0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние системы питание на работу двигателя

Нужно ли применять топливные присадки в бензин

Современный двигатель является квинтэссенцией высоких технологий. Цель автопроизводителей: максимум мощности при минимальном расходе топлива. Но, расход топлива зависит не только от технологий, применяемых при конструировании двигателя. Немаловажную роль играет и само качество топлива. В России качество топлива регламентируется ГОСТом «Топлива моторные». К сожалению, качество топлива не всегда соответствует ГОСТ.

Качество топлива прежде всего оказывает непосредственное влияние на динамику автомобиля, расход топлива, экологичность и ресурс двигателя. Определить качество топлива непосредственно на заправке не возможно. Очень часто многие автолюбители сталкиваются с тем, что заявленный автопроизводителем расход топлива не соответствует реальному. Это один из первых признаков некачественного топлива. Вопрос некачественного топлива стоит остро, как избежать проблем связанных с его применением? Что может предпринять автовладелец для улучшения характеристик используемого топлива.

Вопрос о применении топливных присадок в Европе уже более 30-ти лет является элементом культуры эксплуатации автомобильной техники. Несмотря на то, бензин европейского производства является «аддитированным», то есть уже содержит присадки в небольшом количестве. Ранее, поставками присадок на рынок в Европе занимались крупные нефте-химические концерны под своими брендами. Однако, в последний десяток лет к ним присоединились и сами автопроизводители, выпуская оригинальные продукты под своей маркой. Так на рынке есть присадки от Volkswagen&Audi, Mercedes Benz, BMW, Toyota, Mitsubishi, Lexus и многие другие. Причина распространенности присадок в недостатках самой конструкции систем подачи топлива, а именно в их склонности накапливать загрязнения в процессе работы. Даже двигатели новых, экологически совершенных конструкций, настраиваются таким образом, что на клапанах накапливается нагар от бензина и остатков моторного масла, попадающего на впуск через клапан EGR. Это особенность работы моторов EURO IV и более современных. Даже переход на конструкции с непосредственным впрыском типа GDI, FSI, TFSI не решает, а даже усугубляет процессы нагарообразования, рождая эксплуатационные проблемы. Кратко перечислим проблемы двигателей, связанных с загрязнением топливной системы, прежде всего загрязненный двигатель теряет мощность и расходует больше топлива. Чем больше загрязнений, тем хуже распыляется топливо и хуже продувка цилиндров. С накоплением загрязнений нарушается правильная дозировка топлива и воздуха, появляются перебои в работе двигателя, нарушается холостой ход, появляются провалы тяги, увеличивается расход топлива. В случае сильного рассогласования в системе подготовке смеси загорается сигнал Check Engine и блок управления включает аварийный режим. Далее надо ехать на сервис и исправлять ситуацию. Если затянуть с очисткой и ремонтом, то нередки случаи попадания топлива в моторное масло и гарантирован выход из строя катализатора (хорошо, если без возникновения пожара!).

Конечно, простому европейскому автомобилисту нет необходимости разбираться в нюансах возможных неисправностей. Он поступает просто, покупая и используя топливные присадки в бензин регулярно в эксплуатации. Либо при прохождении очередного ТО проводятся регламентные работы по восстановлению работоспособности топливной системы.

В России все не так радужно, очень многие автомобилисты, по неграмотности, мирятся с тем, что автомобиль не выдает паспортные характеристики, считая, что с автомобилем все нормально. А ведь любое нарушение в работе двигателя наносит вред не только ресурсу авто, но и окружающей среде. В воздух попадают недогоревшие остатки топлива и значительно ухудшают экологическую ситуацию на наших улицах.

Выход из ситуации в регулярном использовании топливных присадок в бензин не только тогда, когда что-либо уже сломалось, а заранее, регулярно, хотя-бы при регулярном техобслуживании, а то и чаще. Присадки позволяют поддерживать автомобиль в тонусе, экологию в чистоте и позволят экономить топливо и деньги на сокращении внеплановых ремонтов. Но, чтобы простой автовладелец понял, что использование топливных присадок в бензин выгодно, понадобиться время.

