Ryż. 8.12. Schemat układu zasilania silnika Diesla: 1 - filtr paliwa; 2 - wysokociśnieniowa pompa paliwowa; 3 - skalibrowany otwór; 4 - rurociąg powrotny; 5 - dysza; 6 - rurociąg powrotny paliwa; 7 - zbiornik paliwa; 8 - rurociąg doprowadzający paliwo
Ze zbiornika paliwa rurociągu oleju napędowego 8 (Ryż. 8.12) jest podawany do filtra paliwa 1. Następnie oczyszczony olej napędowy jest podawany do wysokociśnieniowej pompy paliwowej (pompa wtryskowa) 2. Nadmiar paliwa przez kalibrowany otwór 3 przewodem powrotnym 4 jest zawracany do zbiornika paliwa. Pompa paliwowa wysokiego ciśnienia sprężona do wysokiego ciśnienia jest podawana rurociągiem 6 do wtryskiwacza 5. Niewielka ilość paliwa pozostająca w pobliżu iglicy dyszy wtryskiwacza jest również zawracana do zbiornika paliwa.
Zwrot nadmiaru paliwa do zbiornika paliwa
Podczas pracy silnika wysokoprężnego wtryskiwana jest znaczna ilość paliwa, którego nadmiar powraca rurociągiem powrotnym do zbiornika paliwa. Wtryskiwacze nie wtryskują dostarczonego do nich paliwa do komór wirowych: nadmiar paliwa służy do smarowania ruchomych części pompy wysokiego ciśnienia paliwa i wtryskiwaczy. Aby zwrócić nadmiar paliwa, dysze mają specjalne rury powrotne i są połączone ze sobą wężami. Paliwo wraca do zbiornika z dyszy pierwszego cylindra.
Droga paliwa od zbiornika paliwa do wtryskiwacza
Ryż. 8.13. Pompa paliwowa wysokiego ciśnienia (pompa wtryskowa) w kontekście: 1 - wał napędowy; 2 - zasilanie paliwem; 3 - zawór redukcyjny; 4 - dźwignia ciągu ręcznego sterowania akceleratorem; 5 – regulator odśrodkowy; 6 - otwór powrotu paliwa; 7 - elektrozawór odcinający dopływ paliwa; 8 – przewody paliwowe do wtryskiwaczy; 9 - tłok rozdzielczej pompy wtryskowej; 10 - podkładka krzywkowa; 11 - sprzęgło przyspieszające moment wtrysku paliwa (tutaj obrócony o 90°dla lepszej reprezentacji); 12 - wałek; 13 - pompa łopatkowa wspomagania (również obrócony o 90°)
Pompa łopatkowa wtrysku paliwa służy do dostarczania paliwa ze zbiornika i wraz z zaworem regulacji ciśnienia wytwarza ciśnienie we wnęce wysokociśnieniowej pompy paliwowej (pompa wtryskowa), która wzrasta wprost proporcjonalnie do częstotliwości obrotów wału korbowego (Ryż. 8.13). Ssąca pompa paliwa znajduje się w obudowie pompy wysokiego ciśnienia paliwa.
Trzpień pompy wtryskowej dystrybucji
Pompa typu dystrybutora zawiera tylko jeden zestaw tłoka z tuleją do zasilania wszystkich cylindrów. Tłoczek znajduje się we wnęce wysokociśnieniowej pompy paliwowej. Zasadniczo działa jako rozdzielacz zapłonu w silnikach benzynowych. Cechą konstrukcyjną tłoka dystrybutora pompy wtryskowej jest wiele kanałów i rowków. Specjalne umiejscowienie tłoka pompy wtryskowej dystrybutora sprawia, że spełnia on dwie funkcje. Otwiera drogę paliwa do wnęki i wtryskuje paliwo przez dysze do komór wirowych głowicy cylindrów.
