Иллюстрационные материалы к лекциям по дисциплине « Современные направления конструирования судовых ДВС » Системы впрыска топлива в ДВС Разработал : к. т. н., доц. Малахов И. И. Омский институт водного транспорта ( филиал ) ФГОУ ВПО « НГАВТ » Омск 2010

Системы впрыска топлива ДВС Цель : Изучить системы впрыска топлива современных двигателей Задачи : Рассмотреть системы впрыска бензиновых двигателей ( классификация, принципы работы, основы конструкций, область применения ) Рассмотреть системы впрыска дизельных двигателей ( классификация, принципы работы, основы конструкций, область применения )

Схемы карбюраторов Испарительный ВпрыскивающийВсасывающий 1 – дроссельная заслонка ; 2 – диффузор ; 3 – жиклер ; 4 – клапан ; 5, 6, 7, 8 – камеры ; 9 – форсунка ; 10 – клапан ; 11 – поплавок.

Классификация методов впрыска топлива в бензиновых двигателях Методы впрыска Непрерывный впрыск Одноточечный впрыск Распределённый впрыск Параллельный впрыск Попарно – параллельный Фазированный ( последовательный ) Непосредственный впрыск

Непрерывный впрыск топлива Пример систем непрерывного впрыска фирмы BOSCH: K – Jetronic K – Jetronic с Лямбда – управлением KE – Jetronic и вариации : KES – Jetronic, и KE – Motronic 1 – топливный насос ; 2 – аккумулятор топлива ; 3 – топливный фильтр ; 4 – регулятор управляющего давления ; 5 – форсунка впрыска ; 6 – пусковая форсунка ; 7 – дозатор - распределитель топлива ; 8 – расходомер воздуха ; 9 – термореле ; 10 – клапан добавочного воздуха

Одноточечный ( центральный ) впрыск топлива 1 – подача топлива ; 2 – подача воздуха ; 3 – дроссельная заслонка ; 4 – впускной трубопровод ; 5 – форсунка ; 6 – двигатель. Пример систем одноточечного впрыска фирмы BOSCH: Mono – Jetronic Mono – Motronic 1 – топливный насос ; 2 – фильтр топливный ; 3 – центральная форсунка впрыска (a – потенциометр дроссельной заслонки ; b – регулятор давления ; c – форсунка ; d – датчик температуры воздуха ; e – электродвигатель привода дроссельной заслонки ); 4 – датчик температуры охлаждающей жидкости ; 5 – кислородный датчик ( лямбда – зонд ); 6 – электронный блок управления

Распределённый впрыск 1 – топливо ; 2 – воздух ; 3 – дроссельная заслонка ; 4 – впускной трубопровод ; 5 – форсунки ; 6 – двигатель. Пример систем распределенного впрыска фирмы BOSCH: L – Jetronic LU – Jetronic LH – Jetronic Motronic LH – Motronic D – Jetronic Digifant 2 1 – топливный насос ; 2 – топливный фильтр ; 3 – регулятор давления топлива ; 4 – форсунка впрыска ; 5 – расходомер воздуха ; 6 – термореле ; 7 – клапан добавочного воздуха ; 8 – потенциометр дроссельной заслонки ; 9 – кислородный датчик ( лямбда - зонд ) ; 10 – электронный блок управления

Непосредственный впрыск 1 – подача топлива ; 2 – поступление воздуха ; 3 – электронно - управляемая дроссельная заслонка (EGAS); 4 – впускной трубопровод ; 5 – форсунки ; 6 – двигатель. Пример систем непрерывного впрыска фирмы BOSCH: MED – Motronic

Классификация конструкций систем впрыска дизелей Системы впрыска Рядные ТНВД Стандартные рядные ТНВД Рядные ТНВД с дополнительной втулкой Распределительные ТНВД С аксиальным движением плунжера С радиальным движением плунжера Регулируемые электромагнитным клапаном Система индивидуальных ТНВД Индивидуальные ТНВД Насос - форсунки Индивидуальные ТНВД с электромагнитным клапаном Аккумуляторные системы (Common Rail)

Протекание впрыскивания

Плунжерная пара с приводом Нижняя мертвая точка плунжера Верхняя мертвая точка плунжера 1 – кулачок ; 2 – ролик ; 3 – роликовый толкатель ; 4 – нижняя тарелка возвратной пружины ; 5 – возвратная пружина плунжера ; 6 – верхняя тарелка возвратной пружины ; 7 – регулирующая втулка плунжера ; 8 – плунжер ; 9 – гильза плунжера.