Многие не пользуются топливными присадками в бензин, несправедливо считая, что это вредно для двигателя. Якобы агрессивная «химия» способна поднять накопленную грязь из бензобака и все это вызовет «тромбоз» системы питания. Такое мнение сложилось в начале 90-х годов, когда российский рынок завалила масса непроверенной продукции непонятного происхождения. Используя продукцию от известных компаний, имеющих многолетнюю историю в мире можно быть абсолютно уверенным в безопасности. Правильно подобранная рецептура присадок в бензин работает исключительно в зоне повышенных температур, то есть не в бензобаке, а в топливной рампе, форсунках и камерах сгорания.

Компания Liqui Moly занимает более 50% розничного рынка присадок в Германии и поставляет свою продукцию более чем в 120 стран мира. Эффективность и безопасность продукции подтверждена многочисленными тестами в лабораториях (например, APL в городе Ландау), тестами в крупных автомобильных предприятиях, а также многолетним опытом использования продукции простыми автовладельцами. У Liqui Moly собственная исследовательская лаборатория и завод в городе Ульм, продукция производится исключительно самостоятельно, без привлечения посторонних производственных мощностей. Мощности завода позволяют выполнять и заказы по контракту. Ассортимент топливных присадок для бензиновых двигателей таков, что перекрывает все возможные запросы частных автовладельцев, а также коммерческих автопредприятий, эксплуатирующих транспорт. Опыт применения и тесты показывают, что топливные присадки LIQUI MOLY, абсолютно безопасны в применении, положительно влияют на расход топлива. Что в свою очередь, существенно сказываются на ресурсе двигателя и стоимости эксплуатации автомобиля.

Подробнее о топливных присадках Liqui Moly для бензиновых двигателей можно прочитать здесь — присадки в бензин.

Наибольшее влияние на мощностные показатели работы двигателя и расход топлива.

Наибольшее влияние на мощностные показатели работы двигателя и расход топлива оказывают состояние и регулировки системы питания двигателя топливом.
Частично причиной падения мощности при бездымной работе двигателя может быть уменьшение подачи топлива в результате загрязнения фильтрующих элементов из-за несвоевременной их очистки или замены, использования не отстоявшегося топлива при заправке, открытой заправки топливом с использованием грязных воронок, ведер и др. Применение не отстоявшегося топлива, кроме того, приводит к преждевременному износу плунжерных пар топливного насоса и форсунок.
К другим показателям, характеризующим состояние топливной аппаратуры и влияющим на показатели работы двигателя, относят: угол опережения подачи топлива в цилиндры двигателя; степень неравномерности подачи топлива насосными элементами; частоту вращения кулачкового вала топливного насоса; давление впрыска и качество распыливания топлива.
Угол опережения впрыска топлива регулируют в такой последовательности. Отсоединяют от первой секции топливного насоса топливопровод высокого давления и на его место устанавливают моментоскоп. Закрепляют около цилиндрической поверхности шкива (см. табл. 5) стрелку-указатель. Включают подачу топлива и, прокручивая коленчатый вал двигателя, добиваются заполнения стеклянной трубки моментоскопа топливом. Наблюдая за уровнем топлива в трубке моментоскопа, прокручивают коленчатый вал двигателя до момента, когда начнется подъем уровня топлива. Затем, медленно прокручивая вал в направлении его вращения, устанавливают поршень первого цилиндра в в.м.т. или в положение, соответствующее установочному углу опережения подачи. Отмечают это положение вала двигателя риской против стрелки-указателя. Прокручивают коленчатый вал двигателя против направления вращения на Д оборота. Затем, наблюдая за уровнем топлива в трубке моментоскопа, медленно прокручивают вал в направлении вращения до момента начала подъема уровня топлива в трубке моментоскопа. Отмечают это положение второй риской против установленной стрелки-указателя.
Измеряют шаблоном-угломером (или линейкой) угол (длину дуги) между нанесенными отметками, который соответствует углу опережения впрыска топлива. Углы опережения впрыска топлива для различных двигателей приведены в таблице 5.
Если угол опережения отличается от табличных данных, его регулируют поворотом корпуса топливного насоса в ту или другую сторону, в зависимости от того, больший или меньший угол от оптимального получен при проверке.
У тракторов ДТ-75, ДТ-75М, Т-74, МТЗ-50, ЮМЗ-6Л регулировку выполняют перестановкой фланца привода топливного насоса.
На двигателях тракторов Т-4, Т-4А опережение угла подачи топлива регулируют поворотом кулачковой шайбы муфты опережения относительно приводной муфты. Если указанными регулировками нельзя добиться оптимального угла опережения впрыска топлива, топливный насос направляют в мастерскую.

