Устройство за дизелова 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 системата за директно впръскване на дизелово гориво;
• 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 рециркулация на отработените 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 клапана, както и за спирателния клапан за гориво и вентила 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 съединител. 7-пинов електрически конектор за спирателен клапан за гориво 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. Магнитният клапан е проектиран да ограничава налягането на турбото;
• 15 - клапан за повторно впръскване на отработените газове;
• 16 - разходомер на въздуха

Местоположение на вакуумните маркучи в системата за управление на дизелов двигател

• 1 - свързващ въздуховод. Топлообменник на зареждащия въздух на турбокомпресора;
• 2 - вакуумна връзка. За регулиране на налягането на форсиране на въздуха, създавано от турбокомпресора на двигатели AFN;
• 3 - връзка за спирачен усилвател;
• 4 - вакуумна връзка. За регулиране на въздушния тласък, създаден от турбокомпресора на AFN двигатели;
• 5 - вакуумна помпа;
• 6 - вентилационен маркуч. За регулиране на въздушния тласък, създаден от турбокомпресора на AFN двигатели;
• 7 - вентилационен маркуч на въздушния филтър;
• 8 - клапан за повторно впръскване на отработените газове;
• 9 - модулиращ клапан за повторно впръскване на отработените газове

Този тип двигател е кръстен на немския инженер Рудолф Дизел, който създава първия самозапалващ се двигател през 1897 г. Структурно дизеловият двигател е подобен на бензиновия: същите цилиндри, бутала, разпределителен вал, клапани. Но има и редица разлики, основната, дори може да се каже фундаментална, от които е, че запалването на горивото в дизеловия двигател не се извършва от искра от свещ, а от високата температура, която въздухът 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 му към цилиндрите (в инжекционни системи) – основното е, че горивото се подава заедно с въздуха, а сравнително хомогенна гориво-въздушна смес се запалва и изгаря.

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

Самозапалването на горивото е придружено от рязко, внезапно повишаване на налягането в цилиндъра - това обяснява обикновено шумната, груба работа на дизелов двигател. При нискооборотни дизелови двигатели с голям работен обем, използвани в камиони, този недостатък е по-слабо изразен и се толерира. В дизеловите двигатели на леките автомобили те се опитват да се отърват от него, като използват вихрова камера или предкамера, малка част от горивната камера, в която се впръсква гориво. Там се запалва, частично се смесва с въздуха, след което горящата смес се разпространява в основния обем на цилиндъра. Този метод донякъде намалява суровостта на работата на двигателя, но намалява неговата топлинна ефективност и икономия на гориво. За по-плавно запалване на горивото се използва двустепенно впръскване и сложна електронна верига за управление.


Характерна особеност на дизеловите двигатели е наличието на твърди частици в отработените газове. Поради разнородността на горивния процес, на повърхността на отделните горивни частици винаги има известен дефицит на кислород, 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. Високо, не по-малко от 14 (достига 25), коефициентът на компресия е необходим, за да се повиши температурата на въздуха в цилиндъра до стойност, достатъчна за запалване на горивото. Обикновено съотношението на компресия при дизеловите двигатели е 21–22 и е ограничено 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 с високо налягане. Тези порции трябва да се измерват много прецизно - именно количеството подадено гориво контролира работата на дизеловия двигател. Това изисква бързодействащи и прецизни инжектори. 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 до горивните инжектори под високо налягане.

За да се намали количеството вредни вещества, съдържащи се в отработените газове, на автомобили с дизелови двигатели се монтира окислителен катализатор. Използва се и система за смесване на отработените газове със свеж въздух, постъпващ в двигателя, което води до намаляване на процента на кислород във въздуха, който ще бъде изгорен в цилиндрите на двигателя. В резултат на това температурата на горене на горивната смес намалява, което води до намаляване на количеството образувани азотни оксиди.

Известни са 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 през предкамерата и моментално се запалва. Поради малкото количество кислород в предкамерата, само част от горивото изгаря, а останалото гориво се изтласква от предкамерата в цилиндъра на двигателя, където изгаря напълно.

Когато горивото се впръсква през вихрова камера, процесът на горене 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 и въздухът се смесват много по-добре и процесът на горене е по-плавен.

Директно впръскване на гориво

При директно впръскване на гориво горивото се доставя директно в горивната камера. Горивната помпа доставя гориво под налягане от около 900 бара, а впръскването на гориво се извършва на два етапа.


Използването на двуканални горивни инжектори прави възможно първоначалното впръскване на малко количество гориво, което води до подобрено изгаряне на горивото и по-гладък процес на горене. Количеството впръскано гориво се регулира от електронната система за управление на двигателя. Количеството впръскано гориво се регулира от системата за управление въз основа на информация от следните сензори:

• - сензорът за положение на педала на газта предава информация към блока за управление на двигателя за текущото положение на педала на газта;
• - сензор за обороти на коляновия вал на двигателя;
• сензор 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 режимите на работа и оборотите на коляновия вал на двигателя;
• сензор за налягане на входящия въздух на двигателя (сензор за усилване);
• сензор за температура на въздуха на двигателя;
• сензор за температура на охлаждащата течност;
• сензор за температура на дизелово гориво;
• потенциометър за положение на макарата. Въз основа на информацията от този датчик се определя действителното количество впръскано гориво.

Въздухът, влизащ в двигателя през всмукателните отвори, се завихря в спирала, което подобрява процеса на горене в цилиндрите на двигателя. Това също така улеснява стартирането на студен двигател, а предварителното загряване на двигателя трябва да се извършва при температури на въздуха под –10°.

Преди горивото да влезе в горивната помпа за високо налягане, то преминава през горивен филтър, където също се отделя вода от него и 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: Не позволявайте дизеловото гориво да влиза в контакт с маркучите на охладителната система. Маркучите, които са били изложени на дизелово гориво за дълго време, трябва да бъдат сменени.

Предупреждение: Горивната система на дизеловия двигател е особено чувствителна към замърсяване, така че осигурете максимална чистота, когато работите по горивната система. Преди да изключите горивопроводите, почистете ги старателно от мръсотия.

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

Предупреждение: Когато проверявате работата на горивните инжектори, никога не поставяйте ръцете си или която и да е част от тялото си в потока гориво, идващ от инжектора. Горивото излиза от инжектора под високо налягане и може да проникне в тялото през кожата.