Обратка топливной системы дизельного двигателя

Устройство и виды топливных систем бензиновых и дизельных двигателей

Топливная система – важнейшая часть автомобиля, которая служит для подачи топлива из бака в камеру сгорания двигателя. Она состоит из множества элементов, предназначенных для транспортировки, фильтрации, учета, подготовки и отвода топлива. В статье подробнее рассмотрим топливные системы бензиновых и дизельных двигателей, а также узнаем, что такое линия возврата топлива (“обратка”) и зачем она нужна.

  1. Состав и функции системы подачи топлива
  2. Виды питания бензиновых двигателей
  3. Карбюраторные
  4. Инжекторные
  5. Схема, устройство и принцип работы для дизельного двигателя
  6. Common rail
  7. Разделенная и насос-форсунка
  8. Линия возврата топлива (“обратка”)
  9. Полезное видео

Состав и функции системы подачи топлива

Главная функция любой топливной системы – это подача необходимого количества топлива из бака в камеру сгорания в определенный момент времени. Функционально она разделяется на две основных системы:

  • транспортировка топлива, его фильтрация и создание давления в системе – выполняется механическими и гидравлическими устройствами;
  • расчет количества и момента впрыска топлива, а также распределение его по цилиндрам – осуществляется электронными устройствами.

Топливная система автомобиля

В состав топливной системы входят следующие элементы:

  • Бак – герметичная емкость для хранения топлива.
  • Трубопроводы (прямой и обратный) – трубки и гибкие шланги, по которым осуществляется транспортировка топлива.
  • Фильтры (грубой и тонкой очистки) – выполняют очистку от механических загрязнений.
  • Регулятор давления – необходим для обеспечения заданного уровня давления.
  • Насос – как правило, погружной, приводимый в движение электродвигателем.
  • ТНВД – для систем непосредственного впрыска (дизельных двигателей).
  • Топливные форсунки.

Виды питания бензиновых двигателей

В зависимости от типа бензинового двигателя, различают топливные системы:

  • карбюраторные;
  • инжекторные.

Они имеют отличия в конструкции и рабочих параметрах.

Карбюраторные

Работа карбюраторной системы осуществляется по следующему принципу:

  1. Насос всасывает топливо из бака. При этом он обеспечивает невысокое давление, достаточное лишь для подачи топлива.
  2. Двигаясь по трубопроводу, топливо проходит фильтрацию.
  3. В специальной камере (карбюраторе) горючее смешивается с воздухом.
  4. Готовая смесь подается напрямую в цилиндры двигателя, где она сгорает.

Инжекторные

Топливная система инжекторного двигателя отличается тем, что имеет систему впрыска, принудительно нагнетающую топливо в камеру сгорания. Какое давление в топливной системе инжекторного двигателя создает насос зависит от типа впрыска:

  • С индивидуальными форсунками для каждого цилиндра (распределенный впрыск). Создаваемое насосом давление в топливной рампе составляет от 2,5 бар до 4 бар.
  • С одной форсункой (моновпрыск), подающей топливо для всех цилиндров двигателя. Простая схема, которая в современном автомобилестроении практически не используется из-за низкой экономичности.
  • Непосредственный впрыск. Форсунки установлены в головке блока цилиндров, что позволяет выполнять прямой впрыск топлива в цилиндры. В этом случае рабочее давление составит около 155 бар.

Схема работы топливной системы инжекторного бензинового двигателя:

  1. Насос через фильтры подает бензин в топливную рампу.
  2. Регулятор на рампе обеспечивает заданный уровень давления топлива.
  3. Форсунки, установленные на рампе, впрыскивают топливо в цилиндры.
  4. В момент подачи бензина в цилиндры подается и воздух, образуется топливовоздушная смесь.

Схема, устройство и принцип работы для дизельного двигателя

Системы подачи дизельного топлива имеют свои особенности. Различают три типа конструкций:

  • Сommon rail (или аккумуляторная);
  • С насос-форсунками;
  • Разделенные.

Common rail

Наиболее популярная топливная система для дизелей – аккумуляторная (или common rail). Она соответствует более высоким экологическим стандартам. Это обеспечивается благодаря независимости процессов впрыскивания дизеля от режимов работы двигателя.

Конструктивно система питания дизеля common rail имеет два основных контура:

  1. Участок низкого давления – состоит из топливного бака, насоса низкого давления, трубопроводов и фильтра.
  2. Участок высокого давления – состоит из топливного насоса высокого давления (ТНВД), трубопровода, рампы (аккумулятора) и форсунок.

Принцип работы топливной системы дизеля представляет собой следующую последовательность:

  1. Насос низкого давления нагнетает дизель из топливного бака в трубопровод.
  2. Проходя по трубопроводу через фильтры грубой и тонкой очистки дизель подается в насос высокого давления.
  3. ТНВД подает топливо в форсунки, с помощью которых происходит впрыск в цилиндры.
  4. Одновременно с впрыском топлива происходит подача воздуха.

Разделенная и насос-форсунка

Разделенная топливная система состоит из топливного бака, трубопроводов, ТНВД и форсунок. При этом насос и форсунки соединены длинными трубопроводами, рассчитанными на высокое давление. Разделенная схема активно применяется в отечественном автомобилестроении, поскольку отличается низкой стоимостью и простотой конструкции.