Читать еще:  Что такое прослушивание двигателя

5. УГЛЫ ОПЕРЕЖЕНИЯ МОМЕНТА ВПРЫСКА ТОПЛИВА ТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Равномерность подачи топлива, производительность элементов топливных насосов, а также частоту вращения кулачкового вала регулируют в мастерской на специальном стенде.
Качество распыливания топлива и давление впрыска влияют на смесеобразование, а следовательно, на показатели работы двигателей.
Для проверки и регулировки качества распыливания топлива снимают форсунки с двигателя. Проверяют наличие нагара и при необходимости разбирают, очищают и промывают распылители. Собранную форсунку устанавливают на прибор КИ-562 и по манометру проверяют давление впрыска.

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Дизельная, инжекторная, карбюраторная системы питания ДВС

Система питания современного автомобиля

Двигатель внутреннего сгорания (далее – ДВС) не зря считается сердцем автомобиля. Именно производимый им крутящий момент является первоисточником всех механических и электрических процессов, происходящих в транспортном средстве. Однако мотор не может существовать обособленно от обслуживающих его систем – смазки, питания, охлаждения и выпуска газов. Наиболее значимую роль при функционировании ДВС играет система питания двигателя (или топливная система).

Функции, устройство и принцип функционирования

Каждый автомобиль характеризуется таким понятием, как «запас хода». Он определяется расстоянием, которое автомобиль способен преодолеть на полном топливном баке без дополнительных заправок. На данный показатель оказывают влияние самые различные факторы: сезонные, погодные и природные условия движения, характер дорожного покрытия, степень загруженности автомобиля, индивидуальные особенности водителя при управлении транспортным средством и т.д.). Однако главенствующую роль в определении «аппетита» автомобиля играет система питания и ее правильная работа.

Система питания выполняет функции:

  1. подачи топлива, его очистки и хранения;
  2. очистки воздуха;
  3. приготовления специальной горючей смеси;
  4. подачи смеси в цилиндры ДВС.

Классическая система питания автомобиля состоит из следующих структурных элементов:

  • топливного бака, предназначенного для хранения горючего;
  • топливного насоса, выполняющего функции создания давления в системе и принудительной подачи топлива;
  • топливопроводов – специальных металлических трубок и резиновых шлангов для транспортировки горючего из топливного бака к ДВС (а излишков топлива – в обратном направлении);
  • фильтра (или фильтров) очистки топлива;
  • воздушного фильтра (для очистки воздуха от примесей);
  • устройства приготовления топливно-воздушной смеси.

Система питания имеет достаточно простой принцип работы: под воздействием специального топливного насоса горючее из бака, предварительно пройдя процедуру очистки топливным фильтром, по топливопроводам подается к устройству, предназначенному для приготовления топливно-воздушной смеси. И уже затем смесь подается в цилиндры двигателя.

Варианты системы питания

Основными видами горючего для ДВС являются бензин и дизельное топливо («солярка»). Газ (метан) так же относится к видам современного топлива, но, несмотря на широкую применяемость, пока не получил актуальности.
Вид топлива является одним из критериев классификации систем питания ДВС.

В этой связи выделяют силовые агрегаты:

  1. бензиновые;
  2. дизельные;
  3. основанные на газообразном топливе.

Но наиболее признанной среди специалистов является типология систем питания двигателя по способу подачи топлива и приготовления топливно-воздушной смеси. Следуя данному принципу классификации, различаются, во-первых, система питания карбюраторного двигателя, во-вторых, система питания с впрыском топлива (или инжекторного двигателя).