Trzpień pompy wtryskowej dystrybutora nie tylko wytwarza wymagane ciśnienie paliwa podczas swojego suwu roboczego, ale jednocześnie obracając się, rozprowadza je na poszczególne wyloty. Tłoczek pompy wtryskowej dystrybutora obraca się z częstotliwością o połowę mniejszą niż wał korbowy silnika. Podczas jednego obrotu wału napędowego tłok wykonuje liczbę skoków równą liczbie cylindrów silnika. Wał napędowy obraca krzywkę i tłok, do którego jest podłączony. Występy na krzywce zapewniają osiowy ruch tłoka i jego obrót, tj. dystrybucja i dostawa paliw. Pompa kontynuuje dostarczanie paliwa podczas suwu zasilania, dopóki wylot tłoka pozostaje zamknięty. Paliwo pędzi w kierunku cylindra, który jest w suwie sprężania. Ruch do przodu tłoka pompy wtryskowej dystrybutora jednocześnie zmniejsza objętość przed tłokiem: teraz sprężone paliwo podnosi iglicę dyszy i paliwo jest rozpylane w komorze wirowej. Pompa paliwowa przestaje dostarczać paliwo, gdy tylko wylot wyrówna się z otworem w tulei sterującej. Ponadto tłok pompy wtryskowej dystrybutora, wpadając we wgłębienie podkładki krzywkowej, cofa się, a do jego wnęki dostaje się nowa porcja paliwa.
Działanie tłoka pompy wtryskowej dystrybutora
Ryż. 8.14. Schemat działania tłoka pompy wtryskowej rozdzielacza: 1 - elektrozawór odcinający dopływ paliwa; 2 – trzpień pompy wtryskowej dystrybutora; 3 - otwór; 4 - kanał; 5 - rurociąg do powrotu paliwa do zbiornika paliwa; 6 – komora wysokiego ciśnienia; 7 - dysza
Podczas obracania tłoka 2 (Ryż. 8.14) pompa wtryskowa rozdzielcza, otwór wlewowy 3 przez rowek w tłoku jest wyrównany z kanałem 4. Teraz paliwo pod ciśnieniem wytwarzane przez pompę wspomagającą wchodzi do komory wysokiego ciśnienia 6 przed tłokiem pompy wtryskowej rozdzielczej i wypełnia całą przestrzeń. W ten sposób wypełnienie wnęki przed sprężaniem paliwa jest zakończone.
Ryż. 8.15. Schemat działania nurnika rozdzielczej pompy wtryskowej: 1 - nurnik rozdzielczej pompy wtryskowej; 2 - elektrozawór odcinający dopływ paliwa; 3 - kanał dystrybucji; 4 - kanał wylotowy; 5 - rurociąg do powrotu paliwa do zbiornika paliwa; 6 – komora wysokiego ciśnienia; 7 - dysza
Po napełnieniu tłoka 1 (Ryż. 8.15) dystrybucyjna pompa wtryskowa nadal się obraca, a otwór wlewowy jest zamykany przez tłok. Ponadto w tylnej części wysokociśnieniowej pompy paliwowej występy krzywki poruszają się po rolkach, a tłok pompy wtryskowej dystrybutora, który jest trwale połączony z krzywką, przesuwa się do przodu. Ciśnienie w komorze wysokiego ciśnienia wzrasta do wymaganej wartości iw tym czasie kanał 3 łączy się z kanałem wylotowym 4. Następnie sprężone paliwo jest podawane rurociągiem wysokiego ciśnienia do dyszy 7. Niewielka ilość pozostałego paliwa rurociągiem powrotnym 5 wraca do zbiornika paliwa. Elektrozawór odcinający paliwo musi być otwarty, w przeciwnym razie paliwo nie może dostać się do komory wysokiego ciśnienia.
Elektrozawór odcinający paliwo
Ryż. 8.16. Lokalizacja złącza (2) elektrozawór (1) zatrzymanie silnika
Zanim paliwo dostanie się do kanału wlewowego tłoka dystrybutora pompy wtryskowej, przechodzi przez otwarty elektrozawór odcinający paliwo. Tak długo, jak zawór jest zasilany, paliwo może przepływać przez niego bez przeszkód. Po awarii zasilania elektrozawór 1 (Ryż. 8.16) zamyka i odcina dopływ paliwa do tłoka pompy wtryskowej dystrybutora. Jeżeli podczas sprawdzania rozrządu konieczne jest obrócenie wału korbowego silnika za pomocą rozrusznika, aby uniemożliwić uruchomienie silnika, odłącz złącze 2 od elektrozaworu wyłączania silnika.
