1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Датчик высокого давления для дизельного двигателя

Автомобильный справочник

В дизельном двигателе топливо всегда впрыскивается непосредственно в камеру сгорания под давлением от 200 до 2200 бар. В зависимости от конструкции, в двигателях с непрямым впрыском топливо впрыскивается в форкамеру под относительно низким дав­лением (менее 350 бар). В системах прямого впрыска топлива, получивших наибольшее распространение, топливо впрыскивается в неразделенную камеру сгорания под высо­ким давлением (до более чем 2200 бар). Вот о том, как происходит управление работой дизельного двигателя, мы и поговорим в этой статье.

Устройство автомобилей

Аккумулятор высокого давления (топливная рампа)

Рампа или аккумулятор высокого давления (Rail) принимает от ТНВД и хранит топливо под высоким давлением. Включение в систему питания этой своеобразной емкости для хранения запаса топлива под высоким давлением позволяет решать одну из характерных для дизеля и других систем впрыска проблем — уменьшить пульсацию давлений в трубках, подводящих топливо к форсункам.

Не секрет, что трубка высокого давления является слабым звеном цепочки, организующей подачу топлива в классической системе впрыска (дизеля или бензинового двигателя Common Rail). Порционная подача топлива непосредственно к форсункам от ТНВД приводит к тому, что соединяющая эти агрегаты трубка выглядит, образно говоря, как мягкий резиновый шланг, по которому перекатываются шарики.
Конечно же, даже верхпрочный металл может не выдержать такую цикличную нагрузку, особенно, когда частота перекатывания «шариков» топлива совпадет с собственной частотой колебаний трубки, т. е. в случае резонансных явлений. Трубка попросту лопнет, и это бывает довольно-таки часто. И промежуточный накопитель — рампа — один из способов решения данной проблемы. Благодаря рампе топливо под высоким давлением постоянно «дежурит» у входа в форсунки, и пульсация отсутствует.
Кроме этого, рампа обеспечивает относительное постоянство давления впрыскивания при открытии форсунки.

Аккумулятор высокого давления в общем виде имеет форму трубки (рис. 1). В зависимости от конструкции двигателя конкретное исполнение аккумулятора может иметь разные формы.
На аккумулятор могут устанавливаться датчик давления топлива и клапан ограничения давления. В качестве дополнительного оборудования могут устанавливаться ограничители расхода топлива и клапан регулирования давления, если он не расположен на ТНВД.
Топливо из ТНВД направляется через магистраль высокого давления к впускному штуцеру аккумулятора (рампы). Из топливной рампы оно распределяется по отдельным форсункам.

Давление внутри аккумулятора измеряется датчиком давления топлива (рис. 2) и ограничивается клапаном регулирования давления (рис. 3) до максимально допустимой величины в зависимости от параметров конкретной системы впрыска.
Через ограничитель расхода топлива, который дросселирует поток топлива, последнее под давлением поступает к форсункам.

Объем аккумулятора (рампы) постоянно наполнен топливом, находящимся под давлением. Величина этого давления поддерживается на постоянном уровне даже при больших нагрузках на двигатель, когда возрастает расход топлива через форсунки.

Клапан регулирования давления

Клапан регулирования давления устанавливает величину давления в аккумуляторе высокого давления (топливной рампе) в зависимости от нагрузки на двигатель.
При слишком высоком давлении в рампе клапан открывается и часть топлива из рампы отводится через магистраль обратного слива назад к топливному баку.
При падении давления в топливной рампе клапан закрывается и размыкает контуры высокого и низкого давления.

Клапан регулирования давления 3 (рис. 2, а ) устанавливается либо непосредственно на ТНВД, либо отдельно. Крепится через фланец к корпусу ТНВД или аккумулятору высокого давления.
Якорь 2 прижимает шарик 1 клапана к седлу под действием пружины клапана 4 так, чтобы разъединить контуры высокого и низкого давления.
Включенный электромагнит 3 перемещает якорь, прикладывая дополнительное усилие к прижатию шарика к седлу.
Весь якорь омывается топливом, которое смазывает трущиеся поверхности и отводит лишнее тепло.