В свою очередь, насос-форсунка – устройство, одновременно создающее нужный уровень давления и производящие впрыск топлива. Она располагается в головке блока цилиндров и приводится в действие кулачковым механизмом. Прямая и обратная магистрали при этом реализованы как каналы, находящиеся непосредственно в головке блока.

Рабочее давление при такой схеме составляет до 2 200 бар.

Этот способ имеет важный недостаток – он характеризуется зависимостью давления от режима работы двигателя.

Линия возврата топлива (“обратка”)

Как правило, топливный насос имеет постоянную производительность, то есть закачивает топливо из бака в рампу под постоянным давлением. Двигатель же работает на разных режимах, потребляя разное количество топлива, в зависимости от его нагрузки. Таким образом, возникает необходимость контролировать давление и количество топлива в топливной рампе.

Этим занимается регулятор давления топлива, который сливает излишки топлива обратно в бак через линию возврата топлива, так называемую “обратку”. В настоящий момент существует два вида топливных систем, отличающихся наличием или отсутствием линии возврата топлива (обратной магистрали).

  1. Система подачи топлива с линией возврата. Топливо, которое не было впрыснуто форсункой, является избыточным и оно возвращается обратно в бак через регулятор, который расположен на топливной рампе, и линию возврата. Таким образом в топливном коллекторе поддерживается постоянное давление.
  2. Топливная система без линии возврата. Регулятор давления топлива в таких системах обычно устанавливается в модуле погружного топливного насоса. Избыточное топливо, подаваемое насосом, возвращается обратно в бак через короткую линию возврата. При этом в топливную рампу подается только то количество топлива, которое впрыскивается форсунками. Данная система имеет следующие преимущества – меньшая стоимость и меньший подогрев топлива в баке.

Полезное видео

Ознакомьтесь с дополнительной информацией о системе питания инжекторного двигателя на видео ниже:

Как правило, основные элементы топливной системы одинаковы для большинства моделей автомобилей, находящихся в одной категории. С другой стороны, практические характеристики могут изменяться, в зависимости от технических особенностей конкретного двигателя.

—>Автозапчасти и СТО —>

Форсунки дизельного двигателя, также как и инжекторного, периодически загрязняются. Поэтому многие владельцы машин с дизельным двигателем задаются вопросом — как проверить форсунки на дизеле? Как правило, в случае их засорения топливо несвоевременно подается в цилиндры, и возникает повышенный расход горючего, а также перегрев и разрушение поршня. Кроме этого, возможен прогар клапанов, и выход из строя сажевого фильтра.

Проверка дизельных форсунок в домашних условиях

В современных дизельных двигателях повсеместно могут использоваться одна из двух известных топливных систем Common Rail (с общей рампой) и насос-форсунки (где на на каждый цилиндр отдельно подводится своя форсунка).

Они обе способны обеспечить высокую экологичность и КПД двигателя. Поскольку эти дизельные системы функционируют и устроены подобным образом, но Коммон Реил более прогрессивна с точки зрения эффективности и шумности работы, хотя и проигрывает в мощности, стала все более чаще использоваться на легковых авто, то далее будем говорить о ней. А про работу, неисправности и проверку насос форсунок расскажем отдельно, ведь это не менее интересная тема, особенно для владельцев автомобилей VAG группы, поскольку там довольно не сложно производится программная диагностика.

Самый простой метод вычисления забитой форсунки такой системы можно провести по следующему алгоритму:

  • на холостом ходу довести обороты двигателя до того уровня, когда проблемы в работе двигателя слышны наиболее отчетливо;
  • каждую из форсунок отключают путем ослабления накидной гайки в месте крепления магистрали высокого давления;
  • когда вы отключаете нормальную рабочую форсунку, то работа двигателя меняется, если же форсунка проблемная, то двигатель продолжит работать в таком же режиме и далее.

Кроме этого, проверить форсунки своими руками на дизельном двигателе можно путем прощупывания топливопровода на наличие толчков. Они будут результатом того, что ТНВД пытается нагнетать топливо под давлением, однако в силу забитости форсунки возникают сложности с его пропуском. Проблемный штуцер также можно определить по завышенной рабочей температуре.

Проверка дизельных форсунок на перелив (слив в обратку)

По мере износа дизельных форсунок со временем возникает проблема, связанная с тем, что топливо из них попадает обратно в систему, из-за чего насос не может нагнетать нужного рабочего давления. Следствием этого может быть проблемы с запуском и работой дизельного двигателя.

Перед проверкой вам необходимо будет купить медицинский шприц объемом 20 мл и систему для капельниц (для подключения шприца вам понадобится трубочка длиной 45 см). Чтобы найти форсунку, которая скидывает в обратку больше топлива, чем ей положено, необходимо воспользоваться следующим алгоритмом действий:

  • вынуть поршень из шприца;
  • на запущенном двигателе с помощью системы подключить шприц к “обратке” форсунки (трубочку вставить в горлышко шприца);
  • в течение двух минут держать шприц, чтобы в него набиралось топливо (при условии что оно будет набираться);
  • повторять процедуру поочередно для всех форсунок либо соорудить систему для всех сразу.

На основании информации о количестве топлива в шприце можно сделать соответствующие выводы:

Проверка перелива в обратку

  • если шприц пустой — значит, форсунка полностью исправна;
  • количество топлива в шприце объемом от 2 до 4 мл также в пределах нормы;
  • в случае, если объем топлива в шприце превышает 10. 15 мл, это означает, что форсунка частично или полностью вышла из строя, и ее необходимо заменить/отремонтировать (если льет 20 мл, то ремонтировать бесполезно, поскольку это говорит об износе седла клапана форсунки), так как она не держит давление топлива.

