• Ещё один вид добавок к маслу – моющие. Они очищают топливную систему, газораспределительный механизм и поршневую группу дизельного и бензинового двигателя от отложений продуктов сгорания.
• Присадки-герметики представляют собой узкоспециализированные ремонтные вещества. Они призваны ликвидировать течь в системе смазки ДВС или в трансмиссии машины.
• Консервирующие составы добавляются в смазку тогда, когда требуется надолго оставить машину на стоянке или в гараже.
• Загустители используются в жарком климате. Их применяют совместно с маслом, которое теряет свою вязкость при высоких температурах. От этого повышается трение и степень износа деталей.

Антифрикционные добавки

Самая распространённая группа автохимии, которую добавляют в масло. Эти вещества можно отнести к многоцелевым, а также к восстанавливающим. Большая часть этих составов содержит в себе дисульфид молибдена. Когда высокие температуры воздействуют на молибден, он проявляет прекрасные смазывающие качества, связанные с тем, что молекулярная структура этого материала приобретает слоистый характер.

Молибден, попадая на детали двигателя, вступает в реакцию с металлическими поверхностями, образуя тончайшую плёнку. Она обладает уникальными антифрикционными свойствами, предотвращая преждевременный износ деталей. Пионером удачного использования присадок на основе молибдена можно считать немецкую компанию LIQUI MOLY. Во многих странах мира большой популярностью пользуется её добавка Oil Additiv. Она благотворно и комплексно воздействует на мотор, снижая при этом расход топлива. По информации от зарубежных источников, автомобильная химия на основе молибдена даёт продление ресурса двигателя до 50%.

Есть ещё материалы, позволяющие получить подобный эффект. Это – тефлон и графит, медь и цинк. Отдельной группой стоят присадки с SMT2, их ещё называют кондиционерами металла. Этот состав начинает работать при определённых температурах и давлении. Он также создаёт буферную зону, уменьшающую трение и противодействующую образованию задиров.

Моющие добавки

Они не менее важны для мотора, чем антифрикционные. Со временем в двигателе образуются осадки, представляющие собой продукты горения топлива в камерах сгорания – такие как нагар, кокс и другие шлаки. Их удаляют детергентно-диспергирующие вещества, которые добавляют к маслам. Они измельчают вышеперечисленные вредные вещества до такой степени, что их можно удалить масляным фильтром. После такой обработки камеры сгорания более полно заполняются топливом, поэтому мощность двигателя увеличивается.

Восстанавливающие составы

Они применяются уже тогда, когда деваться некуда. Компрессия упала, мощности не хватает – но ездить надо. Вдобавок капитальный ремонт дизеля дорого обойдётся владельцу. Оттянуть столь неприятный момент может восстанавливающая присадка. Она способна поднять компрессию поршневой группы и снизить расход масла. Редкие металлы – кобальт, ниобий, тантал, никель и даже платина – входят в состав этой группы автохимии.

В условиях высоких температур и давления эти материалы образуют с компонентами моторного масла защитный слой на повреждённых участках деталей. Это явление получило название микросварки. Есть также разновидности восстановителей, которые смягчают сальники и восстанавливают прокладки, через которые протекает моторное масло.

Подобного рода добавки стоят недёшево, но зачастую оправдывают свою цену. Они не сделают мотор новым, но процесс разрушения его деталей остановят. Кроме того, на время увеличат мощность и улучшат динамику.

Популярные производители автомобильной химии

Сегодня много компаний выпускают свою автомобильную химию, но среди их разнообразия можно выделить наиболее популярных в России производителей.

Лидером производства присадок, благодаря качественному воздействию на системы и механизмы дизельного двигателя, признана немецкая компания LIQUI MOLY. Её знаменитая присадка, основным компонентом которой является дисульфид молибдена (MoS2), появилась ещё в 40-х годах прошлого века. Перевод Liqui Moly означает «жидкий молибден». Имея высокие качества, её автомобильная химия по цене довольно демократична.

Российский бренд «Хадо» радует автолюбителей своей продукцией уже более 20 лет. Многие положительно отзываются о российских добавках, полностью оправдывающих свою цену.

Популярный сегодня российский Suprotec (Супротек) не отстаёт от признанных брендов – у него внушительный ассортимент качественных присадок. Показательно, что компания самостоятельно добывает минеральное сырьё для своей продукции. Может быть, поэтому её восстановительные составы дешевле, чем у «Хадо».

