Устройство на дизеловата горивна система

Разположение на органите за управление на дизеловия двигател в двигателното отделение

• 1 - сензори за налягане и температура на въздуха, влизащ в двигателя. При автомобили, произведени преди VIII.1997 г., сензорът за налягане на въздуха, влизащ в двигателя, е монтиран в блока за управление на дизеловата система за директно впръскване;
• 2 - електрически конектор на сензора за скорост на коляновия вал на двигателя;
• 3 - електрически конектор на сензора за движение на иглата;
• 4 - клапан на системата за повторно подаване на отработени газове;
• 5 - сензор за температура на охлаждащата течност;
• 6 - електрически конектор на горивната помпа за високо налягане. Десет-щифтовият конектор е предназначен за сензора за температура на горивото, регулатора на обема и сензора за изместване на макарата, както и за клапана за спиране на горивото и клапана за синхронизиране на впръскването;
• 7 - сензор за скорост;
• 8 - контролно устройство. Контролният сензор се монтира само на дизелови двигатели с директно впръскване на гориво;
• 11 - електрически конектор. 7-пинов електрически конектор за прекъсвач на горивото и клапан за синхронизиране на впръскване на гориво;
• 12 - място за измерване на обемите на горивната помпа за високо налягане;
• 13 - горивен инжектор със сензор за изместване на иглата;
• 14 - магнитен клапан. Електромагнитният клапан е проектиран да ограничава налягането на турбото;
• 15 - клапан за повторно подаване на отработени газове;
• 16 - разходомер на въздуха

Разположение на вакуумните маркучи в системата за управление на дизеловия двигател

• 1 - свързващ канал. Въздушен топлообменник с турбокомпресор;
• 2 - вакуумна връзка. За регулиране на налягането на форсиране на въздуха, генериран от турбокомпресора на двигатели AFN;
• 3 - връзка за вакуумен спирачен усилвател;
• 4 - вакуумна връзка. За регулиране на въздушния тласък, генериран от турбокомпресора на AFN двигатели;
• 5 - вакуумна помпа;
• 6 - вентилационен маркуч. За регулиране на въздушния тласък, генериран от турбокомпресора на AFN двигатели;
• 7 - вентилационен маркуч на въздушния филтър;
• 8 - клапан за повторно подаване на отработени газове;
• 9 - модулиращ клапан за повторно подаване на отработените газове

Този тип двигател получи името си от немския инженер Рудолф Дизел, който построи първия двигател със самозапалване през 1897 г. Структурно дизеловият двигател е подобен на бензиновия: същите цилиндри, бутала, разпределителен вал, клапани. Но има редица разлики, от които основната, дори може да се каже фундаментална, е, че запалването на горивото в дизелов двигател не се произвежда от искра от свещ, а поради високата температура на въздуха достига в резултат на компресията му от буталото в цилиндъра.


Вторият важен момент е методът на подаване на гориво. При бензинов двигател работната течност е смес от бензин и въздух. Сместа се приготвя предварително (в карбуратора) или директно в момента на подаването й към цилиндрите (в инжекционните системи) - основното е, че горивото се подава с въздух и се запалва относително хомогенна въздушно-горивна смес и изгорени.

При дизелов двигател горивото и въздухът се подават отделно. Първо, въздухът се засмуква в цилиндъра, след това се компресира и едва след това се впръсква гориво, така че не е необходимо да се говори за хомогенна смес въздух-гориво. Впръскването се извършва в края на такта на компресия, горивото и въздухът всъщност не се смесват помежду си, горенето възниква в предната част на горивната струя, впръскана в сгъстения въздух.

Самозапалването на горивото е придружено от рязко, спазматично повишаване на налягането в цилиндъра - това обяснява обикновено шумната, сурова работа на дизелов двигател. При нискооборотни дизелови двигатели с голям работен обем, които се използват на камиони, този недостатък е по-слабо изразен и се толерира. В дизеловите двигатели на леки автомобили те се опитват да се отърват от него, като използват вихрова камера или предкамера, малко отделение на горивната камера, в което се впръсква гориво. Там се запалва, частично се смесва с въздуха, след което горящата смес се разпространява през основния обем на цилиндъра. Този метод донякъде намалява твърдостта на двигателя, но намалява неговата топлинна ефективност и горивна ефективност.


Характерна особеност на дизеловите двигатели е наличието на прахови частици в отработените газове. Поради разнородността на процеса на горене винаги се наблюдава известна липса на кислород на повърхността на отделните горивни частици, в резултат на което вместо тяхното окисляване настъпва частично термично разлагане с образуването на твърди продукти - сажди. За доброто изгаряне на дизеловото гориво е необходимо значително, дори прекомерно количество въздух.

Също така степента на компресия на дизелов двигател е 2 пъти по-висока от тази на бензинов двигател. Необходим е висок, най-малко 14 (достига 25), коефициент на компресия, за да се гарантира, че температурата на въздуха в цилиндъра се повишава до стойност, достатъчна за запалване на горивото. Обикновено при дизеловите двигатели съотношението на компресия е 21–22 и се ограничава само от якостните характеристики на двигателя.

Устройствата за подаване на гориво в дизеловите двигатели са много по-сложни, отколкото в бензиновите двигатели. Тяхната сложност се определя преди всичко от факта, че е необходимо да се впръскват много малки, само няколко милиграма, порции гориво в среда под високо налягане. Тези части трябва да бъдат много точно измерени - това е количеството подадено гориво, което контролира работата на дизеловия двигател. Това изисква бързи и точни дюзи. Високото съотношение на компресия изисква използването на подходящи горивни помпи - налягането в дюзата на инжектора трябва да достигне няколкостотин бара. Всичко това усложнява и значително оскъпява системата за подаване на гориво и съответно самия дизелов двигател.


Горивото се изтегля от резервоара за гориво от горивната помпа за високо налягане и след това се доставя под високо налягане към горивните инжектори.

За да се намали количеството на вредните вещества, съдържащи се в отработените газове на превозни средства с дизелови двигатели, се монтира окислителен катализатор. Използва се и система за смесване на отработените газове с пресния въздух, постъпващ в двигателя, в резултат на което се намалява процентът на кислород във въздуха, който ще изгори в цилиндрите на двигателя. В резултат на това температурата на горене на горивната смес намалява, което води до намаляване на количеството образувани азотни оксиди.

Има три метода за впръскване на дизелово гориво в цилиндрите на двигателя. През предкамера, през вихрова камера и директно впръскване.

Когато дизеловото гориво се впръсква през предкамерата, горивото се пръска върху предкамерата и моментално се запалва. Поради малкото количество кислород в предкамерата само част от горивото изгаря, а останалата част от горивото се измества от предкамерата в цилиндъра на двигателя, където изгаря напълно.

Когато горивото се впръсква през вихрова камера, процесът на изгаряне на горивото се извършва по същия начин, както когато горивото се впръсква през предкамера. Разликата е във формата и размера на канала, свързващ вихровата камера с горивната камера. Когато горивото се впръсква във вихровата камера, горивото се смесва с въздуха много по-добре и процесът на горене е по-плавен.

Директно впръскване на гориво

При директно впръскване на гориво горивото се впръсква директно в горивната камера. Горивната помпа подава гориво при налягане от около 900 бара, като горивото се впръсква на два етапа.


Използването на двуканални горивни инжектори позволява да се извърши първоначално впръскване на малка част от горивото, в резултат на което процесът на изгаряне на горивото се подобрява и самият процес на горене протича по-плавно. Количеството впръскано гориво се контролира от електронната система за управление на двигателя. Количеството впръскано гориво се контролира от системата за управление въз основа на информация от следните сензори:

• - сензорът за положение на педала на газта предава информация към устройството за управление на двигателя за текущото положение на педала на газта;
• - сензор за скорост на коляновия вал на двигателя;
• датчик за преместване на иглата на горивния инжектор. Въз основа на информацията от този датчик се определя моментът на впръскване на горивото и се регулира процесът на впръскване в зависимост от условията на работа и оборотите на коляновия вал на двигателя;
• сензор за налягане на въздуха, влизащ в двигателя (сензор за усилване);
• температурен датчик на въздуха, влизащ в двигателя;
• сензор за температура на охлаждащата течност;
• температурен сензор за дизелово гориво;
• потенциометър за положение на макарата. Въз основа на информацията от този датчик се определя действителното количество впръскано гориво.

Въздухът, постъпващ в двигателя във всмукателните канали, се усуква спираловидно, в резултат на което се подобрява процесът на изгаряне в цилиндрите на двигателя. Освен това улеснява стартирането на студен двигател, а двигателят трябва да бъде предварително загрят при температури на въздуха под -10°C.

Преди горивото да влезе в горивната помпа за високо налягане, горивото преминава през горивния филтър, който също отделя вода от него, която трябва периодично да се източва.

Горивната помпа се задвижва от коляновия вал на двигателя чрез зъбчат ремък. Вътрешните движещи се части на горивната помпа се смазват с дизелово гориво.

Предупреждение: Дръжте дизеловото гориво далече от маркучите на охлаждащата течност. Маркучите, които са били изложени на дизелово гориво за дълго време, трябва да бъдат сменени.

Предупреждение: Дизеловата горивна система е особено чувствителна към замърсяване, така че бъдете възможно най-чисти, когато работите по горивната система. Преди да разкачите горивните тръбопроводи, почистете ги старателно от мръсотия.

Предупреждение: Не използвайте сгъстен въздух за почистване на монтирани на двигателя компоненти на горивната система.

Предупреждение: Когато тествате работата на горивни инжектори, никога не поставяйте ръцете си или която и да е част от тялото си под струята гориво, излизаща от инжектора. Горивото излиза от дюзата под високо налягане и може да влезе в тялото през кожата.