Das Dieselantriebssystem dient der Versorgung der Motorzylinder mit Luft und Kraftstoff
Kraftstoff wird abhängig von der Motorlast zu bestimmten Zeitpunkten und in einer bestimmten Menge unter hohem Druck zugeführt
Das Luftversorgungssystem reinigt ihn gründlich von Staub und verteilt ihn auf die Zylinder. Im Zylinder kommt es zur Vermischung von Kraftstoff und Luft.
Informationen zum Dieselkraftstoff
Abhängig von den Einsatzbedingungen werden gemäß GOST 305-82 die folgenden Dieselkraftstoffklassen festgelegt: L (Sommer), 3 (Winter) und A (Arktis). Ihre Wahl hängt von der Jahreszeit und den klimatischen Bedingungen im Einsatzgebiet ab.
Kraftstoff L wird bei Lufttemperaturen von 0 °C und mehr verwendet;
- 3 - bei einer Umgebungslufttemperatur von - 20 °C und mehr (wenn der Stockpunkt des Kraftstoffs nicht höher als - 35 °C ist), - 30 °C und mehr (wenn der Stockpunkt des Kraftstoffs nicht höher ist). als - 45 °C);</li >
- A – bei Umgebungstemperatur – 50 °C und mehr.
Der Stockpunkt von Winterkraftstoff entspricht der letzten Ziffer seiner Bezeichnung.
Sommerkraftstoff ist zähflüssiger; bei Minustemperaturen setzt er Paraffin in Form von Flocken frei, bei 10 °C verliert er seine Fließfähigkeit.
Die letzte Ziffer in der Bezeichnung von Sommerdieselkraftstoff kennzeichnet den Flammpunkt.
Der Schwefelgehalt im Kraftstoff charakterisiert seine korrosiven Eigenschaften.
Je nach Schwefelgehalt werden Dieselkraftstoffe in zwei Untergruppen eingeteilt: mit einem Schwefelmassenanteil von maximal 0,2 % und mit einem Schwefelmassenanteil von maximal 0,5 % (bei Kraftstoff der Klasse A maximal 0,4 %).
Kraftstoffe der zweiten Untergruppe enthalten somit etwa doppelt so viel Schwefel.
Für KamAZ-Motoren können Kraftstoffe beider Untergruppen verwendet werden, da sie Motoröl mit einem Additiv verwenden, das die schädlichen Auswirkungen von Schwefel reduziert.
Sehen wir uns Beispiele für Dieselkraftstoffbezeichnungen an:
- L-0.2-40 GOST 305-82 – Sommerkraftstoff, Schwefelgehalt bis zu 0,2 %, Flammpunkt 40 °C;
- Z-0,5 minus 35 GOST 305-82 – Winterkraftstoff, Schwefel bis zu 0,5 %, Stockpunkt -35 °C;
- A-0.4 GOST 305-82 – arktischer Kraftstoff, Schwefel bis zu 0,4 %.
Einer der wichtigen Indikatoren für Dieselkraftstoff ist die Entflammbarkeit.
Der in den Zylinder eingespritzte Kraftstoff beginnt nicht sofort zu verbrennen, sondern erst nach einer gewissen Zeit, der sogenannten Zündverzögerungszeit.
Je länger die Verzögerung, desto mehr Kraftstoff sammelt sich zum Zeitpunkt der Zündung an und desto schneller steigt anschließend der Druck im Zylinder an.
Dies führt zu stoßartigen Belastungen der Teile und geht mit metallischen Schlägen einher („harte“ Arbeit).
Der Grad der „Härte“ des Dieselbetriebs hängt von den Zündeigenschaften des Kraftstoffs ab und wird durch die Cetanzahl charakterisiert.
Je größer es ist, desto kürzer ist die Verzögerungszeit der Selbstzündung, desto leichter lässt sich der Motor starten und desto „sanfter“ läuft er.
Die Dieselkraftstoffe L, 3 und A haben eine Cetanzahl von mindestens 45.
Gemischbildung und Kraftstoffverbrennung
Die Bildung des Arbeitsgemisches beginnt ab dem Moment, in dem eine Kraftstoffdosis in den Brennraum eingespritzt wird.
Der Brennraum (Abb. 1.) wird durch den Kolbenboden und die Innenfläche des Zylinderkopfes begrenzt.
Solche Brennkammern nennt man ungeteilt.
Das Hauptvolumen der Kammer konzentriert sich in der Aussparung des Kolbenbodens, der im Mittelteil einen kegelförmigen Vorsprung (Verdränger) aufweist.
Wenn sich der Kolben während des Kompressionshubs dem oberen Totpunkt (OT) nähert, wird Luft aus dem Zylinder in die Brennkammer gedrückt, wodurch während der Bewegung Wirbelströmungen entstehen, die zu einer besseren Gemischbildung beitragen.
Zu Beginn der Kraftstoffeinspritzung enthält diese Kammer Luft, die auf 4–4,5 MPa komprimiert und (durch die Kompression und die heiße Wand der Kammer) auf eine Temperatur von 620–700 °C erhitzt wird.
Damit der Kraftstoff in eine solch komprimierte Umgebung eindringen kann, wird er unter hohem Druck von 24 MPa eingespritzt.
Dadurch erreichen Sie eine feine Zerstäubung des Kraftstoffs und eine gute Durchmischung mit Luft.
Eine Besonderheit eines Dieselmotors ist, dass unabhängig von der Last tatsächlich die gleiche Luftmenge in den Zylinder gelangt.
Bei geringer Last bildet sich überschüssige Luft im Zylinder und der Kraftstoff verbrennt vollständig.
Mit zunehmender Last nimmt die Kraftstoffzufuhr zu und die Verbrennung verschlechtert sich.
Die Art des Motorbetriebs wird durch die Zündverzögerungszeit beeinflusst. Sie hängt sowohl von den Eigenschaften des Kraftstoffs selbst als auch von der Temperatur im Brennraum und dem Einspritzwinkel ab.
Ein zu großer Einspritzwinkel führt zu einer Verlängerung der Zündverzögerungszeit und einem „harten“ Motorbetrieb In diesem Fall erfolgt der Einspritzbeginn bei relativ niedrigen Temperaturen im Zylinder.
Ein kleiner Voreilwinkel fördert die Kraftstoffverbrennung während des Expansionshubs, was die Temperaturbedingungen des Motors verschlechtert und zu einer Überhitzung führt.
Bei einem KamAZ-Motor im Leerlauf beträgt der Einspritzwinkel 18° bis . m.t.
Bei laufendem Motor steigen mit zunehmender Kurbelwellendrehzahl der Druck und die Temperatur am Ende des Verdichtungstakts, sodass sich die Bedingungen der Gemischbildung und Verbrennung ändern.
Die Dauer des Verbrennungsprozesses nimmt zu und in diesem Fall empfiehlt es sich, den Einspritzwinkel zu erhöhen.
Der Winkel wird automatisch durch die Einspritzverstellkupplung vergrößert, die bei Erreichen einer bestimmten Kurbelwellendrehzahl auf die Hochdruck-Kraftstoffpumpe einwirkt.
Das Diagramm des KamAZ-Dieselantriebssystems ist in der Abbildung dargestellt
Der Kraftstoff befindet sich im Tank 1, der über eine Kraftstoffsaugleitung über einen Grobfilter 2 mit einer Niederdruck-Kraftstoffpumpe 7 verbunden ist.
Bei laufendem Motor entsteht in der Saugleitung ein Unterdruck, wodurch der Kraftstoff den Grobfilter 2 passiert, von großen Schwebstoffen befreit wird und in die Pumpe 7 gelangt, von der aus er unter niedrigem Druck steht , wird die Kraftstoffleitung 9 dem Feinfilter 17 zugeführt.
Anschließend wird der gereinigte Kraftstoff der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 10 zugeführt, von deren Kanälen ein Teil des Kraftstoffs zu den Einspritzdüsen 5 gepumpt und durch diese in die Zylinder eingespritzt wird.
Der andere Teil des Kraftstoffs wird über das Bypassventil in den Tank geleitet.
Durch den Betrieb des Bypassventils wird in den Pumpenkanälen konstant ein Druck von 50-110 kPa aufrechterhalten.
Um im Kraftstoffsystem eingeschlossene Luft zu entfernen, befindet sich der Feinfilter 17 über allen anderen Geräten in diesem System und ist mit einem Düsenventil ausgestattet, durch das Luft zusammen mit einem Teil des Kraftstoffs durch die Kraftstoffleitung 18 in das System abgegeben wird Tank.
Über dieselbe Kraftstoffleitung wird Kraftstoff von der Hochdruckpumpe 10 in den Tank abgelassen, der über das Bypassventil und die Kraftstoffleitung 16 dem Anschluss am Filter zugeführt wird.
Die Kraftstoffleitungen 4 und 14 dienen dazu, zwischen den Injektorteilen ausgetretenen Kraftstoff in den Tank abzuleiten.
Die Hochdruckpumpe wird von der Motorkurbelwelle über eine Einspritzvorstellkupplung angetrieben, die den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung automatisch ändert, wenn sich die Drehzahl ändert.
Die von der Hochdruck-Kraftstoffpumpe den Zylindern zugeführte Kraftstoffmenge wird vom Regler eingestellt, der automatisch die vom Fahrer eingestellte Kurbelwellendrehzahl aufrechterhält.
Die manuelle Kraftstoffpumpe 8 wird verwendet, um die Niederdruckleitung mit Kraftstoff zu füllen, wenn der Motor nicht läuft.
Die Kraftstoffleitung 12 ist mit der Niederdruckleitung verbunden. Über sie wird beim Starten eines kalten Motors mit einem elektrischen Fackelgerät Kraftstoff über das geöffnete Magnetventil 11 zu den Bördelkerzen 13 geleitet.
Kraftstoffausrüstung
Die in KamAZ-Fahrzeugen verwendeten Kraftstofftanks haben ein Fassungsvermögen von 250 und 170 Litern.
Tanks werden auf Konsolen montiert und mit Klammern befestigt. Die Stützwinkel werden mit den Rahmenlängsträgern verschraubt.
Der Kraftstofftank besteht aus einem Gehäuse, einem Einfüllstutzen und einem einziehbaren Rohr mit Netzfilter.
Der Einfüllstutzen ist mit einem Deckel mit Dampf-Luft-Ventil verschlossen und mit einer Gummidichtung abgedichtet.
Die Innenfläche des Tanks ist zum Schutz vor Korrosion verbleit
Um die Bewegung des Kraftstoffs zu reduzieren und die Steifigkeit des Tanks zu erhöhen, sind im Inneren vertikale Trennwände mit Löchern eingeschweißt.
Im oberen Teil des Tanks befindet sich ein Rheostatsensor für die Kraftstoffstandsanzeige und ein Rohr, durch das überschüssiger Kraftstoff aus den Motoreinspritzdüsen abgelassen wird.
Daneben ist ein Ansaugrohr angebracht, das am unteren Ende des Netzes endet mit Kraftstoffvorfilter.
Bei KamAZ-4310-Fahrzeugen mit zwei Kraftstofftanks ist am Ansaugrohr des linken Tanks ein Verteilerventil installiert.
Dasselbe Ventil ist am Rohr angebracht, in das überschüssiger Kraftstoff abgelassen wird, der nicht in der Hochdruckpumpe verwendet wird.