Системы впрыска топлива в ДВС

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

2. 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)

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

4. Классификация методов впрыска топлива в бензиновых двигателях

5. Непрерывный впрыск топлива • Пример систем непрерывного впрыска фирмы BOSCH: • K–Jetronic • K–Jetronicс Лямбда–управлением • KE–Jetronicи 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

6. Одноточечный (центральный) впрыск топлива • 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 1 – подача топлива; 2 – подача воздуха; 3 – дроссельная заслонка; 4 – впускной трубопровод; 5 – форсунка; 6 – двигатель.

7. Распределённый впрыск 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 1 – топливо; 2 – воздух; 3 – дроссельная заслонка; 4 – впускной трубопровод; 5 – форсунки; 6 – двигатель.

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

9. Классификация конструкций систем впрыска дизелей

10. Протекание впрыскивания

11. 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.

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

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

14. 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

15. Рядные ТНВД Стандартный рядный ТНВД Рядный ТНВД с дополнительной втулкой Гильза плунжера; Выпускное окно; Регулирующая кромка плунжера; Плунжер; Возвратная пружина плунжера; Траектория поворота плунжера вокруг оси рейкой (установка цикловой подачи); Кулачковый вал привода плунжеров; Дополнительная втулка; Изменение хода плунжера до закрытия впускного окна за счет перемещения регулирующей втулки; Подача топлива к форсунке. Х – активный ход плунжера Конструкция Работа

16. Рядные ТНВД Стандартный рядный ТНВД Рядный ТНВД с дополнительной втулкой Конструкция

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

18. Плунжер-распределитель в различных фазах движения 1 2 3 4 1 – распределительные шлицы; 2 – распределительная канавка; 3 – камера высокого давления; 4 – впускное отверстие к форсунке; 5 – регулирующая втулка; 6 – управляющее отверстие.

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

20. Принцип действия индивидуального ТНВД с электромагнитным клапаном Распылитель форсунки; Форсунка; Магистраль высокого давления; Электромагнитный клапан высокого давления; Плунжер; Кулачок ТНВД.

21. Внешний вид индивидуальных ТНВД

22. Установка индивидуальных ТНВД

23. Насос–форсунки Кулачок привода ТНВД; Плунжер; Электромагнитный клапан высокого давления; Распылитель форсунки.

24. Насос-форсунки

25. 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

26. Аккумуляторные системы(Common Rail) Форсунка в состоянии покоя Форсунка открыта Форсунка закрыта Магистраль обратного слива топлива; Катушка электромагнита; Якорь электромагнита; Шарик клапана; Камера управляющего клапана; Конус иглы распылителя; Отверстия распылителя; Дроссельное отверстие отвода топлива; Магистраль высокого давления; Дроссельное отверстие подачи топлива; Поршень управляющего клапана. Форсунка с пьезоэлементом

27. Аккумуляторные системы(Common Rail)

28. Система Common Rail фирмы Wartsila

29. Рабочий диапазон двигателей различного применения