Принцип функционирования систем впрыска топлива дизельных двигателей

При работе дизельного двигателя в его цилиндры всасывается чистый воздух, который сжимается до высокого давления. При этом температура воздуха поднимается до 600'С, что превышает температуру воспламенения дизельного топлива. Топливо впрыскивается в цилиндр с некоторым опережением и воспламеняется. Таким образом, свечи зажигания для воспламенения топлива не используются. При эксплуатации автомобиля в условиях низких температур наружного воздуха температура воздуха внутри цилиндров после сжатия может оказаться недостаточной для самовоспла менения топлива. В этом случае необходимо произвести предварительный подогрев входящего воздушного потока. Для этого в камерах сгорания уста-овлены свечи накаливания, нагревающие их до необходимой температуры. Длительность предварительного накаливания зависит от температуры наружного воздуха и регулируется системой управления двигателем через реле преднакала. При активации свечей накаливания на панели приборов загорается соответствующая контрольная лампа (см. Главу «Органы управления и приемы эксплуатации», Раздел 16).

5. Для дизельных двигателей существуют три способа впрыска топлива: вихрекамерный впрыск, предкамерный впрыск и непосредственный впрыск.

6. При вихрекамерном и предкамерном способах топливо впрыскивается в предварительную камеру (форт-камеру) соответствующего цилиндра где оно смешивается с воздухом и создает уже готовую рабочую смесь, при этом часть топлива сразу же воспламеняется и сгорает. За счет завихрений воздушного потока и разогрева при сгорании части топлива рабочая смесь становится более однородной и прогретой. Этим обеспечивается полнота сгорания топлива при попадании в цилиндр и более «мягкая» работа двигателя. Основным недостатком данных способов впрыска является усложнение конструкции двигателя. Непосредственный впрыск продолжает оставаться наиболее распространенным и самым экономичным.

7. При непосредственном впрыске топливо подпадает непосредственно в камеру сгорания через распылитель форсунки. Каждый распылитель имеет, как правило, 4-6 очень тонких отверстий, высверленных под различными углами, через которые осуществляется распыление топлива в специально заданных направлениях. Обычно в днище поршня имеется вихревая камера. Вихревые камеры могут иметь различную форму, которая согласуется с направлениями распыления топлива, способствует лучшему смесеобразованию и более эффективному сгоранию рабочей смеси. Данный способ применяется на всех рассматриваемых в настоящем Руководстве дизельных двигателях.

8. На двигателях Y20DTH/Y22DTR топливо засасывается из топливного бака распределительным топливным насосом высокого давления (ТНВД). ТНВД создает необходимое для впрыска высокое (около 900 бар) давление и подает топливо через форсунки в цилиндры двигателя в порядке работы цилиндров. Сначала производится предварительный впрыск небольшого количества топлива, которое, сгорая, подготавливает условия для впрыска основной порции топлива. Благодаря этому происходит более «мягкое» и равномерное сгорание топлива, как на двигателях с вихрекамерным способом впрыска.

9. На двигателях Z19DT(H) топливо засасывается из топливного бака электрическим топливным насосом и подается к топливному насосу высокого давления (ТНВД). Для непосредственного впрыска на данных моделях используется система «Common Rail» - общая для всех цилиндров топливораспределительная магистраль (см. сопр. иллюстрацию). Данная система освобождает ТНВД от функции распределения топлива, что позволяет насосу создавать более высокое (примерно 1600 бар) давление, - это способствует очень тонкому распылению топлива, за счет чего улучшается процесс смесеобразования в цилиндрах и повышается КПД сгорания рабочей смеси. Топливораспределительная магистраль (Common Rail) выполнена в виде коллектора, от которого топливо подается к отдельным форсункам.

16.9 Система впрыска Common-Rail (на примере двигателей Z19DT(H))

1 Топливный фильтр
2 Регулятор давления
3 Топливный насос высокого давления
4 Топливораспределительная магистраль (Common-Rail)
5 Датчик давления
6 Форсунка
7 Топливный бак
8 Электрический топливный насос
9 Электронный модуль системы управления двигателем
- Пунктирные стрелки направление электрических сигналов
- Короткие стрелки направление потока топлива

10. На 6-цилиндровом двигателе Y30DT непосредственный впрыск осуществляется также через систему Common-Rail, но топливо из топливного бака засасывается топливным насосом высокого давления. Привод ТНВД данного двигателя осуществляется от коленчатого вала посредством шестеренчатого механизма.

11. На всех двигателях перед поступлением топлива в ТНВД оно очищается в топливном фильтре от загрязнений и воды. На двигателя устанавливаются форсунки с электромагнитным элементами управления, получающие сигналы от системы управления двигателем, которая регулирует количество топлива, подаваемого в цилиндр.

12. ТНВД не требует проведения специальных работ по ТО. Смазывание всех подвижных элементов топливной системы осуществляется дизельным топливом.