Работой топливной системы управляет электронная система (EMS). Впрыск топлива под высоким давлением происходит через насос-форсунки, по одной на каждый цилиндр. Высокое давление создаётся механически верхним распредвалом и коромыслами. Управление количеством впрыскиваемого топлива и моментом впрыскивания осуществляется электронным блоком управления двигателем (ECU), который получает сигналы с датчиков.
На рисунке показаны основные компоненты топливной системы.
 | Для большинства судовладельцев эта информация окажется малоинтересной, главное – чтобы мотор работал надёжно и устойчиво.
А для отдельных пытливых умов мы кратко расскажем о работе насос-форсунок в топливной системе современного дизеля Volvo Penta. |
|
| |
- Вход топлива
- Возврат топлива
- Ручной насос
- Подкачивающий насос
- Фильтр предварительной очистки с водоотделителем
- Топливный фильтр
- Перепускной клапан
- Насос-форсунка
- Контур охлаждения блока управления двигателем
|
Насос-форсунки двигателя имеют два электромагнита для более точного впрыска. Это улучшает сгорание и минимизирует содержание твердых частиц в отработавших газах, что повышает чистоту выхлопа.
Насос-форсунка функционально разделяется на пять основных элементов:
- Насосная секция
- Клапанная секция (привод)
- Распылительная секция
- Сливной клапан (SV – Spill Valve)
- Игольчатый клапан (NCV – Needle Control Valve)
Форсунки расположены по центру между четырьмя клапанами и закреплены на головке блока цилиндров прижимными скобами (1). Нижняя секция форсунки отделена от рубашки охлаждения медной втулкой (2) и резиновым кольцом круглого сечения (3).
Стык нижней части насос-форсунки и медной втулки уплотнён стальной шайбой (4). Кольцевая зона для подвода топлива (5) вокруг каждой форсунки уплотнена двумя резиновыми кольцами круглого сечения (6) и (7).
Клапанная секция содержит два электромагнитных клапана: сливной клапан (8) и игольчатый клапан (11) с электромагнитами (9) и (10) и возвратными пружинами.
На электроразъёме (16) форсунки имеется маркировка: номер по каталогу (17), код настройки (18) и заводской номер (19). При замене одной или более форсунок в блок управления двигателем (ECU) нужно ввести новые коды настройки, так как каждая насос-форсунка уникальна и двигатель настраивается на оптимальный впрыск топлива и минимально возможную эмиссию вредных вещёств.
Код настройки программно задаётся посредством
инструмента диагностики VODIA.
- Электромагниты сливного клапана (SV) и игольчатого клапана (NCV) обесточены. Под действием возвратной пружины сливной клапан выведен в крайнее верхнее положение, а игольчатый клапан – в крайнее нижнее положение.
В этом положении сливной клапан открыт и топливо направляется из насосной камеры в топливный канал низкого давления. Давление в топливном канале высокого давления не растет.
В этом положении игольчатый клапан закрыт, что соединяет камеру вокруг иглы с топливным каналом высокого давления, но давление в камере под иглой не возрастает, поскольку сливной клапан открыт.
- На электромагнит сливного клапана подаётся напряжение, и сливной клапан перемещается вниз, перекрывая сообщение с топливным каналом низкого давления.
В этом положении сливной клапан закрыт и всё топливо вытесняется из насосной камеры через топливный канал высокого давления. Давление топлива повышается в соответствии с площадью поверхности иглы распылителя форсунки, оказывающей подъемное воздействие на иглу.
- Игольчатый клапан ещё не активирован (остаётся закрыт), и поэтому камера вокруг иглы сообщается с топливным каналом высокого давления, препятствуя подъему иглы распылителя.
- Сливной клапан всё ещё закрыт и давление топлива продолжает расти.
После достижения требуемого давления игольчатый клапан активируется (открывается), перекрывая сообщение топливного канала высокого давления с камерой вокруг иглы клапана и соединяя эту камеру с топливным каналом низкого давления.
Давление в полости подъема иглы распылителя форсунки теперь становится достаточным для преодоления усилия пружины, удерживающей эту иглу в закрытом положении. Распылитель открывается и происходит впрыск, продолжающийся до закрытия игольчатого клапана или открытия сливного клапана.
Во время
фазы наполнения плунжер насоса движется вверх, топливо из топливных каналов головки блока цилиндров поступает в насос-форсунку.
Во время
фазы слива плунжер насоса движется вниз, топливо вытесняется обратно в топливные каналы головки блока цилиндров. Пока электромагниты обесточены и сливной клапан открыт, повышение давления в топливном канале, ведущем к форсунке, невозможно.
В фазе повышения давления на электромагнит (9) сливного клапана подаётся напряжение, клапан закрывается. В результате в топливном канале (14) создаётся высокое давление. Давление также нарастает в камере (15) под игольчатым клапаном, воздействуя на поршень (12) игольчатого клапана и не давая клапану (11) открыть распылитель (13).
После достижения требуемого давления топлива начинается фаза впрыска. На электромагнит (10) игольчатого клапана подаётся напряжение и он открывает игольчатый клапан (11). Высокое давление на поршне игольчатого клапана сбрасывается, и распылитель (13) открывается. Распылённое топливо под высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания двигателя. Впрыск топлива прекращается в момент повторного открывания сливного клапана, когда давление на поршне (12) падает и распылитель (13) закрывается. Процессом впрыска топлива в двигателе управляет система управления двигателем (EMS).
 | Ремонт форсунок |
Ремонт Volvo Penta
