Система питания дизельного ДВС

Лекция № 8, № 9 и №10

Система питания - это совокупность устройств для очистки воздуха и топлива и подачи их в определенных количествах в цилиндры дизеля.

Рис. 1. Схема работы системы питания топливом дизеля СМД-60:

1 - V1 - цилиндры; 1 - топливный бак; 2 - фильтр грубой очистки топлива; 3 - фильтр тонкой очистки топлива; 4 - топливопровод к топливному насосу; 5 – топливоподкачивающии насос; 6 - топливный насос высокого давления с регулятором; 7 и 10 - сливные топливопроводы; 8 - сливной топливопровод, присоединяемый к компрессору; 9 - форсунка; 11 - топливопроводы высокого давления; 12 - перепускной клапан; 13 - продувочный вентиль; 14 и 15 - топливопроводы для слива топлива в бак.

Топливо из бака 1 через фильтр 2 грубой очистки поступает в топливоподкачивающии насос 5, который под небольшим давлением заставляет его пройти через фильтр 3 тонкой очистки. Затем топливо по топливопроводу 4 поступает в насос 6. Последний по топливопроводам 11 высокого давления нагнетает топливо к фор­сункам 9, через которые оно впрыскивается в камеру сгорания и порядке работы цилиндров дизеля. Топливо, просочившееся через зазоры точных пар форсунок 9, по топливопроводам 7 и 10 сливается в фильтр 3, а из форсунки цилиндра IV по топливопроводу 8 отводится в компрессор для смазывания впускных клапанов и их седел.

Избыточное топливо из насоса 6 высокого давления по топливопроводам 14 и 15 сливается в бак 1. Перепускной клапан 12 поддерживает стабильное давление во впускной полости насоса 6 при различных нагрузках дизеля.

Рис. 2. Схема работы системы питания топливом дизеля ЯМЗ-240Б:

1- котел предпускового обогрева дизеля; 2 - топливный кран; 3 - фильтр тонкой очистки топлива; 4- механический топливоподкачивающий насос; 5 - фильтр грубой очистки топлива; 6 - ручной топливоподкачивающий насос; 7 - трехходовой кран; 8 - сливной клапан; 9 - топливомерная линейка; 10 - фильтр заливной горловины; 11 - пробка бака; 12 - дренажная трубка; 13 - топливные баки; 14 - дополнительный топливный бак; 15 - клапан аварийного останова (с 1980 г. снят); 16 - форсунки; 17 - топливный насос высокого давления с регулятором; 18 - топливопровод высокого давления; 19 - вторая, ступень воздухоочистителя; 20 - центральная труба; 21 - выпускная труба; 22 - трубка эжектора; 23 - рукоятка управления подачей топлива; 24 - педаль управления подачей топлива; 25 —рукоятка останова дизеля; 26 - нагнетатель; 1-111 - положения трехходового крана.

Схема работы системы питания дизеля ЯМЗ-240Б показана на рисунке 2, Топливо идет по пути бак 13 (левый или правый), трехходовой кран 7, ручной подкачивающий насос 6, фильтр 5 гру­бой очистки топлива, механический топливоподкачивающий насос 4, фильтр 3 тонкой очистки топлива, насос 17 высокого давления, топливопроводы 18 высокого давления, форсунки 16, камеры сгорания цилиндров дизеля.

В отличие от системы подачи топлива дизеля СМД-60 система подачи топлива у дизеля ЯМЗ-240Б имеет трехходовой кран 7, которым можно включать левый (положение I крана) или правый (положение III) баки 13, ручной топливоподкачивающий насос 6, используемый при подготовке к пуску дизеля, дополнительный топ­ливный бак 14 для отвода излишков топлива из фильтра 3 и на­соса 17 и попавшего в систему воздуха, дренажную трубку 12, сообщающую баки 13 с атмосферой; клапан 15 аварийного останова*.

Топливо, просочившееся через зазоры точных пар форсунок 16, сливается в правый бак. Излишки топлива из бака 14 поступают в левый бак.

Воздухоочиститель дизеля СМД-60 — сухой с двумя ступенями очистки. Первая ступень — моноциклон, установленный на входном патрубке 4 (рис. 3, а), с удалением пыли через две щели 10. В моно­циклоне имеются защитная сетка 6 и завихритель 7. Вторая ступень состоит из корпуса 2, внутри которого на шпильке 3 гайками-бараш­ками 13 и 14 закреплены два фильтрующих элемента, так называ­емые фильтр-патроны из высокопористого картона. Наружный фильтр-патрон 17 -основной, внутренний 18 - предохранительный.

Фильтр-патрон состоит из наружной и внутренней сеток, картонной шторы, помещенной внутри сеток, и донышек, скрепленных с сетками.

Рис. 3. Воздухоочистители:

А — воздухоочиститель дизеля СМД-60: 1 - выходной патрубок; 2 - корпус; 3 и 9 - шпильки; 4 - вход­ной патрубок; 5 - патрубок моноциклона; 6 - защитная сетка; 7 -завихритель колпака; 8 – колпак; 10 - выбросная щель; 11, 12, 13 и 14 - гайки-барашки; 15 - крышка; 16- уплотнительное кольцо крышки; 17- основной фильтр-патрон; 18 - предохранительный фильтр-патрон; 19 - уплотнительные коль­ца фильтр-патронов; 20 - бонка для подсоединения трубопровода сигнализатора за­соренности.