Odśrodkowy regulator prędkości silnika
Aby zapewnić normalną pracę silnika wysokoprężnego w różnych trybach i dostarczanie wymaganej porcji paliwa w ściśle określonym momencie, dystrybucyjne pompy wtryskowe są wyposażone w regulator odśrodkowy. Jego obciążniki przesuwają się na zewnątrz pod działaniem siły odśrodkowej i działają na suwak nastawczy, który otwiera otwór w tłoku pompy wtryskowej dystrybutora i tym samym zawsze dodaje paliwo z wnęki pompy.
Jeśli prędkość obrotowa silnika wzrośnie w stosunku do położenia pedału gazu, regulator zamyka otwór i prędkość obrotowa silnika ponownie maleje. Podczas uruchamiania silnika port jest całkowicie otwarty i silnik otrzymuje maksymalną ilość paliwa, aż do osiągnięcia obrotów biegu jałowego. Gdy silnik pracuje we wszystkich trybach, regulator odśrodkowy zawsze porównuje prędkość wału korbowego z położeniem pedału regulacji paliwa. Podobnie regulator odśrodkowy ogranicza prędkość maksymalną, która dla silnika wysokoprężnego Fiesty wynosi 5 350+50 min-1.
Sprzęgło do regulacji kąta wyprzedzenia wtrysku paliwa
W celu zapewnienia prawidłowego procesu spalania i zaoszczędzenia czasu potrzebnego na przygotowanie mieszanki paliwowo-powietrznej, rozpoczęcie wtrysku paliwa musi nastąpić zanim tłok osiągnie górny martwy punkt. Odbywa się to za pomocą sprzęgła wyprzedzenia wtrysku paliwa, które przesuwa wtrysk na wcześniejszy start i osiąga efekt podobny do działania regulatora wyprzedzenia zapłonu w silnikach spalinowych. Sprzęgło wyprzedzenia wtrysku paliwa znajduje się w obudowie pompy paliwa wysokiego ciśnienia.
Pomoc przy zimnym rozruchu
Zimny rozrusznik w silniku Diesla pełni tę samą rolę, co automatyczny rozrusznik w silnikach spalinowych, ale na tym podobieństwa się kończą. Stosowanie wspomagania zimnego rozruchu silnika wysokoprężnego zależy od temperatury powietrza. Nie zmniejszając dopływu powietrza do cylindrów silnika przesuwa moment wtrysku paliwa w kierunku wtrysku wcześniejszego. Dzięki temu rozpylone paliwo ma więcej czasu na zapłon w sprężonym powietrzu i komorach wirowych ogrzewanych świecami żarowymi, a silnik uruchamia się pewniej i łagodniej. Dodatkowo urządzenie ułatwiające rozruch zimnego silnika nieznacznie zwiększa prędkość obrotową biegu jałowego: wał korbowy silnika obraca się z częstotliwością 1100 min-1.
Dysze
Ryż. 8.17. Dysza zamontowana na silniku: 1 - rurociąg tłoczny wtrysku; 2 - korek na przewodzie powrotnym paliwa 4. cylindra; 3 – rurociąg powrotu paliwa; 4 - korpus dyszy
dysze (Ryż. 8.17) są końcowym elementem układu wtrysku oleju napędowego. Rozpylają paliwo pod wysokim ciśnieniem do komór wirowych poszczególnych cylindrów. Jeśli ciśnienie w układzie przekroczy 143 bary, sprężynowa iglica i dysza rozpylacza ulegają uszkodzeniu, powodując wypłynięcie paliwa z układu wtryskowego. Aby zapobiec cofaniu się palących się gazów przy otwartej dyszy, ciśnienie w komorze ciśnieniowej dyszy musi być wyższe niż ciśnienie w komorze spalania. Jest to szczególnie ważne pod koniec wtrysku, gdy ciśnienie wtrysku maleje, czemu towarzyszy nadmierny wzrost ciśnienia produktów spalania. Można to zapewnić tylko poprzez staranne skoordynowanie działania pompy paliwowej, dyszy rozpylającej i igły. Paliwo krążące w układzie paliwowym smaruje i chłodzi również wszystkie ruchome części. Ponieważ całkowita masa paliwa nigdy nie jest wtryskiwana, nadmiar paliwa wraca do zbiornika paliwa. Czas między początkiem wtrysku a zapłonem wynosi 0,002 s. Dlatego nawet niewielka awaria układu wtrysku paliwa prowadzi do zakłócenia normalnej pracy silnika. Czarny dym z rury wydechowej i hałaśliwy silnik Diesla wskazują na konieczność sprawdzenia i regulacji układu wtrysku paliwa.
