Влаштування паливної системи дизельного автомобіля
Незважаючи на всі технологічні досягнення останніх років у розробці ДВЗ на дизельному паливі, в народі гуляє стереотип про галасливість і тракторне призначення дизельних агрегатів. Але сучасні ДВС отримали відмінні електронні системи управління, фази впорскування палива, що змінюються, нові паливні системи і покращена якість матеріалів і краща якість збірки. Тому, сучасний дизельний агрегат не поступається бензиновому в динаміці, потужності, шумності, але має меншу витрату при тому, що солярка коштує дешевше за бензин. Але варто визнати, що економічність двигуна компенсується дорожчим обслуговуванням, у чому відіграє чималу роль - паливна система, про яку поговоримо детальніше в цій статті.
Чим відрізняються дизельні та бензинові агрегати
У сучасних моторах, що працюють на бензині, в більшості випадків використовується конструкція, що змішує повітря з бензином до попадання в циліндр, і тільки потім надходить в камеру згоряння, в якій стискається і спалахує (варто відзначити, що існують і відмінності від цієї схеми, але принцип залишається незмінним), після чого паливна суміш стискається до 9-11 одиниць і підпалюється електричною іскрою. У "дизелі" відбувається запалення палива через підвищений ступінь стиснення в комплексі з високою температурою стисненого повітря, без примусового підпалу. Повітря та солярка в камеру згоряння піддаються окремо. На момент стиснення піддається повітря, що стискається до тридцяти кратного ступеня, через що відбувається нагрівання до 700 - 800 градусів за Цельсієм. Незадовго до моменту верхньої мертвої точки через форсунку починає надходити дизельне паливо, що займається вже в процесі впорскування.
Але цей принципзаймання має свої мінуси, особливо в холодну пору року, коли температура повітря опускається, і в не прогрітому двигуні не виходить створити необхідну температуру для займання палива. Для виключення такої ситуації доводиться використовувати спеціальні свічки розжарення, які допомагають досягти необхідної температури на перших секундах роботи двигуна.
Принцип роботи паливної системи дизельного двигуна
Варто окремо приділити увагу тому моменту, що сучасні "дизелі" стали вимогливими до якості палива. У цьому питанні можна сказати, що бензиновий мотор менш вибагливий і здатний пропрацювати на низькоякісному паливі краще ніж сучасний дизельний агрегат. Тому, не варто згадувати ті часи, коли в дизельні автомобілі заливали першу солярку, що трапилася. Подвійна фільтрація дозволяє позбавити паливо різних домішок, що включають бруд, піщинки і навіть воду.
Після фільтрації дизельне паливо надходить у паливний насос високого тиску, який здатний підняти тиск до 2 000 атмосфер. Це дозволяє забезпечити необхідні умови для розпилення палива у камерах згоряння за допомогою форсунок. При цьому ТНВД працює у поєднанні з порядком роботи поршнів. Якщо все функціонує в строго відрегульованому порядку, то в камеру згоряння подається певна кількість палива з високою точністю за обсягом, часом та тиском.
Крім цього, важливою частиною паливної системи є «обратка», що забезпечує повернення зайвої кількості палива до паливного баку. Що дозволяє системі працювати з невеликим запасом за обсягом палива (на випадок необхідності різкого збільшення швидкості або оборотів двигуна), та забезпечує певний температурний режим палива.
Основні складникипаливної системи
У цій частині статті ми детально розберемося з основними елементами паливної системи, що забезпечують безперебійну роботу.
Паливо підкачуючий насос
Це один із найпростіших елементів у всій системі, що забезпечує невеликий тиск у паливній магістралі до ТНВД. За своєю конструкцією є дві шестерні, що виконують роль лопатей, що створюють тиск і надають напрямок руху палива. Як зазначалося раніше, цей насос забезпечує зайвий обсяг палива, який повертається зворотною магістраллю в паливний бак. Це дозволяє постійно підтримувати заповненість системи та необхідний обсяг палива у будь-який момент роботи двигуна.
Паливний насос високого тиску або ТНВД
Сам насос високого тиску приводиться в роботу завдяки механічному приводу від маховика колінчастого валу двигуна. При цьому, конструкція паливного насоса дозволяє регулювати не тільки тиск, але і кількість палива, що подається. Все це стало можливим завдяки особливій конструкції плунжера, поворотом якого регулюється його хід і кількість палива, що прокачується.
Це ще один із найважливіших елементів у конструкції дизельних автомобілів, працюючи спільно з паливним насосом високого тиску, вони забезпечують чіткість упорскування палива в камери згоряння. При цьому різна конструкція форсунки і сопла відповідають за робочий тиск і форму факела палива, що розпилюється.
Примітно, що форсунки виготовляються з високоміцних матеріалів, які не бояться високих температур і мають мінімальні зміни при нагріванні. Справа в тому, що голка, що перекриває сопло форсунки, працює з половинною частотою від кількості оборотів мотора в хвилину, а саме сопло постійно знаходиться вбезпосереднього контакту з камерою згоряння.
Крім цього, форсунка повинна забезпечувати рівномірність факела, а розміри фракцій палива, що розпилюється, впливають на якість суміші і віддачу енергії при займанні. Тому сучасні форсунки мають дуже тонкі канали, які забиваються при перших ознаках неякісного палива і потребують регулярного обслуговування. Наприклад: форсунки доводиться періодично промивати чи робити заміну. Якщо ремонт неможливий.
Але в ремонті чи промиванні є певні нюанси, пов'язані зі складністю та точністю конструкції. Якщо бензинові форсунки можна промити самостійно, то обслуговування дизельних доведеться звертатися у спеціальні майстерні, які спеціалізуються з обслуговування інжекторів бензинових моторів чи ремонті дизельних форсунок. На щастя, у наш час пошук потрібних майстерень спростився завдяки інтернету, і багато фірм мають сайти, які полегшують пошук. Наприклад, одна з компаній представлена на даному порталі - ремонтфорсунок.ру.
Окремо про CommonRail
У даній системі ТНВД відповідає тільки за підтримку певного тиску в загальній рампі, яка забезпечує необхідний запас палива для найактивніших режимів. Крім цього, у цій конструкції застосовуються форсунки з електромагнітним або п'єзоелектричним механізмом приводу, які керуються безпосередньо електронним блоком керування.
CommonRail дозволило доїтися ще більшої економічності для дизельних моторів, яка може становити до 20% порівняно з класичною схемою.
Як стало зрозумілим зі статті, саме паливна система в парі з системою електронного управління впорскуванням, дозволили сучасним дизельним агрегатам стати нарівні за популярністю та експлуатаційними характеристиками налегкових автомобілів, в одному ряду з бензиновими моторами.
Звичайно, деякі можуть набувати дизельних модифікацій автомобілів без вникання у всі нюанси обслуговування та витрат, відштовхнувшись тільки від споживання палива. Але практика показує, що вся економічність у паливі компенсується дорожчим обслуговуванням та ремонтом.