10.2. Призначення, загальна будова та робота системи живлення дизельного двигуна

Система живлення дизельних двигунів суттєво відрізняється від системи живлення карбюраторних двигунів. Повітря та пальне подаються в циліндри дизельного двигуна окремо і там утворюють паливну суміш. Тому дизелі називають двигунами з внутрішнім сумішоутворенням.

Система живлення дизельного двигуна складається з трьох складових систем:

• живлення дизельного двигуна пальним;

• живлення дизельного двигуна повітрям;

• випуску відпрацьованих газів.

Система живлення дизельного двигуна пальним служить для зберігання та подачі очищеного пального під високим тиском в дрібно розпиленому стані до циліндрів двигуна та складається з:

• паливного бака;

• фільтра грубого очищення пального;

• підкачувального насоса (паливний насос низького тиску);

• фільтра тонкого очищення;

• паливного насоса високого тиску;

• автоматичної муфти випередження впорскування пального;

• всережимного регулятора;

• форсунок;

• паливопроводів (високого тиску, низького тиску та дренажних).

Система живлення дизельного двигуна повітрям служить для очищення та нагнітання атмосферного повітря в циліндри двигуна. Вона складається з:

• очисника повітря (повітряний фільтр);

• впускного трубопроводу;

• турбокомпресора

Система випуску відпрацьованих газів призначена для зменшення енергії відпрацьованих газів та їх відведення в атмосферу. До неї входять:

• випускний трубопровід;

• приймальні труби;

• глушник.

Рис. 10.1. Схема системи живлення дизельного двигуна: 1 – паливний бак; 2 – зливний отвір; 3 – кран подачі пального; 4 – фільтр грубого очищення пального; 5 – підкачувальний насос; 6 – паливний насос високого тиску; 7 – паливопроводи низького тиску; 8 – фільтр тонкого очищення пального; 9 – очисник повітря; 10 – форсунка; 11 – зливна трубка; 12 – паливопровід високого тиску; 13 – дренажний паливопровід

Робота системи живлення. Пальне з бака всмоктується підкачувальним насосом і через фільтр тонкого очищення подається до паливного насоса високого тиску. Між підкачувальним насосом та паливним баком розміщено фільтр грубого очищення пального.

Фільтр грубого очищення звільняє пальне від домішок перед надходженням до секції паливного насоса, звідки під тиском воно подається до форсунок. Форсунки впорскують пальне у дрібнорозпиленому вигляді у циліндри двигуна. Через дренажний паливопровід надлишки пального з головки паливного насоса високого тиску відводяться до підкачувального насоса.

Повітря всмоктується в фільтр, очищається там і через впускний трубопровід і відкритий клапан надходить у циліндр двигуна.

Відпрацьовані гази виводяться випускними трубопроводами і викидаються в атмосферу через вихлопну трубу.

Процес сумішоутворення в дизельному двигуні відбувається в циліндрі протягом короткого проміжку, коли поршень знаходиться поблизу верхньої мертвої точки. Пальне впорскується форсункою в циліндри двигуна під тиском, який в кілька разів перевищує тиск повітря в камері згоряння зі швидкістю 150…500 м/с. Дрібно розпорошене пальне випаровується та перемішується з повітрям. Кожна частинка пального повинна змішатись з повітрям якнайскоріше, щоб виділення теплоти відбулось на початку такту розширення. Суміш утворюється протягом тисячних часток секунди (0,002…0,003 с). Рівномірний розподіл пального в об'ємі камери згоряння здійснюється завдяки кінематичній енергії розпорошеного пального та рухомого повітря. У сучасних дизелях застосовують об'ємне, об'ємно-плівкове, плівкове, вихрокамерне та передкамерне сумішоутворення. Спосіб сумішоутворення обумовлений формою камери згорання, яка у поєднанні з паливною апаратурою визначає умови процесів сумішоутворення і згоряння. Безпосереднє впорскування пального забезпечує найбільш економічний робочий цикл і хороші пускові властивості двигуна.

Для повного згоряння 1 кг дизельного пального теоретично необхідно 15 кг повітря. У циліндри дизеля надходить значно більше повітря ніж теоретично необхідно. Тому на кожний кілограм пального в циліндри подається не 15, а 18…24 кг повітря.

Наповнення циліндрів двигуна повітрям залежить від способу його подачі. Застосування турбонаддуву дозволяє значно збільшити кількість повітря, яке надходить у циліндри двигуна.

Краще наповнення циліндрів повітрям дає можливість подавати і спалювати більшу кількість пального. Завдяки цьому потужність двигуна із турбонаддувом підвищується на 25…30%.