Карбюратор

Карбюраторная система основана на действии технически сложного устройства – карбюратора. Карбюратор – это прибор, осуществляющий приготовление смеси топлива и воздуха в необходимых пропорциях. Несмотря на разнообразие видов, в автомобильной практике наибольшее применение получил поплавковый всасывающий карбюратор, принципиальная схема которого включает:

  • поплавковую камеру и поплавок;
  • распылитель, диффузор и смесительную камеру;
  • воздушную и дроссельную заслонки;
  • топливные и воздушные каналы с соответствующими жиклерами.

Подготовка топливно-воздушной смеси в карбюраторе осуществляется по пассивной схеме. Движение поршня в такте впуска (первом такте) создает в цилиндре разряженное пространство, в которое и устремляется воздух, проходя через воздушный фильтр и сквозь карбюратор. Именно здесь и происходит формирование горючей смеси: в смесительной камере, в диффузоре топливо, вырывающееся из распылителя, дробится воздушным потоком и смешивается с ним. Наконец, через впускной коллектор и впускные клапаны горючая смесь подается в конкретный цилиндр двигателя, где в необходимый момент и воспламеняется искрой от свечи зажигания.

Таким образом, система питания карбюраторного двигателя представляет собой преимущественно механический способ приготовления топливно-воздушной смеси.

Впрыск топлива

Эпоха карбюратора сменяется эпохой инжекторного двигателя, система питания которого основана на впрыске топлива. Ее основными элементами являются: электрический топливный насос (расположенный, как правило, в топливном баке), форсунки (или форсунка), блок управления ДВС (так называемые «мозги»).

Принцип работы указанной системы питания сводится к распылению топлива через форсунки под давлением, создаваемым топливным насосом. Качество смеси варьируется в зависимости от режима работы двигателя и контролируется блоком управления.
Важным компонентом такой системы является форсунка. Типология инжекторных двигателей основывается именно на количестве используемых форсунок и места их расположения.

Так, специалисты склонны выделять следующие варианты инжектора:

  1. с распределенным впрыском;
  2. с центральным впрыском.

Система распределенного впрыска предполагает использование форсунок по количеству цилиндров двигателя, где каждый цилиндр обслуживает собственная форсунка, участвующая в подготовке горючей смеси. Система центрального впрыска располагает только одной форсункой на все цилиндры, расположенной в коллекторе.

Особенности дизельного двигателя

Как бы особняком стоит принцип действия, на котором основывается система питания дизельного двигателя. Здесь топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры в распыленном виде, где и происходит процесс смесеобразования (смешивания с воздухом) с последующим воспламенением от сжатия горючей смеси поршнем.
В зависимости от способа впрыска топлива, дизельный силовой агрегат представлен тремя основными вариантами:

  • с непосредственным впрыском;
  • с вихрекамерным впрыском;
  • с предкамерным впрыском.
Читать еще:  Что такое двигатель шкондина

Вихрекамерный и предкамерный варианты предполагают впрыск топлива в специальную предварительную камеру цилиндра, где оно частично воспламеняется, а затем перемещается в основную камеру или собственно цилиндр. Здесь горючее, смешиваясь с воздухом, окончательно сгорает. Непосредственный же впрыск предполагает доставку топлива сразу же в камеру сгорания с последующим его смешиванием с воздухом и т.д.

Еще одна особенность, которой отличается система питания дизельного двигателя, заключается в принципе возгорания горючей смеси. Это происходит не от свечи зажигания (как у бензинового двигателя), а от давления, создаваемого поршнем цилиндра, то есть путем самовоспламенения. Иными словами, в этом случае нет необходимости применять свечи зажигания.

Однако холодный двигатель не сможет обеспечить должный уровень температуры, требуемый для воспламенения смеси. И использованием свечей накаливания позволит осуществить необходимый подогрев камер сгорания.

Режимы работы системы питания

В зависимости от целей и дорожных условий водитель может применять различные режимы движения. Им соответствуют и определенные режимы работы системы питания, каждому из которых присуща топливно-воздушная смесь особого качества.