Określenie złego wtryskiwacza
Uszkodzony wtryskiwacz można zidentyfikować w następujący sposób. Uruchom silnik i pozostaw go na biegu jałowym. Poluzuj kolejno nakrętki mocujące przewody wysokiego ciśnienia do wtryskiwaczy. Podczas odkręcania nakrętki na dyszy roboczej prędkość obrotowa silnika powinna wyraźnie spadać. Jeśli prędkość obrotowa silnika nie zmienia się po odkręceniu nakrętki, oznacza to, że testowany wtryskiwacz jest uszkodzony.
Uszkodzone wtryskiwacze można również rozpoznać po następujących objawach:
- stale płonąca końcówka świecy żarowej;
- stały czarny dym z rury wydechowej;
- zwiększone zużycie paliwa;
- częste przegrzewanie silnika;
- twarde odgłosy w procesie spalania paliwa;
- redukcja mocy.
W przypadku wystąpienia któregokolwiek z poniższych objawów nieprawidłowego działania silnika wysokoprężnego Fiesta należy udać się do warsztatu w celu uzyskania ekspertyzy dotyczącej obecności usterki i środków jej usunięcia.
Naprawa dyszy
Standardowe korpusy dysz obejmują dyszę rozpylacza i igłę ogranicznika. Igła dyszy porusza się swobodnie w kanale prowadzącym dyszy i jednocześnie zapewnia uszczelnienie w warunkach wysokiego ciśnienia wtrysku. Na dole igły znajduje się stożkowa uszczelka. Sprężyna dyszy dociska igłę do odpowiednio ukształtowanej powierzchni rozpylacza, gdy dysza jest w pozycji zamkniętej. Stożkowe powierzchnie nebulizatora i igły zapewniają kontakt z wysokim ciśnieniem właściwym i skuteczne uszczelnienie. Wtryskiwacz otwiera się, gdy siła nacisku paliwa na powierzchnię uszczelniającą przekracza siłę sprężyny wtryskiwacza. Pozostanie otwarty, dopóki ciśnienie w systemie nie spadnie poniżej ciśnienia otwarcia.
Ryż. 8.18. Dane dyszy: 1 - obudowa; 2 – obudowa rozpylacza; 3 - igła natryskowa; 4 - blok wtykowy korpusu dyszy; 5 - śruba oporowa; 6 - sprężyna dociskowa dyszy; 7 - dysk instalacyjny; 8 - górna część ciała
Bez specjalnego wyposażenia możliwe jest jedynie wizualne określenie zużytej dyszy na podstawie zewnętrznych miejscowych uszkodzeń lub silnego zanieczyszczenia. Jednak dysze zwykle zużywają się wewnątrz rozpylacza, iglicy rozpylacza i sprężyny dociskowej. Aby wyregulować ciśnienie pomiaru i wtrysku, tj. zmiana siły nacisku sprężyny, należy użyć specjalnego wyposażenia. W większości przypadków lepiej jest wymienić uszkodzony wtryskiwacz. Jeśli zdecydujesz się na demontaż dyszy, nie trzymaj części otwartych na stole warsztatowym dłużej niż to konieczne, ponieważ precyzyjnie obrobione powierzchnie igły natryskowej i korpusu są bardzo podatne na kurz lub rdzę. Aby zdemontować wtryskiwacz należy odkręcić jego górną część od korpusu i wyjąć wszystkie wewnętrzne części wtryskiwacza (Ryż. 8.18). Moment dokręcania do mocowania górnej części dyszy do korpusu wynosi 80 Н·м.
Komentarze gości