Последовательность работы плунжерной пары НМТ плунжера Предварительный ход Втягивающий ход Активный ход Остаточный ход ВМТ плунжера 1 – камера высокого давления ; 2 – подводящий канал ; 3 – гильза плунжера ; 4 – плунжер ; 5 – регулирующая кромка ; 6 – перепускной канал. А – полный ход плунжера

Регулирование цикловой подачи Нулевая подачаСредняя подачаПолная подача 1 – гильза плунжера ; 2 – подводящий канал ; 3 – плунжер ; 4 – регулирующая кромка плунжера ; 5 – рейка ТНВД.

Схема плунжеров ТНВД золотникового типа Регулирование по концу подачи Регулирование по началу подачи Смешанное регулирование Плунжер с вертикальным пазом и винтовой отсечной кромкой Плунжер с осевым сверлением и винтовой отсечной канавкой

Рядные ТНВД Стандартный рядный ТНВД Рядный ТНВД с дополнительной втулкой 1.Гильза плунжера; 2.Выпускное окно; 3.Регулирующая кромка плунжера; 4.Плунжер; 5.Возвратная пружина плунжера; 6.Траектория поворота плунжера вокруг оси рейкой (установка цикловой подачи); 7.Кулачковый вал привода плунжеров; 8.Дополнительная втулка; 9.Изменение хода плунжера до закрытия впускного окна за счет перемещения регулирующей втулки; 10.Подача топлива к форсунке. Х – активный ход плунжера КонструкцияРабота

Рядные ТНВД Стандартный рядный ТНВД Рядный ТНВД с дополнительной втулкой Конструкция

Распределительные ТНВД с радиальным движением плунжеров и распределением топлива с помощью электромагнитного клапан с аксиальным движением плунжера и распределением топлива с помощью регулирующей кромки 1.Регулировка момента впрыскивания сдвигом кулачковой шайбы; 2.Ролик; 3.Кулачковая шайба; 4.Радиальный плунжер; 5.Электромагнитный клапан высокого давления; 6.Камера высокого давления; 7.Подача топлива к форсунке; 8.Распределительный паз. 1.Траектория поворотов роликового кольца; 2.Ролик; 3.Кулачковая шайба; 4.Аксиальный плунжер–распределитель; 5.Регулирующая втулка; 6.Камера высокого давления; 7.Подача топлива к форсунке; 8.Распределительный паз. Х – активный ход плунжера.

Плунжер - распределитель в различных фазах движения – распределительные шлицы ; 2 – распределительная канавка ; 3 – камера высокого давления ; 4 – впускное отверстие к форсунке ; 5 – регулирующая втулка ; 6 – управляющее отверстие.

Распределительные ТНВД с радиальным движением плунжеров и распределением топлива с помощью электромагнитного клапан с аксиальным движением плунжера и распределением топлива с помощью электромагнитного клапан

Принцип действия индивидуального ТНВД с электромагнитным клапаном 1. Распылитель форсунки; 2. Форсунка; 3. Магистраль высокого давления; 4. Электромагнитный клапан высокого давления; 5. Плунжер; 6. Кулачок ТНВД.

Внешний вид индивидуальных ТНВД

Установка индивидуальных ТНВД

Насос – форсунки 1.Кулачок привода ТНВД; 2.Плунжер; 3.Электромагнитный клапан высокого давления; 4.Распылитель форсунки.

Насос - форсунки

Аккумуляторные системы (Common Rail) 1 – топливный бак ; 2 – топливный фильтр ; 3 – топливный насос высокого давления ; 4 – топливопроводы ; 5 – датчик давления топлива ; 6 – топливная рампа ; 7 – регулятор давления топлива ; 8 – форсунки ; 9 – электронный блок управления ; 10 – сигналы от датчиков ; 11 – усилительный блок

Аккумуляторные системы (Common Rail) Форсунка в состоянии покоя Форсунка открыта Форсунка закрыта 1.Магистраль обратного слива топлива; 2.Катушка электромагнита; 3.Якорь электромагнита; 4.Шарик клапана; 5.Камера управляющего клапана; 6.Конус иглы распылителя; 7.Отверстия распылителя; 8.Дроссельное отверстие отвода топлива; 9.Магистраль высокого давления; 10.Дроссельное отверстие подачи топлива; 11.Поршень управляющего клапана. Форсунка с пьезоэлементом

Аккумуляторные системы (Common Rail)

Система Common Rail фирмы Wartsila

Рабочий диапазон двигателей различного применения