Рис.2, а. Клапан регулирования давления:
1 — щарик клапана; 2 — якорь; 3 — электромагнит; 4 — пружина клапана; 5 — электрический штекер

Клапан регулирования давления имеет два контура:

  • медленный (электрический) контур регулирует среднюю изменяющуюся величину давления в аккумуляторе высокого давления;
  • быстрый (гидромеханический) контур выравнивает высокочастотные колебания давления.

Принцип работы клапана рассмотрим для двух позиций.

Клапан регулирования давления отключен.
От аккумулятора или на выхода ТНВД топливо под высоким давлением подается ко входу клапана. Так как обесточенный электромагнит не развивает никаких усилий, сила давления топлива преодолевает силу действия пружины. Клапан открывается и остается в таком положении большее или меньшее время в зависимости от цикловой подачи.
Пружина подобрана таким образом, чтобы устанавливалось давление топлива около 100 бар.

Клапан регулирования давления включен.
Если необходимо повысить величину давления, то сила действия электромагнита дополняет силу давления пружины. Якорь смещается вниз, уменьшая диаметр проходного сечения, до тех пор, пока объединенное усилие электромагнита и пружины не уравновесится давлением топлива. Затем якорь остается в этом положении, поддерживая постоянное давление.
Величина давления может варьироваться в зависимости от изменения величины подачи топлива в аккумулятор.
Давление в клапане может снижаться также из-за увеличения расхода топлива, впрыскиваемого через форсунки.

Усилие электромагнита пропорционально силе управляющего тока. Управление клапаном осуществляется ШИМ-сигналом. Благодаря этому регулируется расход топлива на слив. Тактовая частота в 1 кГц достаточна для того, чтобы избежать возмущающих движений якоря и соответственно колебаний давления в топливном аккумуляторе.

Читать еще:  Что означает желтая лампочка двигателя

В более современных системах впрыска регулирование давления происходит дозировкой количества топлива, поданного к ТНВД. Таким образом, уменьшаются энергетические потери.

Клапан ограничения давления

Клапан ограничения давления поддерживает определенную величину давления в аккумуляторе, выполняя фактически роль редукционного (предохранительного) клапана. Несмотря на одинаковый принцип работы, на разных моделях двигателей внешне этот клапан может отличаться (см. рисунок 3).

Механический клапан ограничения давления включает следующие конструктивные элементы:

  • корпус с наружной резьбой для вворачивания в топливную рампу и с внутренней резьбой для вворачивания упора сердечника клапана и присоединения магистрали обратного слива;
  • подвижный сердечник клапана;
  • пружину клапана.

Принцип работы этого устройства не отличается от общего принципа функционирования механических клапанов ограничения давления.
Корпус клапана со стороны аккумулятора имеет канал, запираемый конусом сердечника клапана. Пружина плотно прижимает конус к седлу клапана при нормальном рабочем давлении, так что аккумулятор (рампа) остается закрытым.

В случае, когда величина давления в аккумуляторе превысит рабочее значение, конус под действием давления отходит от седла и находящееся под высоким давлением топливо через перепускные каналы отводится в магистраль обратного слива.
В результате давление топлива в топливной рампе снижается до оптимального (для данной системы) уровня.

Ограничитель расхода топлива

Ограничитель расхода топлива в системе Common Rail применяют, в частности, на двигателях тяжелых грузовых автомобилей. Он предназначен для предотвращения маловероятного случая, когда форсунка увеличивает продолжительность впрыскивания, например в случае зависания иглы. Чтобы выполнить эту задачу, ограничитель при превышении максимально допустимого количества поступающего из аккумулятора топлива перекрывает магистраль к соответствующей форсунке.
Ограничитель расхода топлива (рис. 4) состоит из металлического корпуса 5, на торцах которого выполнена резьба (наружная или внутренняя) для ввинчивания в аккумулятор высокого давления и для соединения с магистралью, ведущей к форсунке.

Внутри ограничителя расхода топлива находится сердечник 3, отжимаемый пружиной 4 в направлении аккумулятора высокого давления (топливной рампы).
Сердечник уплотняется по стенке корпуса. Продольный канал, имеющий в сердечнике переменный диаметр, заканчивается поперечными перепускными дроссельными отверстиями 8 с точно подобранной пропускной способностью.

Рис. 4 . Ограничитель расхода топлива (схема):
1 — канал со стороны топливной рампы; 2 — ограничительная шайба; 3 — сердечник ограничителя; 4 — пружина ограничителя; 5 — корпус ограничителя; 6 — канал со стороны форсунки; 7 — седло сердечника ограничителя; 8 — дроссельное отверстие

Работа в обычном режиме

В положении покоя сердечник 3 упирается в ограничительную шайбу 2. Открытие форсунки в момент впрыскивания топлива немного снижает давление в ведущей к ней магистрали. В результате сердечник под действием потока топлива из аккумулятора смещается к форсунке (на рис. 4 – вниз), вытесняя при этом смещении некоторое количество топлива для поддержания необходимого давления в магистрали.
Когда впрыскивание завершается, сердечник останавливается, не доходя до седла 7. Затем пружина 4 отжимает его назад в исходное положение против потока топлива, продолжающего перетекать к уже закрывшейся форсунке через дроссельные отверстия 8.

Параметры пружины и дроссельных отверстий подобраны таким образом, что даже при максимальной подаче топлива (включая резервный запас) сердечник способен вернуться в исходное положение, в котором пребывает до начала следующего цикла впрыскивания.

Работа с большой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыске значительно превышает необходимый уровень, то под действием сильного потока топлива сердечник садится в седло и перекрывает доступ топлива к форсунке. До остановки двигателя сердечник остается в этом положении, а затем пружина возвращает его назад.

Работа с малой утечкой топлива

Если расход топлива при впрыскивании незначительно превышает необходимый уровень, то после нескольких циклов впрыска сердечник ограничителя постепенно смещается к седлу, а затем точно так же, как и в случае с большой у течкой топлива, перекрывает подачу топлива к форсунке до остановки дизеля.

Не работает дизельный генератор (электростанция): заводится и глохнет

Для обеспечения электроэнергией загородного дома, строительного или промышленного объекта часто используются дизельные электростанции. Это удобное решение, которое позволит использовать электроприборы даже в отдаленных местах, где не проложена система снабжения электроэнергией. Поскольку ДГУ (дизель-генераторная установка) — довольно сложное техническое устройство, она может сломаться. Причины могут быть разные, важно определить неисправность и отыскать правильное решение.

Основные признаки поломки генератора

Если генератор заводится и сразу глохнет, выдает низкое напряжение или не функционирует, налицо возникновение поломки. Причинами появления неисправностей бывают:

  • неверно подобранная мощность агрегата и нагрузка;
  • несоблюдение рекомендаций при эксплуатации установки;
  • неподходящее место для размещения приспособления;
  • заводской брак.

В последнем случае при выявлении производственной ошибки следует воспользоваться гарантийным паспортом, который позволяет бесплатно исправить неполадки в дизельной электростанции. Стандартная гарантия предоставляется:

  • на 12 месяцев с начала эксплуатации;
  • на 3 тысячи моточасов (в зависимости от того, что наступит ранее)

Основные неисправности генератора, возможные поломки двигателя, шкафа управления, аккумуляторных батарей и способы их устранения подробно изложены в эксплуатационной документации на них. Каждый производитель тщательно проверяет стойкость изделия к внешним воздействиям, составляет правила пользования агрегатом и развернуто описывает, как нужно эксплуатировать аппарат, чтобы он работал долго и исправно.

После выявления сбоя в работе необходимо выяснить, в чем причина возникновения поломки.

Ключевые причины неисправности генератора

Каждая электростанция оборудована шкафом управления необходимой степени автоматизации, он может быть изготовлен на базе аналоговых приборов, но в большинстве проектов шкаф комплектуется микропроцессорным русифицированным контроллером. Если возникает сбой, не соответствующий заложенным параметрам, контроллер показывает наличие неисправности на экране. Не рекомендуется самостоятельно приниматься за ремонт, если вы не обладаете специальными навыками и знаниями. В случае определения прибором поломки, рекомендуется позвонить поставщику, у которого приобреталась станция, чтобы эксперты проконсультировали о дальнейших действиях.

Читать еще:  Двигатель bfd что это

Возможные неисправности в системах и электрооборудовании электроагрегата и способы их устранения приведены в таблице ниже:

Название поломки, внешние и другие признаки проявленияВозможная причина, которая спровоцировала возникновение неисправностиСпособ решения проблемы
1. Дизельный двигатель не заводитсяПопадание воздуха в соединительных элементах системы снабжения топливом.Проверка герметичности соединительных компонентов. Прокачка всей системы специальным насосом.
2. Приспособления для измерения и контроля работы двигателя не отображают данные1. Возникновение разрыва в электропроводке измерительных устройств.
2. Техническая поломка аппаратов, предназначенных для измерения параметров работы электростанции.
3. Возникновение неисправности в функционировании датчиков.
1. Проверка электрических цепей и решение проблемы.
2. Замена неработающего прибора.
3. Замена сломанных датчиков.
3. Увеличение температуры жидкости, предназначенной для охлаждения, и смазочного вещества1. Слишком низкий уровень жидкости для охлаждения и смазки.
2. Засорение охладителя с маслом или радиатора для воды.
1. Проверка уровня и при необходимости дополнительная заправка
2. Промывка и очистка системного радиатора.
4. Выделение чрезмерно большого количества газа в помещенииГазы пропускаются во фланцевых соединениях в системе выхлопа.Проверка болтовых креплений и степени их затяга. Если проблема не пропала, необходимо заменить прокладки.
5. Не функционирует привод, с помощью которого осуществляется управление регулятором дизельного двигателя1. Поломка двигателя.
2. Проскальзывание муфты.
1. Заменить двигатель на исправный.
2. Скорректировать муфту или избавиться от увеличенного трения в редукторе.
6. Неисправны контрольно-измерительные приспособления силовых цепей1. Сгорание предохранителей.
2. Возникновение разрыва проводов в приборных цепях.
3. Неполадки с самими приборами.
1. Замена предохранителей, которые сгорели.
2. Проверка цепей и устранение неполадок.
3. Замена сломанных приборов для измерения и контроля.
7. Увеличена температура источника электропитания, что приводит к обгоранию или окислению контактных и изолирующих поверхностей1. Нагрузка превысила допустимую норму из-за поломки техники, потребляющей энергию.
2. Слабая надежность контакта частей источника электропитания, через которые проходит ток. Причиной могут быть обгорание или окисление контактной или изолирующей поверхности.
1. Устранение причины, которая привела к возникновению перегрузки.
2. Проверка контактных соединений и устранение поломки.

Некоторые особенности

Не следует игнорировать цвет выхлопных газов, который может сигнализировать о наличии неисправности. К примеру, ярко-черный или бело-синеватый дым — явные признаки, что нужно проверить фильтр и при необходимости прочистить его от загрязнений. Если замена фильтра была произведена, но ничего не изменилось, то вероятно:

  1. Возникновение поломки, дефектов или износа некоторых деталей конструкции, к которым относятся: форсунка (распылитель жидкости или газа), ТНВД (топливный насос высокого давления), свечи накаливания или реле, установленное в них, поршневые кольца, блоковые прокладки. Образование нежелательного сопротивления внутри системы впуска.
  2. Отсутствие правильной регулировки клапанных зазоров, газораспределительных механизмов, впрыска.
  3. Слабая компрессия или давление в турбонаддуве.
  4. Использование некачественного или не соответствующего требованиям эксплуатации ДГУ масла.

Нередко возникают ситуации, когда в процессе работы двигателя слышится стук, который чаще всего сигнализирует, что износились или пришли в негодность следующие части:

  • форсунка;
  • клапанная пружина;
  • поршневое кольцо;
  • цилиндро-поршневая группа;
  • подшипник в коленчатом валу;
  • распределительный вал.

Если неисправность не связана с данными деталями агрегата, то причина может крыться в следующем: неверно настроены клапанные зазоры, распределительный механизм или ошибочно отрегулирован момент впрыска. Еще причиной сбоев может стать попадание воздуха в систему перекачки топлива или некачественный дизель.

Могут возникать и более сложные поломки, которые нельзя исправлять самостоятельно без должной квалификации. Рекомендуется прибегнуть к помощи профессионального мастера в следующих случаях:

  • сбои в работе карбюратора;
  • поломка системы поршней;
  • выход из строя шланга, через который подается топливо;
  • признаки износа щеток генератора;
  • неправильная работа регулятора оборота.

Генератор может глохнуть, если внутри топливного бака образовался слой конденсата. Причиной его возникновения являются температурные и влажностные перепады. Данная проблема, в отличие от перечисленных выше, решается несложно. Проще всего слить топливо в пустую очищенную емкость, полностью высушить бак и поместить в вентилируемое помещение на 3-5 часов. Когда резервуар просохнет, его снова заполняют дизелем и продолжают использовать.

При увеличении расхода масла рекомендуется проверить крепление соединительных компонентов конструкции. Наиболее частой причиной является разгерметизация, которая влечет за собой вытекание масла. Однако в некоторых случаях причиной могут стать:

  1. Повреждение колец поршней. Чтобы исправить поломку, нужно заменить кольца.
  2. Неисправность цилиндра. Для возобновления работы приспособления нужно расточить цилиндры.
  3. Сильный износ колпачков для масла. В этом случае достаточно просто поменять их на новые.

Для обеспечения долгосрочной, надежной и бесперебойной работы дизельной электростанции рекомендуется использовать исключительно высококачественные виды и марки масла. Чтобы не ошибиться с выбором, можно предварительно узнать у официального дилера или производителя ДГУ, какое масло оптимально подойдет для бесперебойной эксплуатации установки. Также информация по маркам применяемого масла написана в руководстве по эксплуатации дизельного двигателя, входящего в состав электроагрегата.

ООО ПКФ «Энергодизельцентр» — один из самых крупных и надежных производителей дизельных генераторов на базе двигателей ЯМЗ (Ярославский моторный завод — ПАО Автодизель) в России. Мы активно сотрудничаем не только с отечественными партнерами, но и экспортируем дизельные электростанции в страны ближнего зарубежья: Казахстан, Беларусь.

Многолетний опыт и профессионализм сотрудников позволяет производить продукцию исключительно высокого качества. Наши специалисты всегда готовы помочь в выборе оптимального по свойствам оборудования, дать ответы на интересующие вопросы и проконсультировать по организационным вопросам.

Если вы не обладаете достаточным уровнем знаний и компетенций, то ни в коем случае нельзя осуществлять починку дизельной электростанции самостоятельно. При возникновении неполадок свяжитесь с представителем нашей компании по телефону 8 800 550-76-40.

Принцип работы

Чтобы зафиксировать давление между входами и выходами форсунок, необходимо к его величине в рампе добавить отрицательное разрежение в коллекторе, куда выходят распылители форсунок. А поскольку глубина вакуума меняется в зависимости от нагрузки и степени открытия дроссельной заслонки, то отслеживать перепад нужно непрерывно, стабилизируя разницу.

Только тогда форсунки будут работать со штатными значениями своей производительности, и состав смеси не потребует глубокой и частой коррекции.

По мере увеличения разрежения на вакуумном патрубке РДТ, клапан будет приоткрываться, сбрасывая дополнительные порции бензина в обратку, стабилизируя зависимость от состояния атмосферы в коллекторе. Это дополнительная коррекция.

Основное регулирование происходит благодаря пружине, поджимающей клапан. По её жёсткости нормируется главная характеристика РДТ – стабилизируемое давление. Работа идёт по тому же принципу, если насос давит с избытком, то гидравлическое сопротивление клапана уменьшается, большее количество топлива сливается обратно в бак.

Уровень давления и коэффициент сжатия

Эффективность работы топливного насоса зависит от правильной дозировки, корректности расчета времени при подаче горючего в камеру сгорания и создания нужного давления. Здесь выделяются следующие параметры для разных ТНВД:

  • Рядные — 55-135 МПа, в редких случаях от 15 МПа.
  • Магистральные — до 135-200 МПа. Давление увеличивалось с развитием технологии и появлением новых поколений. Например, системы 1-го поколения работали с давлением 17-135 МПа, а последнего (4-го) — 23-200 МПа.
  • На бензиновых моторах — 3-11 МПа.

Важным моментом в работе дизельного мотора является и степень сжатия.

При расчете коэффициента учитывается отношение между объемом цилиндра (максимальным параметром) и размером камеры при нахождении поршня в самом вверху. В среднем степень сжатия находится между 18:1 и 22:1. Эти показатели учитываются в комплексе с давлением ТНВД и другими параметрами силового агрегата.

Время доставки согласовывается с менеджером Службы доставки, который обязательно свяжется с вами сразу после того, как вы разместите свой заказ.

Внимание! Неправильно указанный номер телефона, неточный или неполный адрес могут привести к дополнительной задержке! Пожалуйста, внимательно проверяйте ваши персональные данные при регистрации и оформлении заказа.Конфиденциальность ваших регистрационных данных гарантируется.

Доставка выполняется ежедневно с 10:00 до 20:00 часов, в субботу с 10:00 до 14:00, в воскресенье доставки нет. Товары, заказанные вами в субботу и воскресенье, доставляются в понедельник. Время осуществления доставки зависит от времени размещения заказа и наличия товара на складе:

  • если заказ подтвержден менеджером Службы доставки до 12:00, товар может быть доставлен на следующий рабочий день между 10:00 и 15:00 или между 15:00 и 20:00;
  • если заказ подтвержден менеджером Службы доставки после 12:00, товар может быть доставлен на следующий рабочий день между 15:00 и 18:00.

Вы также можете указать любое другое удобное время доставки, и покупка будет доставлена в удобное вам время. Иное время доставки, а также время доставки в населенные пункты области определяется по договоренности с клиентом.

Виды датчиков давления и их назначение

Датчики для измерения давления представлены в нескольких модификациях, отличающихся техническими возможностями. В зависимости от модели датчики рассчитаны на работу с различными диапазонами давления и температуры рабочей среды. Стандартно для передачи выходных сигналов приборы имеют транзисторные или аналоговые выходы управления.

Отдельно выделяется группа устройств – датчики-реле давления, имеющие основной или дополнительный релейный выход управления. Реле давления отличаются универсальностью применения и более низкой стоимостью по сравнению с другими видами приборов.

Основным критерием выбора датчика является тип измеряемого давления, исходя из которого все приборы делятся на:

  • датчики абсолютного давления для контроля показаний относительно абсолютного нуля,
  • датчики дифференциального (относительного) давления для замеров показаний относительно заданного значения,
  • датчики избыточного давления для измерения избыточных показаний относительно атмосферного давления,
  • гидростатические датчики для замеров гидростатического давления среды контроля,
  • датчики разряжения (вакуума) для измерения соответствующего вида давления.

Датчики давления выпускаются в виде отдельных приборов или могут быть интегрированы в состав многофункциональных устройств. Выбор датчика давления зависит от характеристик измеряемого вещества, условий рабочей среды, измеряемого диапазона, а также уровня чувствительности сенсора и точности измерений.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector