El sistema de alimentación diésel se utiliza para suministrar aire y combustible a los cilindros del motor
El combustible se suministra a alta presión en determinados momentos y en una determinada cantidad en función de la carga del motor
El sistema de suministro de aire lo limpia a fondo del polvo y lo distribuye entre los cilindros. La mezcla de combustible con aire tiene lugar dentro del cilindro.
Información diésel
Según las condiciones de uso, se establecen los siguientes grados de combustible diésel de acuerdo con GOST 305-82: L (verano), 3 (invierno) y A (ártico). Su elección depende de la temporada y las condiciones climáticas del área de aplicación.
El combustible L se utiliza a una temperatura del aire de 0 °C y superior;
- 3 — a una temperatura ambiente de 20 °С y superior (si el punto de fluidez del combustible no es superior a — 35 °С), — de 30 °С y superior (si el punto de fluidez del combustible no es superior de — 45 °С);
- A - a una temperatura ambiente de 50 °C y superior.
El punto de fluidez del combustible de invierno corresponde al último dígito de su designación.
El combustible de verano es más viscoso, a temperaturas negativas se libera parafina en forma de escamas y a 10 ° C pierde fluidez.
El último dígito en la designación de combustible diésel de verano caracteriza el punto de inflamación.
El contenido de azufre del combustible caracteriza sus propiedades corrosivas.
Según el contenido de azufre, los combustibles diésel se dividen en dos subgrupos: con una fracción de masa de azufre no superior al 0,2 % y con una fracción de masa de azufre no superior al 0,5 % (para combustible de marca A, no superior al 0,4 %). %).
Así, los combustibles del segundo subgrupo contienen aproximadamente el doble de azufre.
Para los motores KamAZ se pueden utilizar combustibles de ambos subgrupos, ya que utilizan aceite de motor con un aditivo que reduce los efectos nocivos del azufre.
Veamos ejemplos de designaciones de combustible diésel:
- L-0.2-40 GOST 305-82: combustible de verano, contenido de azufre de hasta 0,2 %, punto de inflamación 40 °C;
- З-0.5 menos 35 GOST 305-82 - combustible de invierno, azufre hasta 0.5%, punto de fluidez -35 ° С;
- A-0.4 GOST 305-82: combustible ártico, azufre hasta 0,4 %.
Uno de los indicadores importantes que caracterizan el combustible diesel es la inflamabilidad.
El combustible inyectado en el cilindro no comienza a quemarse inmediatamente, sino después de un cierto tiempo, llamado período de retardo de encendido.
Cuanto mayor sea el retraso, más combustible se acumula en el momento del encendido y más rápido se acumula posteriormente la presión en el cilindro. Esto conduce a cargas de choque en las piezas y va acompañado de golpes metálicos (trabajo "duro").
El grado de "rigidez" de un motor diésel depende de las propiedades de encendido del combustible y se caracteriza por el índice de cetano. Cuanto mayor sea, menor será el período de retardo del autoencendido, más fácil será arrancar el motor y más "suave" su funcionamiento.
Los combustibles diésel L, 3 y A tienen índices de cetano de al menos 45.
Formación y combustión de combustible
La formación de la mezcla de trabajo comienza desde el momento en que se inyecta una dosis de combustible en la cámara de combustión.
La cámara de combustión (Fig. 1.) está limitada por la corona del pistón y la superficie interior de la culata.
Tales cámaras de combustión se denominan indivisas. El volumen principal de la cámara se concentra en el rebaje del fondo del pistón, que tiene una protuberancia en forma de cono (desplazador) en la parte central.
Cuando el pistón se acerca al punto muerto superior (TDC) en la carrera de compresión, el aire del cilindro es forzado a entrar en la cámara de combustión, creando flujos de vórtice durante el movimiento que contribuyen a una mejor formación de la mezcla.
En el momento en que comienza la inyección de combustible, esta cámara contiene aire comprimido a 4...4,5 MPa y calentado (desde la compresión y la pared caliente de la cámara) a una temperatura de 620...700 °C.
Para que el combustible penetre en un medio tan comprimido, se inyecta bajo una alta presión de 24 MPa.
Esto le permite obtener una fina atomización del combustible y una buena mezcla del mismo con el aire.
Una característica de un motor diésel es que la misma cantidad de aire entra realmente en el cilindro, independientemente de la carga.
A baja carga, se forma un exceso de aire en el cilindro y el combustible se quema por completo.
Cuando aumenta la carga, aumenta el suministro de combustible y empeora su combustión.
El comportamiento del motor se ve afectado por el período de retraso del encendido. Depende tanto de las propiedades del propio combustible, como de la temperatura en la cámara de combustión y del ángulo de avance de la inyección.
Un ángulo de avance de la inyección demasiado grande provoca un aumento del tiempo de retardo del encendido y un funcionamiento "duro" del motor, ya que en este caso la inyección se inicia a temperaturas relativamente bajas en el cilindro.
El pequeño ángulo de avance contribuye a la combustión combustible en la carrera de expansión, lo que empeora el régimen de temperatura del motor, provocando su sobrecalentamiento.
Para un motor KamAZ que no funciona, el ángulo de avance de la inyección es de 18 ° a c. m.t.
Cuando el motor está en marcha, a medida que aumenta la velocidad del cigüeñal, aumentan la presión y la temperatura al final de la carrera de compresión, por lo que cambian las condiciones para la formación de la mezcla y la combustión.
La duración del proceso de combustión aumenta y en este caso es recomendable aumentar el ángulo de avance de la inyección.
El aumento del ángulo lo realiza automáticamente el embrague de avance de la inyección, que actúa sobre la bomba de combustible de alta presión cuando se alcanza un determinado régimen del motor.
El esquema del sistema de energía diesel KamAZ se muestra en la Fig. 2.
El combustible está contenido en el tanque 1, que está conectado por una línea de combustible de succión a través de un filtro grueso 2 a una bomba de combustible de baja presión 7.
Cuando el motor está en marcha, se crea un vacío en la línea de succión, como resultado de lo cual el combustible pasa a través del filtro grueso 2, se limpia de partículas suspendidas grandes y entra en la bomba 7, desde donde se suministra a el filtro fino 17 bajo una ligera presión a través de la línea de combustible 9.
A continuación, el combustible purificado ingresa a la bomba de combustible de alta presión 10, desde cuyos canales se bombea parte del combustible a los inyectores 5 y se inyecta en los cilindros a través de ellos.
Otra parte del combustible se descarga al tanque a través de la válvula de derivación.
Debido al funcionamiento de la válvula de derivación, se mantiene constantemente una presión de 50 ... 110 kPa en los canales de la bomba.
Para eliminar el aire que ha ingresado al sistema de combustible, el filtro fino 17 está ubicado sobre todos los demás dispositivos de este sistema y está equipado con una válvula de chorro a través de la cual se descarga el aire, junto con parte del combustible, a través de la línea de combustible. 18 al tanque.
A través de la misma línea de combustible, el combustible de la bomba de alta presión 10 se drena al tanque, que ingresa al accesorio del filtro a través de la válvula de derivación y la línea de combustible 16.
Las líneas de combustible 4 y 14 se utilizan para drenar el combustible que se ha filtrado entre las partes de los inyectores hacia el tanque.
La bomba de alta presión es impulsada por el cigüeñal del motor a través de un embrague de avance de inyección que cambia automáticamente la sincronización de la inyección de combustible cuando cambia la velocidad del motor.
La cantidad de combustible suministrada a los cilindros por la bomba de combustible de alta presión la establece el regulador, que mantiene automáticamente la velocidad del cigüeñal establecida por el conductor.
La bomba de cebado de combustible manual 8 sirve para llenar la línea de baja presión con combustible cuando el motor no está en marcha.
La línea de combustible 12 está conectada a la línea de baja presión, a través de la cual se suministra combustible a las velas de bengala 13 a través de la válvula solenoide abierta 11 al arrancar un motor frío usando un dispositivo de antorcha eléctrica.
Equipo de combustible
Los depósitos de combustible utilizados en el vehículo KamAZ tienen una capacidad de 250 y 170 litros.
Los tanques están montados sobre soportes y reforzados con abrazaderas. Los soportes de apoyo están atornillados a los largueros del marco.
El depósito de combustible consta de un cuerpo, una boca de llenado y un tubo retráctil con filtro.
La boca de llenado se cierra con una tapa con válvula de vapor-aire y se sella con una junta de goma.
La superficie interna del tanque está recubierta de plomo para evitar la corrosión
Para reducir la agitación del combustible y aumentar la rigidez del tanque, en su interior se sueldan tabiques verticales con orificios.
En la parte superior del depósito se encuentra un sensor reostático del indicador de combustible y un tubo por el que sale el exceso de combustible de los inyectores del motor.
Junto a él hay un tubo de succión, que termina en la parte inferior con un prefiltro de malla de combustible.
En vehículos KamAZ-4310 con dos tanques de combustible, se instala una válvula de distribución en el tubo de admisión del tanque izquierdo.
La misma válvula está instalada en la tubería en la que se drena el exceso de combustible que no se usa en la bomba de alta presión.