Система живлення дизеля служить для подачі в циліндри двигуна повітря та палива
Паливо подається під великим тиском у певні моменти та у певній кількості залежно від навантаження двигуна
Система живлення повітрям ретельно очищає його про пил і розподіляє по циліндрах. Змішування палива з повітрям відбувається усередині циліндра.
Відомості про дизельне паливо
Залежно від умов застосування за ГОСТ 305-82 встановлені такі марки дизельного палива: Л (літнє), 3 (зимове) та А (арктичне). Їх вибір залежить від пори року та кліматичних умов у зоні застосування.
Пальне Л використовують при температурі повітря 0 °С і вище;
- 3 - при температурі навколишнього повітря - 20 °С і вище (якщо температура застигання палива не вище - 35 °С), - 30 °С і вище (якщо температура застигання палива не вище - 45 °С);
- А — за температури навколишнього повітря — 50 °С і вище.
Температура застигання зимового палива відповідає останній цифрі у його позначенні.
Літнє паливо більш в'язке, при негативних температурах у ньому виділяється парафін у вигляді пластівців, а при 10 °С воно втрачає плинність.
Остання цифра позначення літнього дизельного палива характеризує температуру спалаху.
Зміст сірки в паливі характеризує його корозійні властивості.
Залежно від вмісту сірки дизельні палива розділені на дві підгрупи: з масовою часткою сірки не більше 0,2 % та з масовою часткою сірки не більше 0,5 % (для палива марки А не більше 0,4 %).
Таким чином, палива другої підгрупи містять сірки приблизно вдвічі більше.
Для двигунів КамАЗ можна застосовувати паливо обох підгруп, оскільки в них використовується моторне масло з присадкою, що зменшує шкідливий вплив сірки.
Розглянемо приклади позначення дизельних палив:
- Л-0,2-40 ГОСТ 305—82 — літнє паливо, вміст сірки до 0,2 %, температура спалаху 40 °С;
- З-0,5±35 ГОСТ 305— 82 — паливо зимове, сірки до 0,5 %, температура застигання —35 °С;
- А-0,4 ГОСТ 305—82 — арктичне паливо, сірки до 0,4 %.
Одним із важливих показників, що характеризують дизельне паливо, є займистість.
Паливо, що впорскується в циліндр, починає горіти не відразу, а через деякий час, що називається періодом затримки займання.
Чим триваліша затримка, тим більше накопичується палива до моменту займання і тим швидше наростає тиск у циліндрі.
Це призводить до ударних навантажень на деталі та супроводжується металевими стуками («жорстка» робота).
Ступінь «жорсткості» роботи дизеля залежить від запальних властивостей палива і характеризується цетановим числом.
Чим воно більше, тим коротший період затримки самозаймання, тим легше пуск двигуна та «м'якша» його робота.
Дизельні палива Л, 3 та А мають цетанові числа не менше 45.
Сумісоутворення та горіння палива
Утворення робочої суміші починається з моменту впорскування дози палива в камеру згоряння.
Камера згоряння (рис. 1.) обмежена днищем поршня та внутрішньою поверхнею головки циліндра.
Такі камери згоряння називають нерозділеними.
Основний об'єм камери зосереджений у виїмці днища поршня, що має конусоподібний виступ (витіснювач) у центральній частині.
При підході поршня до верхньої мертвої точки (ст. м. т.) у такті стиснення повітря з циліндра витісняється в камеру згоряння, створюючи при переміщенні вихрові потоки, що сприяють кращому сумішоутворенню.
До моменту початку впорскування палива в цій камері знаходиться стиснене до 4-4,5 МПа і нагріте (від стиснення та гарячої стінки камери) до температури 620-700 °С повітря.
Щоб паливо могло проникнути в таке стисло середовище, воно впорскується під великим тиском 24 МПа.
Це дозволяє отримати тонке розпилювання палива та гарне перемішування його з повітрям.
Особливістю дизеля є те, що в циліндр фактично надходить те саме кількість повітря незалежно від навантаження.
При малому навантаженні в циліндрі утворюється надлишок повітря і паливо згоряє повністю.
При збільшенні навантаження зростає подача палива та погіршується його згоряння.