  1. Состав смеси будет богатым при запуске холодного двигателя. При этом потребление воздуха минимально. В таком режиме категорически исключается возможность движения. В противном случае это приведет к повышенному потреблению горючего и износу деталей силового агрегата.
  2. Состав смеси будет обогащенным при использовании режима «холостого хода», который применяется при движении «накатом» или работе заведенного двигателя в прогретом состоянии.
  3. Состав смеси будет обедненным при движении с частичными нагрузками (например, по равнинной дороге со средней скоростью на повышенной передаче).
  4. Состав смеси будет обогащенным в режиме полных нагрузок при движении автомобиля на высокой скорости.
  5. Состав смеси будет обогащенным, приближенным к богатому, при движении в условиях резкого ускорения (например, при обгоне).

Выбор условий работы системы питания, таким образом, должен быть оправдан необходимостью движения в определенном режиме.
» alt=»»>

Неисправности и сервисное обслуживание

В процессе эксплуатации транспортного средства топливная система автомобиля испытывает нагрузки, приводящие к ее нестабильному функционированию или выходу из строя. Наиболее распространенными считаются следующие неисправности.

Недостаточное поступление (или отсутствие поступления) горючего в цилиндры двигателя

Некачественное топливо, длительный срок службы, воздействие окружающей среды приводят к загрязнению и засорению топливопроводов, бака, фильтров (воздушного и топливного) и технологических отверстий устройства приготовления горючей смеси, а также поломке топливного насоса. Система потребует ремонта, который будет заключаться в своевременной замене фильтрующих элементов, периодической (раз в два-три года) прочистке топливного бака, карбюратора или форсунок инжектора и замене или ремонте насоса.

Потеря мощности ДВС

Неисправность топливной системы в данном случае определяется нарушением регулировки качества и количества горючей смеси, поступающей в цилиндры. Ликвидация неисправности связана с необходимостью проведения диагностики устройства приготовления горючей смеси.

Утечка горючего

Утечка горючего – явление весьма опасное и категорически не допустимое. Данная неисправность включена в «Перечень неисправностей…», с которыми запрещается движение автомобиля. Причины проблем кроются в потере герметичности узлами и агрегатами топливной системы. Ликвидация неисправности заключается либо в замене поврежденных элементов системы, либо в подтягивании креплений топливопроводов.

Таким образом, система питания является важным элементом ДВС современного автомобиля и отвечает за своевременную и бесперебойную подачу топлива к силовому агрегату.

Влияние системы питание на работу двигателя

Экономичность поршневых двигателей внутреннего сгорания во многом зависит от режимов их работы. Оптимальных экономических показателей двигатели достигают при работе на номинальном или близком к нему режимах, но на частичных нагрузках и холостом ходу эффективность работы двигателей заметно ухудшается. Опыт эксплуатации транспортных средств показывает, что основу эксплуатационных режимов составляют режимы холостого хода и малых нагрузок, поэтому рассматриваемая проблема заслуживает внимания.

Как известно, часовой расход топлива и эффективная мощность находятся в прямой зависимости:

где GТ – часовой расход топлива;

Ne – эффективная мощность двигателя;

gе – удельный расход топлива.

Следовательно, с уменьшением эффективной мощности двигателя уменьшается и часовой расход топлива. Однако на режимах холостого хода и малых нагрузок снижение эффективной мощности просто необходимо, так как двигатель становится «недогруженным», в результате удельный расход топлива оказывается в 1,5–5 раза выше, чем на режиме номинальной мощности [1]. Поэтому при эксплуатации двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок необходимо отключать часть цилиндров и стремиться к тому, чтобы на скоростной характеристике показатели эффективной мощности всегда приближались к показателям минимального удельного расхода топлива. Как же при работе двигателя можно изменять эффективную мощность?

Проанализируем формулу эффективной мощности двигателя:

, (2)

где Vh – рабочий объем одного цилиндра двигателя;

i – число цилиндров двигателя;

n – частота вращения коленчатого вала двигателя;

τ – коэффициент тактности двигателя;

Ни – низшая теплота сгорания топлива;

α – коэффициент избытка воздуха;

l0 – теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг воздуха;

ρk – плотность заряда на впуске в цилиндр двигателя;

ηV – коэффициент наполнения цилиндров двигателя;

ηi – индикаторный коэффициент полезного действия двигателя;

ηм – механический коэффициент полезного действия двигателя.

