленного на штуцере. Как только двигатель запускается, давление воздуха открывает дроссель против давления пружины, и воздух поступает в карбюратор, избегая чрезмерного обогащения смеси. К этому времени водитель также нажимает ручку воздушной заслонки, чтобы открыть воздушную заслонку. Автоматический дроссель, используемый в современных автомобилях.

Сложность холостого хода • На холостом ходу всасывания на главном сопле недостаточно для всасывания топлива из камеры, так как дроссельная заслонка закрыта.• Поэтому на дроссельной заслонке на холостом ходу со стороны двигателя должен быть предусмотрен отдельный контур подачи топлива. • Для этого предусмотрены отдельные жиклеры холостого хода и отверстие для выпуска воздуха, чтобы отмеренные количества воздуха и топлива втягивались в канал холостого хода, где они образовывали эмульсию. • Объем смеси и, следовательно, частота вращения холостого хода регулируются винтом регулировки холостого хода.

ЦЕПЬ ХОЛОСТОГО ХОДА

Работа на разных скоростях • Простой карбюратор обеспечивает более богатую смесь на высоких скоростях и более бедную смесь на низких.• Компенсируется процесс регулировки крепости смеси на всех скоростях таким образом, чтобы при сохранении правильных пропорций воздушно-топливной смеси во всем диапазоне. Для обеспечения компенсации используются следующие устройства: • Клапан дополнительного воздуха • Компенсирующая струя • Компенсация утечки воздуха • Компенсация нескольких струй • Устройства с контролем всасывания

Клапан дополнительного воздуха • Это подпружиненный клапан, открывающийся за счет всасывания двигателя как показано на рисунке. Таким образом, он регулируется жесткостью пружины и всасыванием двигателя.

Компенсирующий жиклер

Компенсация стравливания воздуха AA: C -отверстия без нагрузки, соединяющие отверстия для стравливания воздуха с воздушной трубкой B-жиклера с отверстиями для стравливания воздуха

По мере того, как дроссельная заслонка открывается постепенно, из-за разрежения на вентиляции топливо в трубке и сопле вокруг расходуется, обеспечивая постепенно более богатую смесь.• Одновременно уровень топлива в струйной трубке и сопле опускается в самые верхние отверстия в струйной трубе, чтобы обеспечить их прямое сообщение с атмосферой через отверстия C. • Это в некоторой степени разрушает депрессию, и, таким образом, поток топлива уменьшается. • Все больше и больше увеличивается потребность в топливе, больше топлива потребляется, и больше дыр будет сообщаться с атмосферой, таким образом компенсируя богатство смеси при большей депрессии.

Компенсация нескольких форсунок

По мере увеличения давления дроссельная заслонка открывается все больше и больше и крышка E постепенно поднимается, и форсунки открываются для воздуха одна за другой.• Первая форсунка открыта больше и подает больше топлива по сравнению со второй форсункой, что компенсирует смесь. Устройства с регулируемым всасыванием: здесь всасывание двигателя используется для приведения в действие иглы, которая уменьшает эффективную площадь сопла при увеличении скорости, обеспечивая компенсацию

Сложность на высоких скоростях Высокие скорости Низкие скорости • Слабые воздушно-топливные смеси, подаваемые одноструйный карбюратор не даст достаточной мощности на высоких оборотах. • Для этой цели используется дозирующая штанга со ступенчатым диаметром на конце в основном жиклере.• На высоких скоростях дозирующая штанга поднимается вверх, так что часть небольшого диаметра оказывается в колодце, подающем больше топлива.

Трудность ускорения Когда требуется резкое ускорение, дроссельная заслонка открывается внезапно. Это приводит к тому, что за один раз поступает максимальное количество воздуха, но подача топлива задерживается, вызывая « спотыкание двигателя » или « колебания » из-за слабой смеси.Чтобы избежать этого, отдельный насос, который подает топливо на мгновение, пока не будет доставлена ​​богатая смесь. используемый.когда педаль акселератора нажата, выпускной клапан открывается, и топливо вытесняется из форсунки. Когда педаль отпускается, поршень перемещается туда, всасывая топливо из поплавковой камеры. Таким образом, насос готов к следующему выпуску.

