Общее устройство системы питания Common Rail

Система питания дизеля состоит из аккумуляторной системы впрыска Common Rail, топливопроводов низкого и высокого давления, впускного и выпускного коллекторов; турбокомпрессора; фильтров тонкой и грубой очистки топлива, воздухоочистителя, топливного бака, охладителя надувочного воздуха.

Схема системы питания Common Rail с обозначением всех компонентов
Схема системы питания:
1 — топливный бак; 2 — фильтр грубой очистки топлива; 3 — ручной топливоподкачивающий насос; 4 — топливный насос высокого давления;
5 — электромагнитный регулятор давления; 6 — фильтр тонкой очистки топлива; 7 — аккумулятор топлива под высоким давлением;
8 — форсунка; 9 — впускной коллектор; 10 — охладитель надувочного воздуха; 11 — турбокомпрессор; 12 — датчик засоренности воздушного фильтра;
13 — выпускной коллектор; 14 — головка цилиндров; 15 — свеча накаливания; 16 — датчик температуры и давления наддувочного воздуха;
17 — датчик высокого давления топлива; 18 — датчик температуры и давления топлива; 19 — датчик частоты вращения распределительного вала;
20 — воздухоочиститель; 21 — глушитель; 22 — подогреватель топлива; 23 — клапан ограничения давления; 24 — болт поворотный угольника;
25 — пробка для выпуска воздуха; 26 — пробка

Аккумуляторная система впрыска Common Rail: состоит из топливного насоса, форсунок, аккумулятора топлива под высоким давлением, датчиков частоты вращения (коленчатого вала и распределительного вала), датчиков состояния рабочей среды (давления и температуры топлива и воздуха), электромагнитных исполнительных механизмов (регулятор давления топлива, электромагнитные клапаны форсунок), электронного блока, цепей контроля управления и связи, панели контроля и диагностики.

Схема цепей контроля и управления Common Rail с датчиками и исполнительными механизмами
Схема цепей контроля и управления COMMON RAIL:
1 — датчик частоты вращения коленчатого вала; 2 — датчик частоты вращения распределительного вала; 3 — датчик температуры и давления топлива;
4 — датчик температуры и давления масла; 5 — датчик температуры и давления наддувочного воздуха; 6 — датчик высокого давления топлива;
7 — датчик температуры охлаждающей жидкости; 8 — форсунки; 9 — регулятор давления; 10 — электронный блок управления;
Б — в схему бортовой сети автобуса

Топливный насос высокого давления (ТНВД, мод. СР3.3)

Назначение: создание резерва топлива, поддержание и регулирование давления в топливном аккумуляторе.

Топливный насос высокого давления СР3.3 с обозначением основных элементов
Топливный насос высокого давления СР3.3:
1 — топливный насос высокого давления; 2 — топливоподкачивающий насос; 3 — электромагнитный регулятор давления; 4 — штуцер подвода топлива от фильтра грубой очистки;
5 — штуцер отвода топлива к фильтру тонкой очистки; 6 — штуцер подвода топлива от фильтра тонкой очистки; 7 — штуцер отвода топлива к аккумулятору;
8 — штуцер отвода топлива в бак; 9 — вал привода; 10 — шестерня привода; 11 — гайка; 12 — пробка
Схема ТНВД в разрезе с обозначением внутренних компонентов
Схема ТНВД:
1 — корпус ТНВД; 2 — защитный клапан с дроссельным отверстием; 3 — вал привода; 4 — ротор кулачковый; 5 — плунжер; 6 — канал подводящий;
7 — выпускной клапан; 8 — клапан регулирования давления; 9 — шарик; 10 — якорь; 11 — электромагнит; 12 — клеммы электромагнита;
13 — уплотнение; 14 — клапан впускной

Конструкция ТНВД: в корпусе ТНВД радиально с интервалом угла 120° расположены три плунжера 5, а на валу привода 3 установлен кулачковый ротор 4 (кулачки расположены через 120°). Вал привода ТНВД имеет шестерённый привод от редуктора, входной вал которого через полумуфту привода находится в кинематической связи с коленчатым валом дизеля.

Принцип работы ТНВД: топливо, прошедшее фильтр грубой очистки, подается под давлением 0,8–0,9 МПа топливоподкачивающим насосом через фильтр тонкой очистки к приемному штуцеру ТНВД. Смазка и охлаждение деталей ТНВД осуществляется дизельным топливом.

Набегающий кулачок ротора перемещает плунжер вверх, топливо сжимается. Когда давление достигнет уровня, поддерживаемого в аккумуляторе, открывается выпускной клапан, и сжатое топливо поступает в контур высокого давления.

Клапан регулирования давления: устанавливает величину давления в аккумуляторе в зависимости от нагрузки на двигатель, частоты вращения и теплового состояния двигателя. При слишком высоком давлении клапан открывается, и часть топлива отводится через магистраль обратного слива в топливный бак.

Аккумулятор топлива высокого давления (рампа)

Аккумулятор топлива высокого давления (рампа) с обозначением элементов
Аккумулятор топлива высокого давления (рампа):
1 — аккумулятор топлива; 2 — штуцеры отводящие; 3 — штуцер подводящий; 4 — штуцер обратного слива; 5 — клапан ограничения давления;
6 — запорный конус сердечника клапана; 7 — датчик давления топлива

Назначение рампы: аккумулятор топлива под высоким давлением (Rail) является объемным накопителем топлива. Одновременно аккумулятор сглаживает колебания давления, возникающие из-за пульсирующей подачи топлива от ТНВД и работы форсунок.