На характер роботи двигуна впливає період затримки займання. Він залежить як від властивостей самого палива, так і від температури в камері згоряння та кута випередження впорскування.
Занадто великий кут випередження впорскування веде до збільшення періоду затримки займання та «жорсткої» роботи двигуна, оскільки у цьому випадку початок упорскування відбувається при порівняно низьких температурах у циліндрі.
Малий кут випередження сприяє згоранню палива у такті розширення, що погіршує температурний режим двигуна, викликаючи його перегрів.
Для непрацюючого двигуна КамАЗ кут випередження впорскування дорівнює 18 ° до ст. м. т.
На двигуні, що працює, зі збільшенням частоти обертання колінчастого валу підвищуються тиск і температура в кінці такту стиснення, тому умови сумішоутворення і згоряння змінюються.
Тривалість процесу згоряння зростає і в цьому випадку доцільно збільшити кут випередження впорскування.
Збільшення кута здійснюється автоматично муфтою випередження впорскування, що впливає на паливний насос високого тиску при досягненні певної частоти обертання колінчастого валу.
Схема системи живлення дизеля КамАЗ представлена на малюнку
Паливо міститься в баку 1, який пов'язаний всмоктуючим паливопроводом через фільтр 2 грубої очистки з паливним насосом 7 низького тиску.
Під час роботи двигуна створюється розрідження у всмоктувальній магістралі, внаслідок чого паливо проходить через фільтр 2 грубої очистки, очищається від великих зважених частинок і надходить у насос 7, з якого під невеликим тиском по паливопроводу 9 подається до фільтра 17 тонкого очищення.
Далі очищене паливо надходить до паливного насоса 10 високого тиску, з каналів якого частина палива нагнітається до форсунок 5 і через них впорскується в циліндри.
Інша частина палива через перепускний клапан відводиться в бак.
Внаслідок роботи перепускного клапана в каналах насоса постійно підтримується тиск 50-110 КПа.
Для видалення повітря, що потрапило в паливну систему, фільтр 17 тонкого очищення розташований вище всіх інших апаратів цієї системи та обладнаний клапаном-жиклером, через який повітря разом з частиною палива по паливопроводу 18 відводиться в бак.
Через цей же паливопровід у бак зливається паливо від насоса 10 високого тиску, яке надходить до штуцера на фільтрі через перепускний клапан та паливопровід 16.
Паливопроводи 4 і 14 служать для відведення в бак палива, що просочився між деталями форсунок.
Насос високого тиску приводиться в дію від колінчастого валу двигуна через муфту випередження впорскування, яка автоматично змінює момент упорскування палива при зміні частоти обертання.
Кількість палива, що подається в циліндри паливним насосом високого тиску, встановлюється регулятором, який автоматично підтримує задану водієм частоту обертання колінчастого валу.
Ручний паливопрокачувальний насос 8 служить для заповнення магістралі низького тиску паливом при непрацюючому двигуні.
До магістралі низького тиску приєднаний паливопровід 12, по ньому паливо надходить до факельних свічок 13 через відкритий електромагнітний клапан 11 при пуску холодного двигуна за допомогою електрофакельного пристрою.
Паливна апаратура
Паливні баки, що застосовуються на автомобілі КамАЗ, мають місткість 250 і 170 л.
Баки встановлюють на кронштейнах та зміцнюють хомутами. Кронштейни, що підтримують, кріплять до лонжеронів рами болтами.
Паливний бак складається з корпусу, наливної горловини та висувної труби сітчастим фільтром.
Наливна горловин закривається кришкою з пароповітряним клапаном і ущільнена гумовою прокладкою.
Внутрішня поверхня бака обвинувачена для запобігання корозії
Щоб зменшити збовтування палива, збільшити жорсткість бака, всередині його вварені вертикальні перегородки з отворами.
У верхній частині бака встановлено реостатний датчик вказівника рівня палива та трубка, через яку зливаються надлишки палива від форсунок двигуна.
Поруч із нею встановлено забірну трубку, що закінчується внизу сіткою фільтром попереднього очищення палива.
На автомобілях КамАЗ-4310, що мають два паливні баки, на забірній трубці лівого бака встановлено розподільний кран.
Такий же кран встановлений і на трубці, в яку зливається надлишкове паливо, не використане в насосі високого тиску.