Заключение

Все вышеперечисленные виды присадок можно отнести к ремонтным, так как они восстанавливают нормальное функционирование двигателя, улучшая его характеристики. Кроме этого, у них есть ещё одна задача – не испортить масло, то есть не изменить его базовый состав и не ухудшить качества. Мы не берёмся судить, какая из присадок лучше справится с недостатками ДВС – ведь у каждого мотора они отличаются.

Не все добавочные составы можно одинаково применять к моторному маслу дизелей и смазке бензиновых силовых агрегатов – принцип работы у них одинаков, но отличается температурный режим, давление в камерах сгорания, а также некоторые другие параметры. Кроме того, каждый производитель указывает, для каких моторов предназначена присадка.

Впрыск дизельного топлива

Magdi K. Khair, Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Целью системы впрыска топлива является подача топлива в цилиндры двигателя с точным контролем момента впрыска, распыления топлива и других параметров.К основным типам систем впрыска относятся насос-форсунка, насос-форсунка и common rail. Современные системы впрыска достигают очень высокого давления впрыска и используют сложные электронные методы управления.

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

На производительность дизельных двигателей сильно влияет конструкция их системы впрыска. Фактически, наиболее заметные успехи, достигнутые в дизельных двигателях, явились прямым результатом превосходной конструкции системы впрыска топлива.Хотя основная цель системы — подавать топливо в цилиндры дизельного двигателя, именно то, как это топливо подается, определяет разницу в характеристиках двигателя, выбросах и шумовых характеристиках.

В отличие от своего аналога двигателя с искровым зажиганием, система впрыска дизельного топлива подает топливо под чрезвычайно высоким давлением впрыска. Это означает, что конструкция компонентов системы и материалы должны быть выбраны таким образом, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, чтобы работать в течение длительного времени, что соответствует целям долговечности двигателя.Для эффективной работы системы также необходимы более высокая точность изготовления и жесткие допуски. Помимо дорогих материалов и производственных затрат, дизельные системы впрыска характеризуются более сложными требованиями к управлению. Все эти функции составляют систему, стоимость которой может составлять до 30% от общей стоимости двигателя.

Основное назначение системы впрыска топлива — подавать топливо в цилиндры двигателя. Чтобы двигатель эффективно использовал это топливо:

1. Топливо необходимо впрыскивать вовремя, то есть необходимо контролировать время впрыска и
2. Должно подаваться правильное количество топлива для удовлетворения требований к мощности, то есть необходимо контролировать дозирование впрыска.

Однако для достижения хорошего сгорания по-прежнему недостаточно подавать точно отмеренное количество топлива в нужное время. Дополнительные аспекты имеют решающее значение для обеспечения надлежащей работы системы впрыска топлива, включая:

• Распыление топлива — обеспечение распыления топлива на очень мелкие топливные частицы является основной задачей при проектировании систем впрыска дизельного топлива. Маленькие капельки гарантируют, что все топливо испарится и участвует в процессе сгорания.Любые оставшиеся капли жидкости плохо горят или выходят из двигателя. В то время как современные системы впрыска топлива способны обеспечивать характеристики распыления топлива, намного превосходящие то, что необходимо для обеспечения полного испарения топлива в течение большей части процесса впрыска, некоторые конструкции систем впрыска могут иметь плохое распыление в течение некоторых коротких, но критических периодов фазы впрыска. Конец процесса закачки — один из таких критических периодов.
• Массовое смешивание —Хотя распыление топлива и полное испарение топлива имеют решающее значение, обеспечение достаточного количества кислорода в испарившемся топливе во время процесса сгорания не менее важно для обеспечения высокой эффективности сгорания и оптимальной производительности двигателя.Кислород поступает из всасываемого воздуха, захваченного в цилиндр, и достаточное количество должно быть увлечено топливным жиклером, чтобы полностью смешаться с имеющимся топливом во время процесса впрыска и обеспечить полное сгорание.
• Использование воздуха —Эффективное использование воздуха в камере сгорания тесно связано с объемным смешиванием и может быть достигнуто путем сочетания проникновения топлива в плотный воздух, который сжимается в цилиндре, и деления общего количества впрыскиваемого топлива на число струй. Должно быть предусмотрено достаточное количество форсунок, чтобы увлечь как можно больше доступного воздуха, избегая при этом перекрытия форсунок и образования зон с высоким содержанием топлива, в которых отсутствует кислород.