Аккумулятор 1 имеет форму трубы, в торцах которой установлены датчик давления топлива 7 и клапан ограничения давления 5. Топливо из ТНВД направляется через магистраль высокого давления к впускному штуцеру 3 рампы и далее к форсункам.

Клапан ограничения давления: выполняет роль редукционного (предохранительного) клапана. При превышении рабочего давления конус под действием давления отходит от седла, и топливо отводится в магистраль обратного слива.

Форсунка

Форсунка Common Rail с обозначением основных элементов
Форсунка:
1 — клапан электромагнитный; 2 — клапан управляющий; 3 — игла распылителя; 4 — распылитель; 5 — клеммы

Назначение: впрыскивание топлива в цилиндр дизеля и обеспечение необходимого распыла топлива. На дизелях применены форсунки типа CRIN2 производства фирмы «BOSCH» (Германия).

Требуемые момент начала впрыскивания и величина подачи топлива обеспечиваются действием электромагнитного клапана форсунки. Момент начала впрыскивания устанавливается системой электронного управления.

Принципиальная схема работы форсунки Common Rail
Принципиальная схема работы форсунки:
1 — магистраль обратного слива топлива; 2 — клеммы электрического подсоединения; 3 — электромагнитный клапан; 4 — магистраль высокого давления;
5 — шарик клапана; 6 — дроссельное отверстие отвода топлива; 7 — дроссельное отверстие подачи топлива; 8 — камера управляющего клапана;
9 — поршень, управляющий клапаном; 10 — канал подвода топлива к распылителю; 11 — игла и распылитель

Принцип работы форсунки:

  • При закрытом дроссельном отверстии 6 гидравлическая сила, действующая сверху на поршень управляющего клапана, превышает силу давления топлива снизу на конус иглы — игла прижата, впрыска нет.
  • При срабатывании электромагнитного клапана 3 дроссельное отверстие 6 открывается, давление в камере управляющего клапана снижается, игла отходит от седла — топливо впрыскивается в камеру сгорания.
  • Количество впрыснутого топлива пропорционально времени включения электромагнитного клапана и величине давления в рейле.

Фильтр грубой очистки топлива «Pre Line 270»

Фильтр грубой очистки топлива Pre Line 270 с обозначением элементов
Фильтр грубой очистки топлива «Pre Line 270»:
1 — фильтр грубой очистки топлива; 2 — ручной топливоподкачивающий насос; 3 — подогреватель топлива; 4 — влагоотделитель;
5 — кран выпуска воды; 6 — пробка для выпуска воздуха

Особенности фильтра:

  • Слив отстоя производится через кран 5 в нижней части влагоотделителя 4.
  • При эксплуатации при температуре ниже -25°С корпус фильтра должен быть укомплектован подогревателем 3 (24 В, 350 Вт). Подогреватель работает автономно, включается и выключается автоматически при температуре ниже +5°С.

Фильтр тонкой очистки топлива

Фильтр тонкой очистки топлива служит для окончательной очистки топлива. Фильтр неразборный. Топливо, проходя сквозь шторы бумажного фильтрующего элемента, очищается от механических примесей.

Система питания воздухом

Схема питания двигателя воздухом с обозначением элементов
Схема питания двигателя воздухом:
1 — труба воздухоподводящая; 2 — хомуты; 3 — труба; 4 — патрубок; 5 — охладитель надувочного воздуха; 6 — фильтр;
7 — датчик-сигнализатор засоренности фильтра; 8 — турбокомпрессор

Внимание! Подсос неочищенного воздуха в цилиндры двигателя, возникающий из-за разгерметизации впускного тракта, приводит к резкому снижению срока службы двигателя.

Воздушный фильтр в разрезе с обозначением составных частей
Воздушный фильтр:
1 — кольцо уплотнительное; 2 — гайка-барашек; 3 — шайба; 4 — крышка; 5 — корпус; 6 — элемент фильтрующий контрольный;
7 — элемент фильтрующий основной

Воздушный фильтр сухого типа со сменными бумажными фильтрующими элементами. Малый (внутренний) фильтрующий элемент обеспечивает очистку воздуха в случае механического разрушения наружного фильтрующего элемента.

Контроль засорённости: между фильтром и турбокомпрессором установлен датчик. По мере засорения фильтра растёт разрежение, и при достижении величины 6,5 кПа на панели приборов загорается контрольная лампа «Засоренность воздушного фильтра». При загорании лампы следует очистить или заменить фильтрующий элемент.

Турбокомпрессор

Турбокомпрессор в разрезе с обозначением основных элементов
Турбокомпрессор:
1 — ротор; 2 — корпус турбины; 3 — корпус подшипника; 4 — корпус компрессора; 5 — исполнительный механизм; 6 — кронштейн крепления исполнительного механизма;
7 — воздухопровод

Конструкция турбокомпрессора: состоит из центробежного одноступенчатого компрессора и радиальной центростремительной турбины. Регулирование наддува происходит путем перепуска части отработавших газов мимо колеса турбины при превышении давления наддува определенного значения.

Важно!

  • Изменение длины тяги исполнительного механизма турбокомпрессора в процессе эксплуатации не допускается.
  • Разборка и ремонт турбокомпрессора в процессе эксплуатации не допускаются и должны производиться в условиях специализированной ремонтной мастерской.

Выберите язык