Однако такая простая проверка без гидростенда и тест плана не дает полной картины. Ведь на самом деле при работе двигателя количество сбрасываемого топлива зависит от многих факторов, она может быть забита и её нужно чистить или она подвисает и требуется в ремонте либо замене. Поэтому данный способ проверки форсунок на дизеле в домашних условиях позволяет лишь судить лишь об их пропускных способностях. В идеале количество пропускаемого ими объема топлива должно быть одинаковым и находиться в пределах до 4 мл за 2 минуты.

Читайте также  Интеркулер охладитель воздуха для дизельного двигателя

Точный объем топлива, которое может подавать в обратную магистраль вы можете найти в мануале своего автомобиля или двигателя.

Для того, чтобы форсунки эксплуатировались как можно дольше, заправляйтесь качественным дизельным топливом. Ведь оно напрямую зависит от на работу всей системы. Кроме этого, ставьте оригинальные топливные фильтры и не забывайте вовремя их менять.

Проверка форсунок с помощью специальных приборов

Более серьезная проверка форсунок дизельного двигателя проводится с помощью прибора под названием максиметр. Под этим названием подразумевается специальная образцовая форсунка с пружиной и шкалой. С их помощью выставляется давление начала впрыска дизельного топлива.

Другой метод проверки — использование контрольной образцовой рабочей форсунки, с которой сравниваются эксплуатируемые в двигателе устройства. Всю диагностику выполняют при запущенном моторе. Алгоритм действий таков:

  • выполняют демонтаж форсунки и топливопровода с двигателя;
  • на свободный штуцер ТНВД подключают тройник;
  • выполняют ослабление накидных гаек на других штуцерах ТНВД (это позволит топливу поступать лишь на одну форсунку);
  • к тройнику подсоединяют контрольную и тестируемую форсунки;
  • активируют декомпрессионый механизм;
  • вращают коленчатый вал.

В идеале контрольная и тестируемая форсунки должны показывать одинаковые результаты в вопросе одновременного начала впрыска топлива. Если есть отклонения — значит, надо регулировать форсунку.

Метод с использованием контрольного образца обычно занимает больше времени, чем использование максиметра. Однако он более точный и надежный. Также можно проверить работу двигателя и форсунок дизельного двигателя и ТНВД на специальном регулировочном стенде. Однако они есть лишь на специализированных СТО.

Чистка форсунок дизеля

Наличие отложений в канале и распылителе форсунки приводит к нарушению формы факела распыливания и уменьшению её пропускной способности. Типичными симптомами проявления данной неисправности являются:

— ухудшение пусковых характеристик двигателя (особенно в холодное время года);
подёргивания и провалы при ускорении и на переходных режимах;
— ухудшение динамики и уменьшение мощности двигателя;
— увеличение расхода топлива;
— ухудшение равномерности работы двигателя на холостом ходу (необязательно).

Игнорирование перечисленных симптомов и продолжение эксплуатации автомобиля вызывает следующие последствия:

— перегрев и повреждение нейтрализатора выхлопных газов;
— пробой изоляции высоковольтных компонентов системы зажигания (провода, наконечники, катушки, бегунок распределителя и т.п.);
— повреждение деталей ЦПГ вследствие возникновения очагов детонации (в большей степени характерно для турбированных двигателей).

Чистка форсунок дизеля

Выполнить очистку форсунок дизельного двигателя можно самостоятельно. Работы необходимо выполнять в чистоте и при хорошем освещении. Для этого форсунки снимают и промывают либо в керосине, либо в дизельном топливе без примесей. Перед обратной сборкой нужно обдуть форсунку сжатым воздухом.

Также важно проверить качество распыления топлива, то есть форму “факела” форсунки. Для этого существуют специальные методики. В первую очередь нужен испытательный стенд. Там подключают форсунку, подают на нее топливо и смотрят на форму и силу струи. Зачастую для испытаний используют чистый лист бумаги, который подкладывают под нее. На листе будут отчетливо видны следы попадания топлива, форма факела и другие параметры. В соответствии с этой информацией можно будет в дальнейшем провести необходимые корректировки. Для чистки сопла иногда используют тонкую стальную проволоку. Ее диаметр должен быть минимум на 0,1 мм меньше, чем диаметр непосредственно сопла.

Если диаметр сопла увеличен в диаметре на 10 или более процентов, то он подлежит замене. Также распылитель заменяют в случае, если разница в диаметрах отверстий будет более 5%.

Возможные неисправности дизельных форсунок

Наиболее частой причиной неисправности является нарушение плотности посадки иглы в направляющей втулке форсунки. Если ее значение уменьшено, то через новый зазор протекает большое количество топлива. В частности, для нового инжектора допускается утечка в объеме не более 4% от рабочего топлива, которое попадает в цилиндр. В целом же, количество топлива из форсунок должно быть одинаковым. Обнаружить утечку топлива на форсунке можно следующим образом:

  • найти информацию о том, какое давление должно быть при открытии иглы в форсунке (для каждого двигателя он будет различным);
  • снять форсунку и установить ее на испытательный стенд;
  • создать заведомо высокое давление на форсунке;
  • с помощью секундомера измерить время, через которое давление упадет на 50 кгс/см2 (50 атмосфер) от рекомендуемого.

Это время также прописано в технической документации к двигателю. Обычно для новых форсунок оно составляет от 15 секунд и более. Если форсунка поношенная, то это время может сократиться до 5 секунд. Если время меньше 5 секунд, значит форсунка уже находится в нерабочем состоянии.

При износе седла клапана форсунки (не держит требуемого давление и происходит чрезмерный слив) ремонт бесполезен, обойдется больше половины стоимости новой.

Иногда дизельный инжектор может давать небольшую или обильную течь горючего. И если во втором случае необходим лишь ремонт и полная замена форсунки, то в первом случае можно обойтись собственным силами. В частности, необходимо притереть иглу к седлу. Ведь основная причина подтекания — нарушение уплотнения на торце иглы (другое название — уплотняющий конус).

Замена одной иглы в форсунке без замены направляющей втулки не рекомендуется, поскольку они подгоняются друг под друга с высокой точностью.

Для удаления подтекания дизельной форсунки зачастую используют тонкую шлифовальную пасту ГОИ, которую разводят с керосином. Во время притирки необходимо следить за тем, чтобы паста не попала в зазор между иглой и втулкой. По окончании работ все элементы промывают в керосине или солярке без примесей. После этого нужно обдуть их сжатым воздухом из компрессора. После сборки вновь проверить на наличие течи.

Выводы

Частично вышедшие из строя форсунки являются не критичной, однако весьма неприятной поломкой. Ведь их неправильная работа ведет к значительной нагрузке на другие узлы силового агрегата. В целом же, машину при забитых или ненастроенных форсунках эксплуатировать можно, однако желательно как можно быстрее выполнить ремонт. Это позволит сохранить в работоспособном состоянии двигатель автомобиля, что избавит вас от еще больших денежных расходов. Так что при проявлении первых же симптомов нестабильной работы форсунок на вашем дизельном автомобиле рекомендуем хотя бы элементарным способом проверить работоспособность форсунки, которую как видите вполне под силу сделать каждому в домашних условиях.

Какие существуют системы подачи топлива в дизельном ДВС

Как мы знаем, в дизельном ДВС топливо воспламеняется не от внешнего источника (искра зажигания в бензиновом моторе), а в результате сильного сжатия и нагрева. При этом топливно-воздушная смесь подается и распыляется в цилиндрах под высоким давлением. С этой целью в дизелях используются разные типы систем подачи топлива.

Топливная система дизельных ДВС: основные принципы

Сначала воздух подается в цилиндр, затем сжимается, нагреваясь в процессе до экстремальных температур, и лишь к концу такта сжатия в цилиндр подается дизельное топливо. Подается таким образом: впрыскивается в камеру сгонария под высоким давлением (от 100 до 2000 атмосфер) и распыляется. Поэтому, вне зависимости от типа топливной системы дизеля, в ней всегда есть два компонента:

  • тот, что создает высокое давление – топливный насос высокого давления (ТНВД)
  • и тот, что впрыскивает и разбрызгивает горючее по камере – форсунка.

В зависимости от типа топливной системы дизельного ДВС, отличается конструкция ТНВД и устройство форсунок. Также отличаются схемы управления этими элементами и место их расположения.

Основные типы топливных систем дизеля

Наибольшее распространение получили 4 типа топливных систем дизельных моторов:

  • рядный ТНВД
  • ТНВД распределительного типа
  • насос-форсунки
  • система Common Rail

Рядный ТНВД – проверенное десятилетиями решение, которое активно применяется на грузовой и специальной технике с дизельными моторами. В основе этой системы подачи топлива находится работа плунжерной пары. Цилиндр движется в гильзе, создавая давление и сжимая топливо до необходимых показателей. Как только они достигнуты, открывается специальный клапан, подающий топливо на форсунку, которая впрыскивает его в цилиндр. Плунжер в это время движется вниз, открывает канал для впуска горючего в пространство гильзы с помощью топливоподкачивающего насоса, и цикл повторяется.

Работа самого плунжера становится возможна благодаря кулачковому валу, который приводится от мотора. Кулачки «толкают» клапана, а мкфта опережения впрыска, соединяющая ТНВД и двигатель, корректирует работу топливной системы.

Неоспоримые достоинства системы подачи топлива с рядными ТНВД – их ремонтопригодность и доступность обслуживания.

ТНВД распределительного типа конструктивно напоминает рядный топливный насос. Отличие заключается в количестве плунжерных пар. Если в рядном ТНВД одна пара идет на один цилиндр, то в распределительном работы одной плунжерной пары достаточно, чтобы обслуживать два, три, и даже шесть цилиндров. Это достигается через опцию вращения плунжера вокруг оси. Вращаясь, плунжер поочередно открывает выпускные клапана, подавая горючее на форсунки нескольких цилиндров.

Эволюция распределительных ТНВД привела к тому, что появились уже роторные топливные насосы: в них плунжеры помещаются в ротор и в процессе работы движутся навстречу двуг другу, пока ротор вращает их, распределяя тем самым топливо по камере сгорания.

Преимущество системы подачи топлива с распределительным ТНВД – компактность самого устройства. Недостатки – сложность настройки, применение схем электронного управления и корректировки работы.

Система подачи топлива в цилиндр с помощью насос-форсунок вообще исключает необходимость ТНВД как отдельного элемента. В этом случае, форсунка и насосная секция – это один узел в общем корпусе.

В результате достигается легкость регулировки подачи топлива в конкретный цилиндр, а при выходе из строя одной насос-форсунки, остальные продолжают работать, что облегчает ремонт. Конструктивно, насос-форсунки приводят в действие плунжеры распредвал ГРМ в головке блока цилиндров.

Система подачи топлива насос-форсунками распространена не только на грузовых, но и на легковых автомобилях. К недостаткам ее можно отнести высокую стоимость запчастей, а также крайнюю чувствительность к качеству дизельного топлива. Мельчайшие примеси в горючем могут легко вывести из строя насос-форсунку, что отражается на стоимости эксплуатации такого решения в личном автомобиле.

Читайте также  Пропорция бензина и масла для двухтактных двигателей

Система Common Rail стала своего рода прорывом в части решения механизма подачи топлива в дизельных ДВС. Эта система позволяет экономить топливо при высоком КПД дизеля, что и сделало ее такой популярной. Common Rail придумали инженеры Bosch еще в 90-х годах. Сегодня большинство дизельного транспорта оснащается именно Коммон Реил.

Главное отличие этой системы – наличие аккумулятора высокого давления в общей магистрали. Туда топливо нагнетается отдельным ТНВД, чтобы затем под постоянным давлением подаваться на форсунки. Именно постоянство давления дает возможность быстро и эффективно впрыскивать горючее в цилиндр. Как результат – производительная, мягкая и комфортная работа дизельного двигателя. Бонусом – упрощение конструкции самого ТНВД в системе Common Rail.

Управляется работа системы отдельным ЭБУ: группа датчиков сообщает контроллеру, сколько и как скоро нужно подать дизельное топливо в цилиндры. С другой стороны, сложность и недостаток Коммон Реил обусловлена как раз умной электроникой и принципом работы системы. Поэтому владельцам таких решений стоит выбирать качественное топливо и своевременно менять топливные фильтры.

О том, как еще продлить жизнь вашего дизельного двигателя, мы писали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

Система питания дизельного двигателя

Система питания современного двигателя внутреннего сгорания — это совокупность электронных и механических узлов, функция которых заключается не только в стабильной подаче топлива к форсункам, но и делать это под давлением. Если топливо нагнетается под определенным давлением, то оно распыляется и не капает в одну точку, поэтому называется дозированный многоточечный впрыск в рабочие камеры сгорания цилиндров.

Особенности дизельного ДВС

По составу дизельное топливо сильно отличается от всех марок бензина. В диз топливе содержится керосин и газойлевые соляровые фракции. При получении солярки, из нефти сначала отделяют бензин.

Качество бензина зависит от октанового числа, а солярка зависит от значения цетаного числа. На автозаправочных станция сегодня продают дизельное топливо в ценатом от 45 до 50. Для новых дизельных двигателей требуется солярка с высоким цетаном.

Краткий рабочий цикл топливной системы дизельного агрегата:

  1. Топливо очищается от примесей.
  2. Попадает в топливный насос высокого давления.
  3. ТНВД сжимает топливо и оно под давлением проходит через микроотверстие в форсунке и распыляется на мелкие частички.
  4. При движении поршня вниз, открывается всасывающий клапан и воздух поступает в камеру цилиндра и моментально нагревается от сжатия (давление сжатия от 3 до 5 Мпа) при движении поршня вверх.
  5. Распыленное топливо смешивается с горячим воздухом, это от 700 до 900 градусов, и самовозгорается.

Кто не знает, основное отличие дизельного двигателя от бензинового не только в топливе, но в система поджига топлива. Если бензин поджигается за счет образования искры свечи, то солярка поджигается от сильного сжатия и высокой температуры.

Классификация дизельного топлива по температуре застывания:

  1. летнее дизельного горючее;
  2. зимнее;
  3. арктическое.

Так же, эти сорта солярки немного отличаются по цвету. Опытные шофера определяют по цвету. Вязкость и плотность дизель топлива намного больше, чем у бензина. Также, солярка обладает смазывающим эффектом, поэтому оно не является обезжиривающей жидкостью, как бензин.

Работа системы питания дизельного ДВС

Функции системы питания дизеля следующие:

  • в зависимости от нагрузки на двигатель и режима работы ДВС нагнетать солярку в строго определенном количестве;
  • распылять топливо в заданный промежуток времени с нужным давлением;
  • максимально распылять диз топливо по всей рабочей камере сгорания цилиндра;
  • до того, как топливо поступит в ТНВД и форсунки, топливо проходит фильтрацию.

Устройство системы питания дизеля

Из чего состоит топливная дизельная система:

  1. Топливный бак.
  2. Фильтр грубой очистки топлива (ГОТ).
  3. Фильтр тонкой очистки топлива (ТОТ).
  4. Насос для подкачивания дизтоплива.
  5. Топливный насос высокого давления (ТНВД).
  6. Инжекторные форсунки.
  7. Магистраль высокого давления.
  8. Трубопровод низкого давления.
  9. Фильтр очистки воздуха.

Эти элементы есть во всех модификациях дизельных агрегатов. Некоторые моторы оснащаются доп элементами: электрический насос, фильтры сажевые, глушители и т.д.

Система питания дизельного двигателя состоит из двух основных частей:

  • дизельное устройство для подачи топлива;
  • дизельное устройство для подачи воздуха.

Устройство для подачи топлива может быть в едином корпусе, а может быть раздельным. Современное устройство выполнено в раздельном типе, то есть насос ТНВД и форсунки расположены в разных корпусах. Солярка нагнетается по магистралям низкого, затем высокого давления. Все, что до ТНВД, это трубопроводы низкого давления. После ТНВД начинается сжатие топлива.

Система питания дизельного ДВС оснащается двумя насосами:

  • насос высокого давления;
  • насос для подкачки топлива.

Насос для подкачки начинает качать топливо из бака, прогоняет его через фильтры грубой и тонкой очистки и поставляет его в топливный насос высокого давления.

Насос ТНВД подает топливо под давлением в инжекторные форсунки в порядке, характерном для данного дизельного мотора. В устройстве ТНВД есть много одинаковых секций.

Нераздельная система подачи топлива

Система питания дизельного двигателя нераздельного типа, то есть ТНВД и форсунки расположены в одном корпусе, устанавливается в двухтактные дизельные моторы. Устройство, в котором есть и насос ТНВД и форсунка называется насос-форсункой.

Такие двигатели с нераздельной подачей топлива не распространились массово. Они часто ломаются. Хотя конструкция и проще, отсутствует магистраль высокого давления. Моторы работают с высоким уровнем шума.

Раздельная система подачи топлива

В таких двигателях форсунки устанавливают в головке блока цилиндров. Форсунки должны качественно распылять топливо по рабочим камерам сгорания цилиндров, поэтому частой проблемой плохой работы дизеля является засорение форсунок.

Насос подкачки топлива нагнетает много жидкости в ТНВД, насос высокого давления берет нужный ему объем, а остальное оттекает по дренажным линиям обратно в топливный бак.

Классификация дизельных форсунок по конструкции:

  1. закрытая форсунка, то есть сопло у нее закрывается специальное запорной иглой;
  2. открытая форсунка.

В четырех тактных двигателях устанавливаются форсунки закрытого вида. Внутреннее пространство форсунки сообщается с камерой сгорания только во время подачи топлива.

Главный элемент форсунок — это распылитель. Распылитель может иметь только одно отверстие или несколько. Впрыск топлива через эти отверстия создают факел в цилиндре. От пропускной способности, количества отверстий зависит форма и расположение факела.

Схема питания турбодизеля

Чтобы увеличить мощность дизельного аппарата, устанавливают турбину. Конструкция топливной системы дизельного двигателя не изменяется, если мотор с турбонаддувом. Меняется схема и вариант подачи топлива в мотор от схемы атмосферного двигателя.

Турбированный двигатель получается путем установки турбокомпрессора. В дизельном моторе турбина работает на отработавших газах. Сначала турбокомпрессор сжимает воздух, охлаждает его и подает в рабочую камеру сгорания цилиндров дизельного силового агрегата. Воздух нагнетается под давлением 0,15-0,2 МПа (Мега Паскаль).

Классификация турбонаддува по давлению:

  • до 0,15 Мпа;
  • 0,2 МПа — турбокомпрессор средней мощности;
  • > 0,2 МПа.

Как в бензиновых, так и дизельных двигатель турбина служит для дополнительной подачи воздуха в камеры сгорания. Чем больше воздуха, тем больше и качественнее догорает топливо. Мощность двигателя с турбиной увеличивается на 30%.

Минус турбированных моторов в том, что такие агрегаты работают в более трудных условиях: повышается температура; детали, особенно цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), кривошипно-шатунного механизма (КШМ), газораспределительного механизма (ГРМ) испытывают больше давления и, саму турбину обычно надо менять через 100 000 км пробега.

Видео

В этом видео подробно рассказывается о системе подачи топлива в дизель мотор.

Топливная система дизельных двигателей.

Система питания двигателя КАМАЗ.

Завоздушивание топливной системы дизельного двигателя

В том случае, если завоздушена топливная система дизельного двигателя, неисправность может проявляться как постоянно при запусках после длительного простоя, так и долго не напоминать о себе. Это зависит от интенсивности подсоса воздуха. Основными симптомами попадания воздуха в топливную систему дизеля независимо от модификации силового агрегата являются:

  • дизельный мотор легко запускается «на холодную», но дальнейшая работа ДВС не отличается стабильностью;
  • дизель может подтраивать и трястись после запуска, реакции на нажатие педали газа становятся вялыми и замедленными;
  • после стоянки агрегат необходимо все дольше крутить стартером, затем происходит схватывание и повторяются симптомы, описанные в первом случае.
  • по мере прогрессирования неисправности дизель от стартера уже не заводится, не всегда удается завести двигатель даже при помощи пусковых устройств или рывка на буксире;

Для более точного определения, что причиной проблемного пуска является именно воздух в топливной системе дизеля, необходимо произвести визуальный анализ поступления топлива в цилиндры. Для этого дизельный мотор от 30 до 50 сек. нужно крутить стартером для заполнения выпускного тракта выхлопом, а после произвести анализ выхлопных газов.

Если топливоподача в норме, тогда даже при учете того, что мотор не запускается, из выхлопной системы все равно будет выходить небольшое количество дыма. Зачастую дым будет иметь сероватый оттенок. В редких случаях дымление может быть и при отсутствии подачи горючего. Это говорит о том, что в цилиндры попадает избыточное количество масла, но такой выхлоп будет синевато-сизым. Стоит отметить, что диагностировать данную неисправность по цвету выхлопа можно только условно.

Возможные места подсоса воздуха

Завоздушивание системы топливоподачи может произойти как неожиданно, так и стать результатом недавно осуществленных ремонтных работ. Воздух может проникать в топливную систему дизеля из разных мест, а общее количество потенциальных «окон» напрямую будет зависеть от того, сколько лет ТС находится в эксплуатации и в каких условиях эксплуатируется конкретный автомобиль.

Топливная система завоздушивается как при потере герметичности в главной магистрали, так и в обратной. Нарушение уплотнений в магистралях заставляет солярку стекать обратно в топливный бак. Двигатель может заводиться после простоя благодаря тому, что в полостях ТНВД остается горючее, но далее дизель быстро глохнет и повторно уже не заводится.

К завоздушиванию могут привести нарушения уплотнения топливоподкачивающего насоса. Отдельного внимания заслуживает магистраль для обратного слива топлива на форсунках (обратка), так как частым явлением становится нарушение герметичности топливопроводов на данном участке.

Читайте также  Как работает дизельный двигатель на газу?

Еще одним местом для проникновения воздуха в систему топливоподачи может оказаться сам топливный насос. Нарушение уплотнения вала привода или крышки насоса приведут к подсосу воздуха ТНВД. Также в конструкции присутствуют и другие места на насосе, которые могут пропускать воздух. Добавим, что диагностику топливного насоса высокого давления необходимо осуществлять силами специалистов по ремонту дизельной аппаратуры.

Как самому обнаружить подсос воздуха: магистрали, ТНВД, обратка

Исключение других возможных причин позволяет предположить наличие подсоса воздуха в топливную магистраль. Начинать поиск неисправности необходимо с детального визуального осмотра моторного отсека. Следующим шагом станет осмотр нижней части авто. Обнаружить заметные трещины и другие дефекты трубопроводов, потеки солярки и мокрые пятна достаточно легко.

Если система завоздушивается, но явных признаков нарушения герметичности не видно, тогда для дальнейшей диагностики необходимо отключить топливный насос от топливных магистралей. Затем потребуется отдельная чистая емкость, в которую потребуется налить до 5 литров солярки без каких-либо примесей. Также будут необходимы 2 чистых изнутри и снаружи шланга (около 60 см. в длину), а еще два хомута. Помните, что чистота крайне важна при любых работах с топливной аппаратурой, так как попадание малейших частиц мусора в насос может привести к его выходу из строя и последующему дорогостоящему ремонту.

После отсоединения от ТНВД топливоподающей магистрали и обратки, на их место устанавливаются приготовленные шланги, которые опускаются в емкость с налитым чистым дизтопливом. Далее необходимо закрепить шланги в емкости так, чтобы они не смещались. Для этого крепим их на насосе хомутами, а в отдельной емкости для топлива любым удобным способом зависимо от типа используемой емкости.

После этого необходимо осуществить удаление воздуха из топливной камеры насоса. Отметим, что решение просто крутить мотор стартером для того, чтобы насос начал самостоятельно засасывать солярку из емкости, является неправильным и настоятельно не рекомендуется. Правильных способов решения задачи несколько. Далее рассмотрены самые простые, которые помогут ответить на вопрос, как удалить воздух из дизельного топливного насоса высокого давления прямо у себя в гараже.

Для этого емкость с соляркой необходимо поднять выше того уровня, на котором расположен ТНВД. Далее нужно найти место, где на насосе находится штуцер обратной магистрали для слива топлива. Это место потребуется тщательно отмыть, чтобы исключить любое попадание грязи. Затем болт штуцера можно вывернуть, а через открывшееся отверстие откачать воздух. Откачку производят спринцовкой, особым вакуумным насосом и т.д. Воздух откачивается до того момента, пока из отверстия не появится дизтопливо. После этого можно вкрутить болт на место и на пару минут запустить двигатель. Запуск необходим для окончательного удаления воздуха.

Ко второму способу относится решение снять шланг подачи топлива с насоса и начать отсасывать топливо до того момента, пока оно не будет выходить плотным потоком. Далее шланг можно надеть на штуцер топливного насоса и обжать при помощи хомута. Затем откручивается болт на штуцере обратной магистрали, а воздух выходит самостоятельно. После всех процедур дизель запускается на несколько минут для полного удаления остатков воздуха из насоса. Запуск можно будет еще раз повторить спустя какое-то время.

По окончании емкость с соляркой ставят выше уровня насоса. Дальше автомобиль оставляют на 8-10 часов. Если после простоя дизель нормально завелся, это говорит о том, что в топливную систему попадает воздух, причем это происходит через топливную магистраль. Следующим этапом диагностики становится размещение емкости с соляркой так, чтобы она оказалась ниже уровня ТНВД. После этого автомобиль снова оставляют на 8-10 часов. Если после простоя дизель не завелся или запуск сопровождается проблемами, тогда вероятен подсос воздуха через насос или магистрали «обратки» на дизельных форсунках.

Чтобы уточнить место неисправности, запускаем дизель и выгоняем воздух. Емкость с топливом снова ставим ниже уровня насоса. Трубки, которые отвечают за обратку форсунок и соединены с топливным насосом, необходимо плотно пережать. Машину можно повторно оставить на 8-10 часов. Если дизель после простоя нормально запустился и стабильно работает, тогда подсос воздуха происходит через обратную магистраль дизельных форсунок. В том случае, если проблемы, которые возникали и ранее при попытке завести мотор, проявились снова, тогда это говорит о подсосе воздуха через ТНВД. Насосу при такой неисправности требуется ремонт в специализированной мастерской. Также не редки случаи, когда в процессе диагностики выявляется сразу несколько мест, где нарушена герметичность.

В процессе поиска места завоздушивания также проверяется топливный фильтр. Поверка осуществляется по схеме: емкость с соляркой — топливный фильтр — ТНВД. Емкость с горючим ставится ниже уровня насоса. Если подсос в топливном фильтре не выявлен, подобным образом на герметичность проверяется подкачивающий насос.

Отсутствие явных проблем с топливным насосом, подкачивающим насосом, обраткой форсунок и топливными магистралями может указывать на попадание воздуха в топливную систему дизеля через топливный бак. Для более точной диагностики необходимо обратиться на СТО, где специалисты проведут проверку на герметичность при помощи узкоспециального профессионального оборудования.

Экспертные советы

В последнее время слив топлива через обратку стал очень популярен среди водителей и механизаторов.

Коротко о работе диз. топливной системы, питающей двигатель. На грузовых автомобилях, тракторах, комбайнах топливная система устроена так, что из бака выходят две трубки.

По одной трубке топливо с самой глубины бака подкачивается насосом низкого давления (ННД), через топливный фильтр грубой очистки (ФГО), подаёт на фильтр тонкой очистки (ФТО). Из ФТО идет в топливный насос высокого давления (ТНВД), далее топливо поступает уже к самому двигателю на форсунки. Также по трубопроводу низкого давления топливо может поступать к факельным свечам через электромагнитный клапан.

Ко второй трубке излишки топлива собираются из разных патрубков забрав тепло от агрегатов и сливаются в бак, таким образом в зимнее время топливо подогревается от работающего двигателя. Тут важно понимать, что обратка может быть тоже сложной системой. На разных автомобилях свой вид обратки. В основном обратка идет от ТНВД на ФТО и от форсунок, например, идёт правый и левый дренаж сходясь к тройнику и далее в бак. Топливо также может возвращаться от топливного фильтра (ФТО) через топливный бачок подогревателя.

Самые опытные водители подробно изучают свою топливную систему и в незаметных местах врезают тройники в обратку либо к трубопроводу низкого давления, шланг с запорным краном выводят в кабину и вставляют в канистру. Очень удобно, так как топливо подаётся под давлением и дополнительных насосов не требуется. Как только появился контролирующий человек, водитель закрывает кран, прячет шланг с краном под торпеду или под сиденья, убирает канистру.

Есть бесстрашные водители, даже не заморачиваются врезаться и просто от бака откручивают обратку, добавляют шланг и возвращают в кабину.

Мы встречали якобы целые трубки, идущие по видным местам, а под кабиной в недоступном месте и куда контролёр не залезет и не обнаружит, обратка обрезана с накрученным шлангом и краном. Через отверстие в полу кабины трубка входила в кабину.

Есть мастера, которые подключаются к патрубку низкого давления идущее к факелам через эл. магнитный клапан системы ЭФУ (электрофакельное устройство) предназначенное для облегчения пуска холодного двигателя. Ставят отдельно тумблер для управления эл. клапаном и заводят трубку в кабину.

А как в программе Омникомм можно обнаружить слив с обратки?

На самом деле очень просто! Благодаря непревзойденной аналитике расхода топлива Омникомм программа имеет различные настройки, которые позволяют для каждой машины грамотно выставить индивидуальные нормы расхода топлива. Как правило, это первые дни работы системы. Когда водитель ещё изучает в интернете, что ему поставили и как это можно обмануть.

Далее, если поршневая группа в порядке, форсунки настроены и работают правильно, когда машина выполняет одни и те же работы в одних и тех же условиях, двигаясь с грузом или без, с накачанными до нормы давлением в шинах. Система Омникомм чётко выдаёт все показатели без нарушений.

Как только водитель начинает сливать топливо через обратку, система Омникомм интуитивно находит начальную и конечную точку слива. Вычитает норму расхода из реально потраченного топлива и выдает в отчетах – Слив с количеством взятого топлива в литрах. Отображает это место на карте в виде красной иконки – слив.

Это также отчётливо видно на графике уровня топлива. Там, где двигатель тратил топливо по норме – наклон идёт маленький. А там, где был слив с обратки во время движения, наклон графика топлива очень резкий. Как будто машина, очень груженная взбиралась вверх на гору Арарат. Как правило, водитель не может обосновать такие вещи, почему вдруг машина истратила больше нормы на 20 литров сегодня на том же участке с таким же грузом, чем вчера или на прошлой неделе? Почему сливы хаотично появляются в разных местах и без закономерности? Почему с контролирующим лицом в кабине на том же участке слива нет? Водитель придумывает оправдания на ходу.

У меня форсунки стали лить.

В поршневой группе пропала компрессия.

Давление в шинах было низкое. (а почему по системе контроля давления в шинах в ПО Омникомм все показатели в норме?)

На АЗС заправили плохим топливо. (а Вы новое топливо не завозили, да и на сторонней быстро не заканчивается, и у других машин всё в порядке).

Сливы с обратки опытные водители делают только на ходу! И крайне редко, без движения стоя на месте со включенным двигателем сливают только новички.