I15

Б - схема очистки воздуха дизеля ЯМЗ-240Б:; - бункер пылесбор-ника; 2 — глушитель; 3 — эжектор; 4 — труб­ка эжектора; 5 — выпускная труба; 6 — спи­ральные направляющие; 7 —циклон; 8 — сменный фильтрующий элемент; 9 -кожух; 10 — сетка; 11 — центральная труба; 12 — пробка отверстия для сигнализатора засоренности;

В - сигнализатор засоренности воздухоочистителя дизеля СМД-60: 1 — тру­бопровод; 2 — болт; 3 и 4 — кронштейны; 5 — втулка; 6 и 8 — штуцера; 7 — патрубок воздухоочистителя; 9 - гайка; 10 - диск сигнализатора; 11 - барабан сигнализатора; 12 — колпак корпуса; 13 — корпус.

Воздух через моноциклон попадает внутрь корпуса 2. Проходя последовательно через фильтр-патроны 17 и 18, он очищается от пыли и через патрубок 1 поступает в турбокомпрессор. Фильтр-патрон 18 предохраняет дизель от попадания пыли в случае повреждения основного фильтр-патрона 17. Для контроля за степенью засоренности фильтр-патронов

и опре­деления необходимости проведения технического обслуживания воздухоочистителя на дизеле смонтирован сигнализатор засоренности модели

ИЗВ-700 механического действия. Его трубопровод 1 (рис. 3, в) связан с выходным патрубком 7 воздухоочистителя. При появлении в прозрачных окнах колпака 12 ярко-красных полос нужно провести техническое обслуживание воздухоочистителя. Затем барабан 11 сигнализатора возвратить в первоначальное положение, повернув диск 10 до упора по направлению стрелки на нем.

Воздухоочиститель дизеля ЯМЗ-240Б — сухой, двухступенчатый комбинированный. Первая ступень — два блока циклонов 7 (рис. 3, б), вторая — сменный фильтрующий элемент 8 из высокопористого кар­тона. Работает этот воздухоочиститель аналогично воздухоочистителю дизеля СМД-60. В отверстие, закрытое пробкой 12, устанавливают сигнализатор засоренности воздухоочистителя.

Турбокомпрессор. Эффективное средство повышения мощностных и динамических показателей дизелей — наддув, т. е. подача заряда воздуха в цилиндр под давлением. Наиболее распространен наддув с помощью турбокомпрессора, позволяющий использовать энергию отработавших газов, что улучшает экономичность двигателей. Такой наддув у дизеля СМД-60 производится турбокомпрессором модели ТКР-11Н-1. Он состоит из радиальной газовой турбины 7 (рис. 4) и центробежного нагнетателя (компрессора) 5. Рабочее колесо 3 турбины 7 закреплено на одном валу 8 с рабочим колесом 6 компрес­сора 5.

Работает турбокомпрессор следующим образом. Отработавшие газы, пройдя по выпускному трубопроводу 2, попадают на лопатки рабочего колеса 3 турбины 7, придавая ему большую частоту враще­ния (40 000 - 45 000 об/мин), и по трубопроводу 4 газы отводятся в, атмосферу. Вместе с колесом 3 турбины вращается рабочее колесо 6 компрессора 5. Оно засасывает воздух из атмосферы через воздухо­очиститель и под избыточным давлением 0,05 - 0,06 МПа нагнетает воздух по впускному трубопроводу 1 в цилиндр 9 дизеля. Подшипником вала 8 служит бронзовая втулка 12, устанавливаемая в среднем корпусе с зазором 0,06 - 0,10 мм. Слой масла, попадающего в этот зазор, образует упругую подвеску подшипника. Масло подводит­ся к подшипнику из главной масляной магистрали, предварительно пройдя через дополнительный фильтр.

Рис. 4. Турбокомпрессор дизеля СМД-60:

а - принципиальная схема работы турбокомпрессора; б - устройство турбокомпрессора; в - уплотнение компрессора; 1 - впускной трубопровод; 2 и 4 - трубопроводы отработавших газов; 3 - рабочее колесо газовой турбины; 5 -центробежный нагнетатель (компрессор); 6 – рабочее колесо компрессора; 7 - газовая турбина; 8 - вал; 9 - цилиндр дизеля; 10 - кор­пус компрессора; 11 - вставка комп рессора; 12 - втулка; 13 - средний корпус; 14 - кожух турбины; 15 - вставка турбины; 16 - втулка уплотняющих колец; 17 - уплотняющее кольцо; 18 - корпус турбины; 19 - диск уплотнения турбины; 20 - трубка слива масла; 21 - стопорное кольцо; 22 - диск уплотнения компрессора; 23 – маслоотражатель.

Чтобы предотвратить прорыв газов из турбины, воздуха из компрес­сора к подшипнику вала и утечку масла, в турбине используют уплотнение, состоящее из деталей 17, 16 и 19, а у компрессора — из деталей 17, 22 и 21.

При наддуве масса поступающего воздуха больше, чем без него, поэтому в цилиндр можно подавать и в нем сжигать большее количество топлива. Это дает возможность повысить эффективную мощность дизеля на 20 - 25%. Однако наддув увеличивает механиче­скую и тепловую нагрузку деталей кривошипно-шатунного и газо­распределительного механизмов.

Дата добавления: 2014-01-03