Можем заметить, что при работе двигателя без его конструктивных изменений на эффективную мощность существенное влияние оказывают частота вращения коленчатого вала n и число работающих цилиндров двигателя i. Если говорить о частоте вращения коленчатого вала, то ею сложно варьировать для уменьшения мощности с точки зрения экономии, так как при этом будет изменяться скорость автомобиля, к тому же оптимальный расход топлива достигается при частоте вращения коленчатого вала в пределах 2000–2500 мин-1. Поэтому более эффективным направлением изменения мощности для выхода двигателя на оптимальный режим работы на малых и средних нагрузках является изменение числа работающих цилиндров двигателя без изменения частоты вращения коленчатого вала. Отключение части цилиндров при постоянной частоте вращения коленчатого вала, например, на режимах холостого хода и малых нагрузок, не возникнет «нехватки» эффективной мощности, однако улучшится экономичность двигателя. Более того, механический КПД двигателя при постоянной частоте вращения коленчатого вала растет с повышением эффективной мощности, поэтому если при частичной нагрузке многоцилиндрового двигателя выключить несколько цилиндров, то остальные будут работать при большей нагрузке с лучшим КПД.

Таким образом, при отключении части цилиндров экономичность формируется несколькими факторами:

– перераспределение свежего заряда, поступающего в цилиндры двигателя, от отключенных цилиндров в «рабочие» – КПД «рабочих» намного возрастает;

– от отключенных цилиндров не нужно отводить тепло, следовательно, система охлаждения начинает работать эффективнее, что немного повышает КПД;

Читать еще:  Двигатель m4r 751 характеристики

– «рабочие» цилиндры «догружаются» и по скоростной характеристике их эффективная мощность максимально приближается в область кривой минимального удельного расхода топлива, что повышает эффективность использования теплоты в цилиндрах двигателя.

В результате указанных факторов можно добиться экономичности двигателя на 25–30 %, особенно при эксплуатации в городском цикле [1].

Следует выделить три основных способа отключения цилиндров [2]:

– отключение подачи топлива – этот способ считается самым простым, так как не влечет за собой существенных конструктивных изменений. Изменения касаются в основном приборов топливоподачи, чтобы была возможность отключения подачи топлива, например, форсунки;

– механическое отключение – способ, предусматривающий разъединение привода клапанов или изменения фаз газораспределения газораспределительного механизма [3, 6], либо остановки поршней путем разрыва жесткой связи между коленчатым валом и поршнями и т.д. Данный способ значительно усложняет конструкцию двигателя;

– электронная система – система, позволяющая управлять электронным впрыском топлива, либо в целом системой управления двигателем. Такая система в зависимости от режима работы двигателя отключает часть цилиндров, при этом возможно варьирование количества отключаемых цилиндров и их очередность. На сегодняшний день электронная система в том числе используется для реализации первого и второго рассмотренных способов отключения цилиндров.

Целесообразней систему отключения цилиндров применять на многоцилиндровых мощных двигателях, например 6, 8, 12 цилиндров, работа которых особенно неэффективна на режимах холостого хода и малых нагрузок. Реализовать способ отключения подачи топлива можно по предложенной на рис. 1 схеме, на примере шестицилиндрового V-образного дизельного двигателя.

Рис. 1. Система питания двигателя топливом: 1 – топливопровод высокого давления; 2 – фильтр тонкой очистки; 3 – топливный насос высокого давления; 4 – топливный насос низкого давления; 5 – блок управления; 6 – отключатель подачи топлива; 7 – форсунка; 8 – топливный бак; 9 – топливопровод низкого давления; 10 – фильтр грубой очистки; 11 – сливная магистраль; 12 – слив от отключателей

В штатном режиме работы двигателя топливо из топливного бака 8 подается топливным насосом низкого давления 4 и через фильтры грубой 10 и тонкой 2 очистки топлива поступает к топливному насосу высокого давления 3, который в свою очередь подает топливо по трубопроводам 1 через форсунки 7 в цилиндры двигателя.

При переходе двигателя на режимы холостого хода или малых нагрузок, электромагнитные отключатели 6 по команде блока управления 5 переключают подачу топлива к форсункам 7 на слив, следовательно, в зависимости от того, на какой отключатель подается сигнал от блока управления, та форсунка и отключается от подачи. Таким образом, блок управления может отключать форсунки от подачи топлива в запрограммированной в блоке управления последовательности.

Отключатель, для рассмотренной системы, может быть выполнен по представленной на рис. 2 конструкции [4].

Рис. 2. Отключатель подачи топлива: а – устройство отключателя; б – подача; в – отключение подачи; 1 – подводящий канал; 2 – электромагнит; 3 – золотник; 4 – корпус; 5 – отводящий канал; 6 – канал к распылителю форсунки; 7 – сливной канал; 8 – полость работы пружины

Подвод топлива к форсунке для подачи его в цилиндр двигателя осуществляется через штуцер по подводящему каналу 1 в корпусе отключателя 4. При этом золотник 3 переключателя находится в положении, как показано на рис. 2, б. В этом случае топливо поступает по подводящему каналу 6 к распылителю форсунки. Одновременно из полости 8 осуществляется отвод топлива, не поступившего в цилиндр двигателя в результате просачивания между деталями распылителя форсунки. Топливо отводится по сливному каналу 7 отключателя и далее через отводящий канал на слив.

При отключении подачи топлива к форсунке золотник 3, управляемый электромагнитом 2 (рис. 2, а), займет положение, показанное на рис. 2, в. В этом случае подводящий канал 6 к распылителю форсунки и сливной канал 7 перекроются золотником 3, а топливо, поступающее в отключатель, проходит к отводящему каналу 5 на слив.

Как уже отмечалось, рассмотренный способ отключения части цилиндров считается менее затратным, так как влечет за собой лишь некоторые конструктивные изменения форсунок и установки отключателей. Несложно организовать и управление отключателями. Оно может быть реализовано штатным электронным блоком управления двигателем. Такими блоками на сегодняшний день комплектуются практически все современные двигатели. Однако необходимо заметить, что электронный блок управления в этом случае нуждается в доработке, перепрограммировании. Во-первых, рассматриваемый способ отключения части цилиндров путем отключения подачи топлива имеет ряд недостатков:

– увеличение неравномерности крутящего момента, и, как следствие, повышение вибрации двигателя;

– переохлаждение двигателя из-за чрезмерного обеднения горючей смеси на режимах малой частоты вращения коленчатого вала и, как следствие, меньшего выделения теплоты, что влечет к увеличению удельного эффективного расхода топлива при выходе двигателя на режим полной нагрузки.

Решением данных проблем может стать чередование отключаемых цилиндров. Например, отключение трех цилиндров из шести для системы, представленной на рис. 1, можно производить по схеме, представленной на рис. 3 (на рисунке стрелками обозначены включенные цилиндры). В этом случае рабочими цилиндрами остаются цилиндры разных блоков и, учитывая, что на одной шатунной шейке коленчатого вала размещаются два шатуна разных блоков, то усилие от шатунов работающих цилиндров передается к коленчатому валу через все шатунные шейки. Таким образом, чередование отключаемых цилиндров позволит поддерживать в них оптимальную температуру, а отключение цилиндров в разных блоках приведет к уменьшению неравномерности крутящего момента. Рассмотренная схема отключения части цилиндров обеспечивает работу двигателя с 50 % от номинальной мощности. Количество отключаемых цилиндров можно изменять в зависимости от режима работы двигателя с понижением мощности от 20 до 80 % по методике, изложенной в трудах [1, 5].

Рис. 3. Схема отключения части цилиндров: а – включены в работу первый, третий и пятый цилиндры; б – включены в работу второй, четвертый и шестой цилиндры

Во-вторых, необходимо на блок управления отключателями подачи топлива подавать управляющие сигналы, характеризующие тот или иной режим работы двигателя. Основными характерными показателями рассматриваемых режимов холостого хода и малых нагрузок являются нагрузка на двигатель и частота вращения коленчатого вала. Поэтому параметрами, задающими работу электронного блока, могут быть: частота вращения коленчатого вала, часовой расход топлива, индикаторное давление.

Таким образом, предложенная конструкция системы питания обеспечивает возможность отключения части цилиндров путем отключения подачи топлива отключателями, управляемыми электронным блоком. При правильной организации отключения части цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузок можно повысить экономические показатели двигателя до 20 % и снизить вредные выбросы в окружающую среду.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector