Содержание
Дизельный двигатель, инжекторный двигатель. Система охлаждения
Двигатель – самая важная часть автомобиля. Именно благодаря этому агрегату машина приводится в движение. Нет двигателя – машина превращается в обычную повозку. Телегу. Только в эту телегу лошадей не запрячь.
При помощи двигателя энергия сгорания топлива или энергия электрическая преобразуются в механическую энергию, которая необходима для движения.
Традиционно на автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания на бензине или дизельном топливе, используются также газовые двигатели, всё чаще начинают применять гибридные двигатели, которые представляют собой симбиоз двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Очень много разработок в области электрических двигателей. Однако, данный тип двигателя пока не получил широкого распространения.
Двигатели внутреннего сгорания
Бензиновые двигатели внутреннего сгорания
В цилиндрах таких двигателей сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой. Мощность двигателя регулируется путем регулирования потока воздуха, при помощи дроссельной заслонки.
В автомобилях, возраст которых составляет 10 лет и старше, управление дросселем осуществлялось путем нажатия на педаль газ. На современных автомобилях тоже нужно нажимать на газ, но только для того, чтобы послать сигнал ЭБУ (электронному блоку управления, «мозгам»), управляющему дроссельной заслонкой.
Виды бензиновых двигателей
Бензиновые двигатели могут быть карбюраторными и инжекторными. Бензиновые двигатели различаются по числу и расположению цилиндров, по способу охлаждения (воздушное и масляное охлаждение), по способу наполнения цилиндров воздухом (атмосферные, с наддувом, компрессорные) и другие.
Карбюраторные бензиновые двигатели
В карбюраторном двигателе горючая смесь приготавливается, собственно в карбюраторе. Основных видов карбюратора три:
- поплавковый;
- мембранно-игольчатый;
- барботажный.
Барботажный карбюратор выполнен в виде бензобака с поднятой над топливом глухой доской, оснащенной двумя патрубками, подающей воздух в бак и отбирающей смесь в двигатель. Как видно из конструкции, данный карбюратор очень примитивен. Он является достаточно громоздким, малоэффективным и сильно зависящим от погодных условий. Кроме того, его применение небезопасно. Может случиться взрыв паров топливно-воздушной смеси.
Барботражный карбюратор
1 — дроссельная заслонка
Мембранно-игольчатый карбюратор создан как самостоятельная часть, элемент автомобиля. Устройство состоит из нескольких камер, которые разделены мембранами и соединенны штоком с иглой на конце, которая запирает седло клапана подачи бензина. Достоинством данного карбюратора является то, что его можно размещать в любом положении, относительно поверхности земли. Недостаток – сложность настройки. Обычно такой карбюратор устанавливается на газонокосилки, бензорезы и т.п. Но в качестве вспомогательного устройства, его можно обнаружить на автомобиле ЗИЛ-138.
Поплавковые карбюраторы составляют подавляющее большинство существующих в природе карбюраторов. Именно поплавковые карбюраторы устанавливаются на автомобили. Стоит заметить, что модификаций данного типа карбюратора огромное множество. Но, в обязательном порядке, в его состав входит поплавковая камера и смесительная камера.
Инжекторные двигатели
Инжекторная система впрыска топлива стала активно применяться в 80-х годах прошлого века. Инжекторные двигатели отличаются от карбюраторных тем, что в инжекторной системы происходит принудительный впрыск топлива во впускной коллектор или цилиндр.
В настоящее время в большинстве инжекторных двигателей используется электронная система впрыска. А происходит это так: в контроллер с датчиков собирается всевозможная информация, в том числе о положении коленвала, положении дросселя, скорости автомобиля, температуры охлаждающей жидкости и входящего воздуха. На основании этих данных контроллер подает сигналы форсункам, системе зажигания, регулятору холостого хода и другим системам.
youtube.com/embed/dDgVQJwmlP4?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Инжектор, по сравнению с карбюратором имеет ряд преимуществ:
- уменьшение расхода топлива;
- упрощение запуска двигателя;
- уменьшение вредных выбросов;
- отсутствие необходимости в ручной настройке системы.
Но есть и недостатки:
- постоянная необходимость в напряжении питания;
- нужда в специальных познаниях, в случае ремонта.
По большому счету, именно требования к понижению количества выброса вредных веществ, заставило автопроизводителей перейти от карбюратора к инжектору. Катализаторы, которые ставят на инжекторные автомобили, способны работать при достаточно узком диапазоне химического состава веществ, выходящих через выхлоп. А обеспечить такой диапазон может только современная система впрыска.
Особенности современных бензиновых двигателей
Во многих моделях современных автомобилей применяется для каждой свечи своя отдельная катушка зажигания. Особенно характерно это для японских автомобилей.
Чтобы решить проблему «зависания» заслонок, во многих «больших» двигателях используют по два впускных и выпускных клапана на цилиндр.
Как уже было отмечено, в большинстве современных автомобилей используется электронная педаль газа.
Дизельный двигатель
Как и бензиновый, дизельный двигатель является агрегатом внутреннего сгорания. Только в качестве топлива в таком двигателе можно использовать широкий диапазон жидкостей: от керосина и мазута до пальмового и рапсового масла.
Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя
1-й такт: открывается впускной клапан, «всасывая» в цилиндр воздух, после этого впускной клапан начинает закрываться, а выпускной – открываться.
2-й такт: поршень сживает воздух.
3-й такт: поршень двигается к верхней мертвой точке, в горячий воздух распыляется топливо, которое воспламеняется, а продукты сгорания двигают поршень вниз.
4-й такт: поршень идет вниз, продукты сгорания удаляются через выпускной клапан.
С некоторыми особенностями, но по такому принципу работают практически все ДВС с поршневой системой.
Особенности дизельного двигателя, топлива и автомобилей с дизельным двигателем:
- — двигатель имеет КПД до 50 процентов;
- — дизельный двигатель не имеет возможности набирать высоких оборотов. Топливо не успевает за короткое время догореть. По причине высокой механической напряженности детали дизельного двигателя дорогостоящие и массивные.
- — дизельный автомобиль более экономичен и отзывчив в движении.
- — дизельное топливо нелетучее, а следовательно более безопасное. Кстати, вредных веществ дизель выбрасывает меньше, чем бензиновый двигатель. Но, катализаторы, установленные на инжекторных автомобилях, нивелируют разницу.
- — дизельное топливо при низких температурах часто застывает и парафинируется, что может означать одно: дизель труднее завести зимой.
- — современные дизельные двигатели чаще всего идут в комплекте с турбинами и интеркуллерами.
Рекорды дизеля
В 2006 году автомобиль JCB Dieselmax, оснащенный дизельными двигателями развил скорость в 563 километра в час. Каждый из дизелей имел объем 5 литров и мощность 750 лошадиных сил.э
Самым большим дизельным двигателем является 14-ти цилиндровый судовой Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, рабочий объем которого более 25 литров, мощностью 108920 лошадиных сил.
Wärtsilä-Sulzer RTA96-C
Самый мощный «грузовой» дизель MTU 20V4000 устанавливается на карьерные самосвалы «Либхерр». Он имеет конфигурацию V20, объем – 95,4 литра и мощность 4023 лошадиных силы.
Самый большой «легковой» дизель устанавливается на Ауди Кью 7. Его рабочий объем – 6 литров, он имеет V-образную форму и 12 цилиндров. Мощность двигателя – 500 лошадиных сил.
Газовый двигатель
В газовом двигателе в качестве топлива используются углеводороды. Он тоже относится к ДВС.
Газовое топливо, как правило, закачивается в баллон, установленный на автомобиле, под высоким давлением. Газовый редуктор понижает давление газовой жидкости или паров до атмосферного, через форсунки смесь впрыскивается в двигатель, где воспламеняется при помощи искры.
Комбинированные ДВС
Данный тип двигателя называется так потому, что он представляет собой комбинацию поршневого и лопаточного устройств.
Наиболее распространен среди комбинированных – поршневой двигатель с турбонагнетателем. Принцип действия такой: в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины раскручивается её ротор, вал, а также ротор компрессора, нагнетающего кислород в двигатель. Таким образом, энергия выхлопных газов, которая без турбонагнетателя не использовалась бы, нашла свое применение.
Дополнительные системы, необходимые для ДВС
Двигатель автомобиля сравнивают с человеческим сердцем. Сердце не может функционировать без взаимодействия с другими органами в организме. Так и двигателю для нормальной работы нужно несколько дополнительных систем.
Конечно же, большинство двигателей не может работать без трансмиссии, потому что эффективен ДВС только в узком диапазоне оборотов. Впрочем, сейчас активно ведутся разработки по созданию гибридных двигателей, которые всегда должны работать в оптимальном режиме.
Двигателю нужны система зажигания, выхлопа и охлаждения. О последней стоит поговорить более подробно.
Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания
Система охлаждения представляет собой набор устройств, которые подводят к конкретным элементам двигателя охлаждающую среду, отводящую от них в атмосферу лишнюю теплоту. Система охлаждения двигателя имеет целью поддержание температуры двигателя в рабочих параметрах.
Когда в цилиндре сгорает топливная смесь, температура достигает 2000 градусов. Охлаждающая жидкость обязана поддерживать температуру двигателя в пределах 80-90 градусов.
Система охлаждения двигателя может быть воздушной, жидкостной и гибридной.
Воздушное охлаждение
Воздушное охлаждение – самое простое из типов охлаждения двигателя. Оно может быть естественным и принудительным. Оно осуществляется путем установки развитого оребрения на внешней поверхности цилиндров. Такое охлаждение имеет значительные недостатки. Так воздух не может отводить значительные массы тепловой энергии. А некоторые участки двигателя подвергаются опасности локального перегрева. Воздушное охлаждение устанавливается на мопеды, мотоциклы, скутеры.
Принудительное воздушное охлаждение осуществляется путем установки вентиляторов, оребрения и помещения системы в защитный кожух. Здесь также существует опасность локального перегрева участков двигателя, которые недостаточно обдуваются воздухом. Кроме того, повышается уровень шума агрегата. В Советском союзе системой воздушного охлаждения был оснащен автомобиль Запорожец.
Дизельный грузовой автомобиль Татра до 2010 года оснащался системой принудительного воздушного охлаждения. Многие трактора, преимущественно легкие и средние используют аналогичную систему охлаждения.
Двигатель Lombardini 11LD 626-3NR — 4-х тактный трёхцилиндровый дизельный двигатель с горизонтальным расположением вала отбора мощности и воздушным охлаждением.
Жидкостное охлаждение
В данном типе систем охлаждения двигателей охлаждающая жидкость перемещается по замкнутому контуру. А тепло выдувается при помощи радиатора, установленного под капотом авто.
Жидкостная система охлаждения предусматривает следующие составные части:
- Рубашка охлаждения – полость, которая охватывает части двигателя нуждающиеся в охлаждении. По этой полости циркулирует охлаждающая жидкость.
- Помпа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру.
- Термостат – устройство поддерживающее рабочую температуру жидкости. Если температура не достигла рабочей, то термостат направляет жидкость по малому кругу циркуляции.
- Радиатор. Он выводит тепло из системы.
- Вентилятор, создающий поток воздуха, направленный на радиатор для ускорения вывода тепла из системы.
- Расширительный бак.
Охлаждение масла
Очень часто, особенно в случаях с двигателями большой мощности, нуждается в охлаждении и масло. Масло охлаждается при помощи охлаждающей жидкости, или же при помощи воздуха, с использование отдельного радиатора.
Испарительная система охлаждения
При такой системе охлаждения охлаждающая жидкость или вода доводятся до кипения, в результате чего теплонагруженные элементы двигателя охлаждаются. Испарительная система охлаждения до сих пор применяется для понижения температуры мощных дизельных агрегатов в Китае.
История создания
Известно, что в 1807 году француз де Ривас сконструировал первый поршневой двигатель. Несмотря на то, что устройство, которое получило название «машина де Риваса», работала на сжиженном водороде, оно имело ряд признаков двигателя внутреннего сгорания. В частности, шатунно-поршневую группу, зажигание с искрой. Француз Ленуар в 1860 году сконструировал двухтактный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мощность этого устройства составляла около 12 лошадиных сил, искра подавалась от внешнего источника, а коэффициент полезного действия не превышал 5 процентов. Между тем, двигатель Ленуара имел практическое применение. Его устанавливали некоторое время на лодки.
Немец Отто, изучив устройство Ленуара, построил в 1863 году атмосферный двухтактный одноцилиндровый двигатель, который имел КПД уже 15 процентов. При этом, топливо воспламенялось при помощи открытого пламени. В 1876 году все тот же Отто построил четырехтактный газовый ДВС.
А вот первый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания был сконструирован в России в 1880-х годах. Его создателем стал О.С. Костович.
В 1885 году Даймлер и Майбах создали карбюраторный бензиновый двигатель. Сдела двигатель был для мотоцикла. Но в 1886 году его установили на автомобиль.
В 1897 году Дизель усовершенствовал двигатель Даймлера-Майбаха, оснастив его зажиганием. Через год в России на заводе «Людвиг Нобель» Г. Тлинкер доработал двигатель Дизеля, превратив его в двигатель высокого сжатия с воспламенением. Но широкое применение данный двигатель получил не как силовой агрегат автомобиля, а как стационарный тепловой двигатель. Мощность устройства составляла около 20 лошадиных сил. Главным его преимуществом была экономичность.
В начале 20-го века Коломенский завод выкупил у «Людвиг Нобель» лицензию на выпуск «русских дизелей». В 1908 году главный инженер этого завода патентует двухтактный дизельный двигатель с двумя коленвалами и противоположно-движущимися поршнями.
Параллельно происходила разработка бензиновых двигателей. В США изобретатели Харт и Парр разработали двухцилиндровый бензиновый двигатель. Он имел мощность в 30 лошадиных сил.
Так наступила эра автомобилей, самолетов, теплоходов и тепловозов. Королем в этой эре выбрали двигатель внутреннего сгорания.
Как заводить дизельный и инжекторный двигатель в сильный мороз
Советами, как заводить дизельный или инжекторный двигатель автомобиля в мороз, поделились эксперты. Эти практические рекомендации пригодятся всем водителям.
Самый распространенный способ прогрева двигателя
Когда на улице мороз, на дорогах резко сокращается количество машин. Причина тому есть: многим водителям не удается завести машину в такую погоду.
Существует самый простой и наиболее распространенный способ – прогреть двигатель на холостом ходу. Его используют очень многие водители. Однако, по словам специалистов, это делать не рекомендуется.
- Во-первых, для прогрева двигателя будет потрачено немало времени.
- Во-вторых, на холостом ходу износ двигателя происходит гораздо быстрее.
- В-третьих, увеличивается количество выброса вредных веществ.
Вывод: нужно сразу же начинать движение автомобиля, как только двигатель завелся. В этом случае он скорее нагреется. Важно помнить главное: повышенных оборотов нужно избегать.
Как разогреть инжекторный двигатель
Ни для кого не секрет, что современные двигатели на инжекторной основе не нужно долго прогревать. Встроенная электроника сама все решает. Когда обороты упали до 800 об/мин, желательно уже начинать движение. Главное — двигаться плавно, не резко. Во время движения машина быстрее прогреется.
Важно учесть один факт: если начинать резкое ускорение при прогретом двигателе, можно сломать коробку передач. А также если не прогревая двигатель, резко начать ускорение, можно увеличить износ цилиндров поршневой группы.
При долгом прогреве, конечно, есть свои плюсы: комфортнее становится в автомобиле от тепла, прогреваются и отмерзают стекла. Однако и минусы от такого способа гораздо значительнее: уменьшается сохранность многих автомобильных агрегатов.
Греть или не греть дизельный двигатель
Для автомобилей с дизельным двигателем этот вопрос стоит еще острее, так как здесь все гораздо сложнее, чем с инжекторным двигателем.
На холостом ходу дизельный двигатель вообще невозможно разогреть. Для этой цели используют специальные предпусковые подогреватели. Правда, запускать их нужно примерно за полчаса до начала движения.
Следует отметить и тот факт, что все машины с дизельными двигателями, которые поставляются в Российскую Федерацию, уже оснащены специальными подогревателями.
Классический способ – холодный запуск двигателя
Способ холодного запуска двигателя прописан во всех инструкциях к автомобилям. К сожалению, не все водители вообще когда-то читали их.
После включения зажигания нужно дождаться, чтобы загорелись все индикаторы на панели приборов. Только после того, как они погаснут, можно будет заводить автомобиль.
Водителям, у которых машина на дизельном топливе, в первую очередь нужно дождаться, пока погаснет лампочка на индикаторе нагрева свечи.
В автомобиле с механической коробкой передач лучше всего выжать сцепление и не отпускать его несколько минут. Это поможет упростить запуск двигателя.
Специалисты советуют, если в морозную погоду машина не хочет заводиться, нужно попробовать вначале запустить аккумулятор. Для этого необходимо просто зажечь фары или включить музыку на пару минут.
После этого нужно включить зажигание вместе со стартером ненадолго, буквально на несколько секунд. В таком случае аккумулятор не успеет разрядиться. В случае неудачи, через минуту повторить эту попытку.
При разряженном аккумуляторе поможет только способ «прикуривания» у другого автомобиля.
Некоторые водители подключают к двигателю еще одну аккумуляторную батарею. Однако такие действия ничего полезного не принесут. Разряженный аккумулятор заберет на себя всю энергию второй батареи, а двигатель так и не заведется.
Важные мелочи для автомобилистов
Всем водителям известно, что в зимнее время топливо всегда расходуется больше, чем в летнее.
Важно обращать внимание не на возросшие затраты, а на качество топлива, которое будет использоваться. Специалисты утверждают, что топливо высокого качества понижает затраты на него.
Дизельное топливо должно быть только зимним. Однако и у зимней солярки имеются различные диапазоны температуры. Если дизельное топливо рассчитано на -28 градусов, то двигатель никогда не сможет завестись при -38 градусах. Даже если его подогреть, результата не будет. Дизельное горючее превратится в гель, а не в жидкость.
Бензин зимой лучше покупать 95, а не 92. В морозную погоду запуск двигателя при 92 будет сложнее.
Если дворники замерзли, нужно налить на них немного «незамерзайки» либо антифриза, тогда они легче отмерзнут и останутся целыми.
Многие водители обливают кипятком заледеневшие двери автомобиля, однако это делать опасно. Есть одна хитрость: нужно добавить в кипяток немного соли. Соленая вода поможет разморозить дверь и спокойно стечет на землю, не навредив кузову.
Система впрыска насос-линия-форсунка
Система впрыска насос-линия-форсунка
Магди К. Хайр
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Abstract : В системах впрыска дизельного топлива насос-линия-форсунка (P-L-N) насос соединяется с форсункой через топливопровод высокого давления. В системе P-L-N могут использоваться линейные, распределительные/роторные и насосы-форсунки. В «классическом» варианте система управляется механически с помощью специализированных компонентов, таких как регулятор. В более новых версиях ряд параметров контролируется электронным способом. Система PLN вытесняется другими типами систем впрыска топлива в новых конструкциях двигателей.
- Введение
- Встроенная насосная система
- Система управления встроенным насосом
- Система распределителя/роторного насоса
- Системы P-L-N с электронным управлением
Система насос-линия-форсунка (P-L-N), также называемая системой насос-труба-форсунка, на протяжении многих десятилетий была доминирующим типом системы впрыска дизельного топлива практически во всех дизельных двигателях. В то время как система PLN была заменена системами впрыска топлива типа Common Rail и насос-форсунки в новых конструкциях двигателей для рынков с наиболее строгими стандартами выбросов, эта топливная система остается популярной на рынках с менее строгими стандартами выбросов. Из-за своей исторической значимости знание системы P-L-N необходимо для понимания принципов и текущей эволюции системы впрыска дизельного топлива.
Система впрыска насос-линия-форсунка так называется для создания высокого давления топлива в насосном элементе, передачи импульса давления топлива через линию впрыска высокого давления, а затем распыления этого топлива в цилиндр через сопло форсунки [ 113] . Были разработаны различные конфигурации P-L-N с различными техническими и/или экономическими обоснованиями. Большинство систем P-L-N можно разделить на три категории в зависимости от типа впрыскивающего насоса:
- Линейные насосы
- Агрегатные насосы
- Распределительные (роторные) насосы
Рядные насосы , обслуживающие многоцилиндровые двигатели, содержат столько насосных элементов, сколько цилиндров в двигателе. Насос обычно приводится в движение коленчатым валом и расположен в центре узла двигателя. Разработчики двигателя и топливной системы стремятся расположить насос таким образом, чтобы все линии впрыска были одинаковой длины между ТНВД и входом в форсунки. В сильно пульсирующих системах и волнах давления, распространяющихся по узким трубам, динамикой трубопровода может быть трудно управлять, что может привести к неустойчивому поведению впрыска на сопле. Пытаясь свести к минимуму осложнения, связанные с динамикой линии, дизайнеры стремятся сделать общую длину линии как можно короче. В некоторых случаях самая короткая линия может оказаться слишком длинной для эффективной работы встроенного насоса. Это относится к крупным морским и стационарным электростанциям, где размер двигателя не позволяет использовать короткие линии впрыска. Примеры такого применения включают двигатели DDC/MTU Series 2000 и MTU/DDC Series 4000. В старых версиях этих двигателей 9Системы насосов 0040 использовались для поддержания коротких линий впрыска между насосом и форсункой.
Каждый насосный агрегат установлен на двигателе в непосредственной близости от обслуживаемого им цилиндра и приводится в действие распределительным валом двигателя. Поскольку в системе с насосом с насосом используется отдельный насос для каждого цилиндра, эта конфигурация фактически находится где-то посередине между системами PLN и системами с насос-форсунками; мы обсудим насосную систему насос-форсунки в документе «Насос-форсунка».
Насосные элементы высокого давления, состоящие из комбинаций плунжера и цилиндра, изготовлены из высокопрочной инструментальной стали, а между скользящими/вращающимися частями соблюдаются чрезвычайно жесткие допуски. Эта высокоточная механическая обработка требуется для всех механических компонентов системы впрыска, чтобы поддерживать точное дозирование и синхронизацию впрыска в пределах 1° угла поворота коленчатого вала. Стоимость таких топливных систем довольно высока, и ее трудно оправдать, особенно для двигателей небольших легковых автомобилей. Решение этой проблемы распределительный насос , в котором один центральный насосный элемент используется для создания высокого давления впрыска. Это топливо под высоким давлением затем вводится в коллекторную головку или узел распределителя, который направляет его к соответствующей форсунке и цилиндру в соответствии с порядком работы двигателя. Сокращение количества насосных элементов для применения в многоцилиндровом дизельном двигателе до одного снижает стоимость дорогостоящих высокоточных деталей насосного элемента и делает его стоимость более подходящей для рынка небольших автомобилей.
В течение нескольких десятилетий в системах впрыска P-L-N использовалось механическое управление. Были разработаны сложные механические устройства, такие как регуляторы и устройства управления синхронизацией, наддувом и крутящим моментом, для управления частотой вращения двигателя и рядом других параметров. С конца 1970-х годов система P-L-N была модернизирована посредством эволюционного процесса, в котором первоначальными шагами было простое использование электрических компонентов для воспроизведения функций, которые ранее выполнялись механическими компонентами. Внедрение электроники в индустрию дизельных двигателей шло медленно, в основном из-за отрицательных финансовых последствий, а также из-за сомнений в надежности электроники в тяжелых условиях эксплуатации дизельного двигателя. Неуверенность в том, действительно ли электроника потребуется для соблюдения норм выбросов, помогая поддерживать хорошие характеристики двигателя, еще больше задержала продвижение к внедрению электроники в дизельных топливных системах для тяжелых условий эксплуатации. Однако нормы выбросов продолжали ужесточаться, что вынуждало предъявлять более высокие требования к системе впрыска топлива. Кроме того, ранние демонстрации того, на что способна электроника, помогли привлечь внимание к этим разработкам и направить больше ресурсов на исследования. Несколько подробное описание «электронизации» рядной и распределительно-роторной насосных систем со специальной обработкой некоторых ее основных, а также новых функций дано в последнем разделе данной статьи.
###
Система впрыска дизельного топлива — журнал Diesel Power
| Советы при покупке
Внутренние дизельные насосы и форсунки
Ключевым фактором для достижения максимальной производительности дизельного двигателя является увеличение количества сжигаемого дизельного топлива. На старых двигателях с механическим впрыском единственным способом сделать это была модификация форсунок и/или ТНВД. В новых электронных системах впрыска есть несколько способов увеличить подачу топлива в цилиндры, но в конечном итоге пиковая выработка мощности по-прежнему сводится к механическим ограничениям компонентов впрыска, которые создают давление топлива и впрыскивают дизельное топливо в камеры сгорания.
Топливная система большинства дизельных двигателей состоит из трех основных частей: форсунки, ТНВД и, в некоторых случаях, блока управления двигателем (ЭБУ). В большинстве дизельных двигателей топливные форсунки установлены в головке (головках) цилиндров двигателя, и наконечник или сопло форсунки распыляет топливо непосредственно в камеру сгорания. Во многих случаях инжектор устанавливается так же, как свеча зажигания в газовом двигателе. Но в отличие от газовых двигателей с впрыском топлива, которые впрыскивают топливо под давлением 10–60 фунтов на квадратный дюйм, системы впрыска дизельного топлива работают в диапазоне 10 000–30 000 фунтов на квадратный дюйм.
Насос VE представляет собой аксиально-поршневой насос распределительного типа с механическим управлением. Его входной вал приводится в движение двигателем, а давление топлива подается аксиальными поршнями. Топливо подается к форсункам через распределитель с портовым управлением; это механическое устройство контролирует время и количество топлива, поступающего на каждую форсунку.
CP3 — радиально-поршневой насос высокого давления для систем впрыска Common-Rail. Производители, кажется, переводят все дизели в сторону системы впрыска Common-Rail. С переходом нового 6,4-литрового двигателя Ford Power Stroke на систему Common-Rail от Siemens все отечественные дизельные грузовики грузоподъемностью 3/4 и 1 тонна теперь будут использовать технологию Common-Rail. В системе Common-Rail используются аккумуляторные рейки для поддержания высокого давления топлива; эта рейка(и) подает топливо к форсункам. Насос CP3 работает аналогично VP44, но главное отличие состоит в том, что CP3 не имеет соленоида для подачи топлива к форсункам. В системе Common-Rail используются либо электромагнитные клапаны, либо пьезоэлектрические форсунки для управления количеством топлива и синхронизацией. CP3, используемые в двигателях Cummins и Duramax, очень похожи. Единственное отличие состоит в том, что Duramax CP3 использует разные фитинги для двух направляющих (по одной на каждый ряд цилиндров), тогда как Cummins CP3 питает только одну направляющую для всех шести цилиндров.
Доступны модифицированные насосы CP3 для увеличения расхода топлива на 30 процентов, и в зависимости от других модификаций двигателя это добавит 60-100 л.с. Существуют также комплекты для работы с двумя CP3 на Duramax или Cummins. В этот комплект добавляется второй CP3, приводимый в движение ременным шкивом. Удвоенная производительность насоса позволяет поддерживать хорошее давление топлива при использовании агрессивных форсунок и электроники.
P7100, или P-насос, представляет собой встроенный впрыскивающий насос, в котором используется кулачок для приведения в действие плунжеров для повышения давления топлива. По мнению некоторых фанатиков дизельного топлива, это мать всех ТНВД из-за его исключительных возможностей. Хотя он был заменен электронным насосом VP44 на 24-клапанном Cummins, некоторые сильно модифицированные грузовики сделали шаг назад и заменили VP44 на насос P из-за его способности прокачивать большое количество топлива.
Рынок запасных частей предлагает десятки модификаций насоса P, что делает его дизельным двигателем Holley на 4 барреля. Только Industrial Injection имеет три уровня модифицированных P7100: Dragon Fly имеет легкие модификации и использует стандартные 12-миллиметровые насосы, способные подавать 550 кубических сантиметров топлива, Dragon Flow использует 13-миллиметровые насосы для подачи 800 кубических сантиметров топлива, а Super Dragon Flow использует 14-миллиметровые насосы. для подачи топлива объемом 1400 куб.см. У всех этих насосов может быть изменена синхронизация.
Эта деталь от Industrial Injection увеличивает объем топлива в топливной системе Common Rail за счет добавления дополнительной линии подачи топлива между насосом и Common Rail. Недостатком системы Common-Rail является то, что после полного открытия дроссельной заслонки рейке требуется время, чтобы восстановиться до максимального давления топлива. Линии с двойной подачей предназначены для сокращения времени восстановления рельсов вдвое. Менее ограничительные фитинги также используются для увеличения расхода топлива. Industrial Injection утверждает, что эта простая модификация может добавить до 50-70 л.с.
Эта форсунка Bosch использовалась как в 12-клапанных двигателях Cummins первого, так и во втором поколении. Единственное отличие состоит в том, что в двух моделях Cummins размер впускного отверстия был немного изменен. Эти гидравлические форсунки срабатывают или выскакивают, когда они получают правильное количество и давление топлива от насоса. Самая распространенная и простая модификация любой форсунки — это удаление сопла и либо увеличение размера отверстий, либо добавление большего количества отверстий, либо и то, и другое (в некоторых случаях). На вторичном рынке имеется ряд форсунок, доступных для удовлетворения потребностей клиентов. Как правило, форсунки высокой мощности модифицируются внутри, поэтому на форсунку и штифт подается второй впускной патрубок. Модификации также могут быть внесены в большинство внутренних компонентов инжектора.
VP44 — это радиально-поршневой насос распределительного типа с электромагнитным клапаном и электронной регулировкой. Bosch VP44 приводится в движение двигателем, а давление топлива подается несколькими радиальными поршнями. Внутренний радиальный поршень нагнетает топливо, а электромагнитный клапан высокого давления открывает и закрывает выпускное отверстие камеры, которое распределяет определенное количество топлива на каждую из шести форсунок. VP44 имеет встроенный ECU, который связывается через систему шины CAN с главным ECU и требует электрического подъемного насоса для подачи дизельного топлива из топливного бака. Насосы VP44 с горячим стержнем могут добавлять до 100 л. с. благодаря другому программному обеспечению. на ЭБУ насоса, а также внутренние механические модификации для регулировки времени и производительности.
24-клапанная форсунка очень похожа на форсунку, используемую в более старых 12-клапанных двигателях. Он выглядит иначе, потому что в нем используется ступенчатый держатель сопла, но внутри он работает аналогичным образом. Форсунки инжектора модифицируются с использованием либо электроэрозионной машины (EDM), либо процесса экструдирования-хонингования, а иногда и того и другого. В процессе электроэрозионной обработки используется раствор электрода и электролита, тогда как в процессе экструдирования-хонингования используется абразивная жидкость для увеличения размера отверстия.
HEUI был разработан Caterpillar и используется в 7,3-литровом двигателе Power Stroke V-8. Эта форсунка существенно отличается от форсунок Bosch, поскольку в ней используется масляный насос с приводом от двигателя для подачи масла под высоким давлением в форсунку для повышения давления топлива. Поскольку давление масла используется для повышения давления топлива внутри форсунки, топливный насос высокого давления не требуется. Топливо подается в форсунку под относительно низким давлением (50-70 фунтов на квадратный дюйм), а соленоид регулирует подачу масла под высоким давлением в плунжерный механизм, увеличивая давление впрыска до 21 000 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы увеличить поток форсунки, на вторичном рынке форсунки форсунок либо экструдируют, либо подвергают электроэрозионной обработке, в зависимости от требований заказчика. Модификации также внесены во внутренний насосный механизм инжектора; используются плунжеры большего размера, а внутренние детали обрабатываются по-другому. Когда используются агрессивно модифицированные форсунки, Industrial Injection рекомендует использовать двойные масляные насосы высокого давления, чтобы форсунка не испытывала нехватку масла.
В двигателях Duramax и Cummins используется один и тот же насос Bosch CP3, поэтому понятно, что форсунки также очень похожи.