Насос ускорения

Влияние погоды Как уже объяснялось, простой карбюратор может быть настроен на подачу правильной воздушно-топливной смеси только с определенной скоростью. Если карбюратор настроен на суровую погоду, например, лето, зимой он подает слабую смесь, потому что плотность воздуха увеличивается больше по сравнению с топливом.Точно так же карбюратор, установленный на зиму, даст богатую смесь летом. В современных карбюраторах предусмотрены устройства климат-контроля. Они контролируют прочность смеси, изменяя площадь топливного жиклера или воздухозаборник.

Влияние высоты

На больших высотах плотность воздуха уменьшается из-за падения давления при понижении температуры. Это заставляет карбюратор доставлять богатые смеси на больших высотах.Чтобы избежать этого, на рисунке показано устройство. Две трубы AB и CD соединяют верхнюю часть поплавковой камеры с воздушным рожком. S — клапан в трубе CD. Для обычных малых высот S закрыта, и поэтому топливо в поплавковой камере находится под атмосферным давлением из-за трубы AB. По мере увеличения высоты клапан S открывается постепенно, и при этом всасывание двигателя применяется к поплавковой камере, таким образом снижается давление здесь, что снижает подачу топлива, делая смесь слабой.

Неисправность обледенения Поскольку топливо распыляется и испаряется в карбюраторе, это вызывает охлаждение окружающих участков. Таким образом, в холодных местах всегда существует опасность образования льда и закупорки трубки Вентури. Некоторые методы, используемые для предотвращения образования льда: • Нагревание холостых каналов карбюратора и области дроссельной заслонки выхлопными газами двигателя. • Обеспечивая циркуляцию горячей воды двигателя вокруг карбюратора.

Типы карбюраторов В зависимости от площади дроссельной заслонки карбюраторы классифицируются как: 1.Карбюратор с открытой дроссельной заслонкой или с постоянной дроссельной заслонкой 2. Карбюратор с переменной дроссельной заслонкой или с постоянной депрессией Карбюраторы также классифицируются как а) с повышенной засухой б) с горизонтальной засухой в) с пониженной засухой.

Карбюратор с постоянной дроссельной заслонкой • Здесь главное отверстие, известное как дроссельная трубка или трубка Вентури, имеет фиксированные размеры, и на дозирование влияет изменение перепада давления на нем e.g • Карбюратор Zenith • Карбюратор SolexCarburettor • Карбюратор Carter • Карбюратор Stromberg

SolexCarburettor

Работа SolexCarburettor — обычная камера с поплавком • Топливо с поплавковой камерой Solex через главный дозирующий жиклер (2) и воздух через штуцер или трубку Вентури (3) • Топливо из главного жиклера проходит в колодец эмульсионной системы стравливания воздуха; (4) — эмульсионная трубка с боковыми отверстиями.• Жиклер для коррекции воздуха (5) калибрует воздух, поступающий через него, и автоматически обеспечивает правильный баланс воздуха и топлива. • дозированной эмульсия топлива и воздух выходит через отверстие распыления или сопла (6) пробурена horizantally в вертикальной трубе стойки в середине трубки битком • (7) является обычным дроссельным клапаном.

2. Холодный запуск и прогрев: Наличие двухстартерного или прогрессивного стартера является уникальной особенностью solexcarburettor.• клапан стартера имеет форму плоского диска (8) с отверстиями разного размера • Эти отверстия соединяют стороны топливного жиклера стартера (9) и стороны жиклера стартера с каналом, который открывается в отверстие сразу под дроссельной заслонкой в ​​точке ( 11). В зависимости от положения рычага стартера (12) напротив прохода идут отверстия большего или меньшего размера. Рычаг стартера приводится в действие гибким тросом от пульта управления приборной панелью. • Для запуска рычаг 12 полностью вытянут, и большие отверстия соприкасаются и дроссельная заслонка закрыта, и все всасывание применяется к каналу 11, всасывающему бензин из жиклера 9 и воздух из жиклера 10.• Сразу после запуска в течение некоторого времени как жиклер стартера, так и главный жиклер подают топливо, а промежуточные отверстия контактируют с частично открытой дроссельной заслонкой • Когда двигатель достигает нормальной рабочей температуры, стартер переводится в положение «выключено»

3 Холостой ход и медленный ход: • От нижней части колодца эмульсионной системы отверстие ведет к пилотному жиклеру (13) • На холостом ходу дроссельная заслонка частично закрыта и всасывание двигателя осуществляется на пилотном жиклере. Топливо из пилотного жиклера смешивается с небольшим количеством воздуха из небольшого отверстия для стравливания пилотного воздуха (14). • Обогащенная смесь для холостого хода выпускается в корпус дроссельной заслонки за винтом управления холостым ходом (15).• Перепускное отверстие (17), расположенное на стороне Вентури дроссельной заслонки, обеспечивает плавное переключение холостого хода и низкоскоростного контура на главный жиклерный контур.

4. Ускорение: • Ускоренный насос диафрагменного типа подает струю дополнительного топлива, необходимого для ускорения, через насос-форсунку (18) • Рычаг насоса (19) соединен с акселератором, так что при нажатии на педаль рычаг перемещается влево, прижимая мембрану влево, продавливая бензин через форсунку насоса (20) и форсунку (18).• Освобождая педаль, рычаг перемещает диафрагму назад вправо, создавая вакуум влево, который открывает впускной клапан насоса (21) и, таким образом, пропускает бензин из камеры в насос.

Карбюратор с постоянной депрессией • SU КАРБЮРАТОР SU Карбюраторы (названные в честь Skinners Union, компании, которая их производила) были маркой карбюраторов, обычно с боковой тягой, но также использовались варианты с нижней тягой.

Загрузить Подробнее ..

SPF-708 Стенд пробирный для испытания топливных насосов высокого давления (7,5кВт)

СПН-708
Стенд пробирный для испытания топливных насосов высокого давления
МОЩНОСТЬ БАЗОВОГО ПРИВОДА 7,5кВт
БЛОК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ НА 8 ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ КОЛБ

Назначение

Стенд предназначен для проверки и настройки устройств системы питания дизельных двигателей при их ремонте и обслуживании.

ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ

Стенд для пробирных испытаний позволяет проводить следующие типы тестов и регулировок:

определение объема доз впрыска топлива для разных частот вращения вала ТНВД, соответствующего:

— запуск двигателя (пусковая доза),

— холостой ход (доза холостого хода),

— начало и конец положительной и отрицательной корректировки,

— номинальная мощность двигателя (номинальная, так называемая измерительная доза), а также обороты, определяющие так называемую скоростную характеристику ТНВД;

определение скорости вращения начала и конца остановки впрыска топлива регулятором скорости вращения (максимальная скорость холостого хода), определение так называемого регулируемого диапазона скоростей;

геометрическое начало сжатия (регулировка предварительного хода), а также угловые зазоры между секциями ТНВД;

разброс (неравномерность) доз топлива, впрыскиваемых разными частями ТНВД, который не должен превышать 2% от номинальной дозы;

работа электромагнитного запорного клапана;

проверка напора всасывания питательных насосов;

проверка давления впрыска питающих насосов;

проверка работоспособности питательных насосов;

проверка герметичности и проницаемости топливного фильтра.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

частота вращения: 30-3500 мин-1

направление вращения — влево / вправо

мощность два (номинал) -7,5 кВт

Крутящий момент 1050-3000 мин-1: 68,2-24,2 Нм

программируемый количество впрысков (каждые 50): 50 — 1000

емкость резервуара: приблизительно 30 дм3

количество измерительных секций -8

емкость мерных колб: 44 и 260 +/- 0,25 см3

питание: 3x400V / 230V ~ 50 Гц

максимальная сила тока: -23A

жидкость для проверки мощности нагревателя — 1000 Вт

размеры: 1500x800x1800 общий вес: ~ 700 кг

.