Основное назначение системы впрыска дизельного топлива графически представлено на Рисунке 1.

Определение терминов

Для описания компонентов и работы систем впрыска дизельного топлива используется множество специализированных понятий и терминов.Некоторые из наиболее распространенных из них включают [922] [2075] :

Сопло относится к части узла сопла / иглы, которая взаимодействует с камерой сгорания двигателя. Такие термины, как форсунка P-типа, M-типа или S-типа, относятся к стандартным размерам параметров форсунки в соответствии со спецификациями ISO.

Держатель форсунки или Корпус форсунки относится к части, на которой устанавливается форсунка. В обычных системах впрыска эта часть в основном выполняла функцию крепления форсунки и предварительного натяга игольной пружины форсунки.В системах Common Rail он содержит основные функциональные части: сервогидравлический контур и гидравлический привод (электромагнитный или пьезоэлектрический).

Инжектор обычно относится к держателю сопла и соплу в сборе.

Начало впрыска (SOI) или Время впрыска — это время, когда начинается впрыск топлива в камеру сгорания. Обычно он выражается в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD) относительно ВМТ хода сжатия.В некоторых случаях важно различать , указанный SOI, и фактический SOI. SOI часто обозначается легко измеряемым параметром, таким как время, в течение которого электронный триггер отправляется на инжектор, или сигнал от датчика подъема иглы, который указывает, когда игольчатый клапан инжектора начинает открываться. Точка в цикле, где это происходит, — это обозначенная SOI. Из-за механического отклика форсунки может быть задержка между указанным КНИ и фактическим КНИ, когда топливо выходит из сопла форсунки в камеру сгорания.Разница между фактическим SOI и указанным SOI заключается в запаздывании инжектора .

Начало поставки. В некоторых топливных системах впрыск топлива согласован с созданием высокого давления. В таких системах начало подачи — это время, когда насос высокого давления начинает подавать топливо в форсунку. Разница между началом подачи и SOI зависит от продолжительности времени, необходимого для распространения волны давления между насосом и инжектором, и зависит от длины линии между насосом высокого давления и инжектора, а также от скорости звука. в топливе.Разница между началом подачи и SOI может обозначаться как задержка впрыска .

Конец впрыска (EOI) — это время в цикле, когда впрыск топлива прекращается.

Количество впрыскиваемого топлива — это количество топлива, подаваемое в цилиндр двигателя за рабочий такт. Часто выражается в мм ³ / ход или мг / ход.

Продолжительность впрыска — это период времени, в течение которого топливо поступает в камеру сгорания из форсунки.Это разница между EOI и SOI и связана с количеством впрыска.

Схема впрыска. Скорость впрыска топлива часто меняется в течение периода впрыска. На рисунке 2 показаны три распространенные формы нормы: пыльник, пандус и квадрат. Скорость открытия и скорость закрытия относится к градиентам скорости впрыска во время открывания и закрывания сопла иглы соответственно.

Рисунок 2 . Общие формы скорости закачки

События множественного впрыска. В то время как обычные системы впрыска топлива используют одно событие впрыска для каждого цикла двигателя, более новые системы могут использовать несколько событий впрыска. На рисунке 3 определены некоторые общие термины, используемые для описания событий множественной инъекции. Следует отметить, что терминология не всегда последовательна. Основной впрыск Событие обеспечивает основную часть топлива для цикла двигателя. Один или несколько впрысков перед основным впрыском, предварительные впрыски , обеспечивают небольшое количество топлива перед основным впрыском.Предварительный впрыск может также обозначаться как пилотный впрыск . Некоторые называют предварительный впрыск, который происходит за относительно долгое время до основного впрыска, как пилотный, а тот, который происходит за относительно короткое время перед основным впрыском, как предварительный впрыск. Впрыски после основных впрысков, пост-впрыски, , могут происходить сразу после основного впрыска (, закрытый пост-впрыск ) или относительно долгое время после основного впрыска (, поздний пост-впрыск, ).Постинъекции иногда называют после инъекций . Хотя терминология значительно различается, близкая повторная инъекция будет называться повторной инъекцией, а поздняя повторная инъекция — повторной инъекцией.

Рисунок 3 . Множественные события инъекции

Термин разделенный впрыск иногда используется для обозначения стратегий множественного впрыска, когда основной впрыск делится на два меньших впрыска приблизительно равного размера или на меньший предварительный впрыск, за которым следует основной впрыск.

В некоторых системах впрыска топлива могут возникать непреднамеренные последующие впрыски, когда форсунка на мгновение повторно открывается после закрытия. Иногда их называют вторичными впрысками .

Давление впрыска постоянно не используется в литературе. Это может относиться к среднему давлению в гидравлической системе для систем Common Rail или к максимальному давлению во время впрыска (пиковое давление впрыска) в обычных системах.

Основные компоненты топливной системы

Компоненты системы впрыска топлива

За некоторыми исключениями, топливные системы можно разделить на две основные группы компонентов:

• Компоненты стороны низкого давления — Эти компоненты служат для безопасной и надежной доставки топлива из бака в систему впрыска топлива. Компоненты стороны низкого давления включают топливный бак, топливный насос и топливный фильтр.
• Компоненты стороны высокого давления —Компоненты, создающие высокое давление, дозирующие и подающие топливо в камеру сгорания. К ним относятся насос высокого давления, топливная форсунка и форсунка для впрыска топлива. Некоторые системы могут также включать аккумулятор.

Форсунки для впрыска топлива можно разделить на тип отверстий или дроссельных игл, а также на закрытые или открытые.Закрытые форсунки могут приводиться в действие гидравлически с помощью простого подпружиненного механизма или с помощью сервоуправления. Открытые форсунки, а также некоторые новые конструкции форсунок с закрытыми форсунками могут приводиться в действие напрямую.

Дозирование количества впрыскиваемого топлива обычно осуществляется либо в насосе высокого давления, либо в топливной форсунке. Существует ряд различных подходов к измерению топлива, включая: измерение давления с постоянным интервалом времени (PT), измерение времени при постоянном давлении (TP) и измерение времени / хода (TS).

Большинство систем впрыска топлива используют электронику для управления открытием и закрытием форсунки. Электрические сигналы преобразуются в механические силы с помощью привода определенного типа. Обычно эти исполнительные механизмы могут быть либо электромагнитными соленоидами, либо активными материалами, такими как пьезоэлектрическая керамика.

Основные компоненты системы впрыска топлива рассмотрены в отдельной статье.

###

5 Компоненты дизельных топливных систем

Один из каждых 100 автомобилей, проданных в Америке, имеет дизельный двигатель.Подсчитано, что автомобили с дизельными двигателями могут развивать скорость до 45 миль на галлон (MPG) на шоссе.

Элементы систем дизельного топлива предназначены для совместной работы для впрыска определенного количества сжатого и распыленного топлива в цилиндры двигателя в нужное время. Когда это топливо смешивается с горячим сжатым воздухом, происходит сгорание. Это в отличие от газовых двигателей, в которых возгорание вызывается электрической искрой. Поскольку системы дизельного топлива работают иначе, чем системы газового топлива, они разработаны с учетом этих различий.Вот пять компонентов системы дизельного топлива, а также информация о том, что они делают.

1. Топливный бак.

Топливный бак должен вмещать достаточно топлива, чтобы двигатель работал в течение разумного периода времени. Он также должен быть закрыт, чтобы избежать попадания посторонних частиц. В баке также требуются вентиляционные отверстия, позволяющие воздуху поступать и заменять используемое топливо. Топливные баки также нуждаются в трех дополнительных отверстиях; один для заполнения бака, один для слива топлива и один для слива.

2. Топливопроводы.

В дизельных автомобилях есть три различных типа топливопроводов. Тяжелые топливопроводы могут выдерживать высокое давление между топливным насосом высокого давления и топливными форсунками. Топливопроводы среднего веса предназначены для среднего и легкого давления топлива, существующего между топливным баком и ТНВД. Легкие топливопроводы можно использовать в местах, где отсутствует давление.

3. Фильтры дизельного топлива.

Чтобы предотвратить засорение топливной системы посторонними частицами, дизельное топливо в большинстве систем необходимо фильтровать несколько раз.Обычные системы обычно включают три прогрессивных фильтра; сетку фильтра рядом с перекачивающим насосом дизельного топлива или баком, затем фильтр первичного топлива, а затем вторичный фильтр.

4. Дизельные топливные насосы

Насосы для перекачки дизельного топлива используются в высокоскоростных дизельных топливных системах для автоматической подачи топлива в систему впрыска. Насосы часто поставляются с рычагом для выпуска воздуха из системы и почти всегда представляют собой рывковые насосы.

5. Топливные форсунки.

Топливные форсунки часто считаются наиболее важным компонентом дизельных топливных систем. Равномерное распределение распыленного топлива под давлением по цилиндрам приводит к большей мощности, лучшей экономии топлива, меньшему шуму от двигателя и более плавной работе автомобиля.

В современных инжекторах дизельного топлива используется пьезоэлектричество. Википедия определяет это как электрический заряд, накапливающийся в некоторых твердых материалах в ответ на приложенное механическое напряжение. Эти типы топливных форсунок исключительно точны и могут выдерживать значительное давление.

Автомобили с дизельными двигателями могут обеспечить лучшую экономию топлива, чем некоторые автомобили с газовыми двигателями. Чтобы работать на этом уровне, дизельные автомобили должны иметь топливную систему со всеми ее компонентами (топливный бак, топливопроводы, топливные фильтры, топливные насосы и топливные форсунки) в надлежащем рабочем состоянии. Понимание того, что делают эти компоненты, поможет вам хорошо за ними ухаживать.

Руководство по испытанию давления дизельного топлива 6.5 л GM и поиску неисправностей топливной системы

Руководство по поиску неисправностей дизельной топливной системы 6.5 л GM

6.Дизельная топливная система 5 л

Топливная система 6,5-литрового дизельного двигателя GM проста и понятна. Топливный насос низкого давления (подъемный насос), установленный на балке рамы со стороны водителя, всасывает топливо из бака, проталкивает его через корпус топливного фильтра и затем в топливный насос. ТНВД, который может быть полностью механическим или управляемым с помощью электроники, в зависимости от года выпуска, подает топливо под высоким давлением к каждому отдельному инжектору в то время, когда требуется событие впрыска.

В топливной системе есть 3 фильтра — натяжной «носок» на входе передающего блока в баке (передающий блок включает поплавок / переключатель для указателя уровня топлива, выходную линию для подъемного насоса и возвратную линию), первичный топливный фильтр, расположенный в системе управления топливными фильтрами («FFM», торговая марка корпуса топливного фильтра Stanadyne на этих двигателях), и, наконец, небольшой пластиковый фильтр (номер детали 29244 Stanadyne / Clarcor), который является последней линией защиты в сохранении попадание крупных частиц / мусора в топливный насос высокого давления в случае выхода из строя топливного фильтра.Как сетчатый фильтр в баке, так и первичный топливный фильтр могут вызвать серьезные проблемы с давлением топлива, когда они забиваются. Сетчатый фильтр в FFM засорится только в случае выхода из строя / выхода из строя самого топливного фильтра. Все 3 фильтра / сетчатых фильтра должны быть в хорошем, чистом состоянии для максимальной экономии топлива и быстрого запуска и плавной работы двигателя.

Дизель 6.5 может работать и будет работать со слабым или даже неисправным подъемным насосом. В результате топливный насос не обязательно должен быть первым подозреваемым при диагностике отсутствия запуска.Признак неисправности подъемного насоса (или слабого насоса) — это раскачивание или рывки под нагрузкой (обычно при ускорении), что указывает на то, что топливный насос испытывает нехватку топлива. Следующие шаги помогут устранить все проблемы с дизельной топливной системой 6,5 л и сузить круг причин. Процедуры немного отличаются для двигателей до 1996 года и 1996+ модельных годов, в первую очередь потому, что двигатели до 1996 года должны иметь давление масла, чтобы подъемный насос мог получить мощность. Двигатели 1996 года и более новые модели начинают работать с подъемным насосом, как только ключ повернут в положение «работа» (т.е.е. запускается предварительный нагрев свечи накаливания).

Диагностика дизельного топливного насоса 6,5 л

Если при запуске двигателя появляется значительный видимый дым (белый или черный), маловероятно, что у вас возникнет проблема, связанная с подъемным насосом. Если это проблема, связанная с топливной системой, скорее всего, это низкое давление топлива от ТНВД (но, очевидно, большой поток топлива к IP) или одна или несколько неисправных топливных форсунок. Белый дым обычно указывает на проблему, связанную со свечой накаливания.См. Руководство по поиску и устранению неисправностей системы свечей накаливания для дизельных двигателей 6.2 и 6.5 л.

1) Двигатель заведется?

Да — перейдите к шагу 2.

№ — переходите к шагу 4. Если разъем топливного насоса (сторона шасси) имеет 12 вольт, убедитесь, что топливный насос не работает, подключив его напрямую к источнику питания 12 вольт (черный провод к заземлению, коричневый провод к 12v +). Маловероятно, что проблема с топливным насосом, даже если он вышел из строя, подозревают PMD (двигатель должен работать с отказавшим подъемным насосом, может попытаться выпустить воздух из топливной системы).

2) Выполните проверку давления топлива (процедуры описаны внизу страницы). Было ли давление топлива в пределах нормы (3-7 фунтов на квадратный дюйм) на холостом ходу?

Да — Если давление топлива в пределах спецификации, но двигатель глохнет, работает грубо или с трудом запускается, то проблема, вероятно, в другой части топливной системы (подозреваемый ТНВД). Если нет условия запуска или нет запуска / жесткого запуска только при ГОРЯЧИМ двигателе, вероятно, основной причиной является FSD / PMD. В процессе устранения проблема не в топливном насосе или каких-либо ограничениях топливного фильтра / линии.

№ — перейдите к шагу 2.

3) Давление топлива на холостом ходу составляло 0 фунтов на кв. Дюйм?

Да — Присоедините отрезок топливопровода к отверстию для отбора топлива / проверки на корпусе термостата. Другой конец шланга поместите в емкость, подходящую для сбора топлива. При работающем двигателе откройте кран для выпуска топлива — двигатель должен глохнуть / заглохнуть и не должно быть потока топлива. Переходите к шагу 3. Если у вас есть поток топлива, у вас должно быть давление топлива, даже если оно низкое; вернитесь к шагу 2.

№ — Если в двигателе было низкое давление топлива, перейдите к шагу 4.

4) Убедитесь, что топливный насос получает питание. Отсоедините разъем топливного насоса и проверьте разъем жгута проводов шасси мультиметром / вольтметром. Проверните двигатель (двигатели 1995 года и более поздние версии) или переведите ключ в положение «работа» (двигатели 1996+). Разъем жгута должен показывать 12 вольт (номинальное). Было ли напряжение на разъеме топливного насоса?

Да — Если подъемный насос получает питание, но не создает давление, он, безусловно, неисправен.Замените топливный насос, затем повторите эти процедуры, чтобы убедиться в отсутствии проблем, связанных с топливной системой. Вы также можете убедиться, что топливный насос не работает, подключив его напрямую к источнику питания 12 В (черный провод на массу, коричневый провод на 12 В +)

№ — Реле давления масла (применимо только к двигателям 1995 года и более поздних версий), вероятно, вышло из строя. Это очень часто и объясняет, почему подъемный насос не получает питание. Дополнительными причинами могут быть неисправность предохранителя / реле или повреждение провода (особенно на моделях 1996+).Замените OPS и перейдите к шагу 2, чтобы убедиться, что проблема решена.

5) Проверьте состояние топливного фильтра. Он был темно-коричневого / черного цвета или выглядел грязным иным образом?

Да — Замените топливный фильтр и повторите шаг 2. Если давление топлива в пределах нормы после замены топливного фильтра, это ограничивало поток топлива. Если давление топлива не улучшается, оставшимися подозрениями являются слабый топливный насос, засоренный сетчатый фильтр передающего блока в баке или другое ограничение в топливной линии.Рекомендуем заменить топливный насос и еще раз проверить давление. Если проблема не устранена, опустите и очистите топливный бак, замените сетчатый фильтр (носок) передающего устройства и продуйте топливопроводы сжатым воздухом.

№ — Подъемный насос, вероятно, слабый и не создает полного давления. Рекомендуем заменить топливный насос и повторить проверку давления топлива. Если проблема не устранена, опустите и очистите топливный бак, замените сетчатый фильтр (носок) передающего устройства и продуйте топливопроводы сжатым воздухом.

Как проверить давление топлива на дизельном двигателе GM 6,5 л

Щелкните любой эскиз, чтобы просмотреть полноразмерное изображение с высоким разрешением и деталями

• Найдите сливной / спускной клапан с Т-образной рукояткой, расположенный непосредственно за корпусом термостата. К клапану должен быть прикреплен на заводе отрезок шланга, который обычно заправляется в долину двигателя. Если шланга нет, присоедините отрезок топливопровода 1/4 дюйма.

• Поместите конец шланга в контейнер для безопасного топлива и запустите двигатель.Откройте дренажный / спускной клапан на ~ 1/4 оборота (клапан не нужно открывать полностью, и при открытии больше, чем необходимо, существует вероятность утечки).

• Если двигатель глохнет, необходимо заменить подъемный насос. Если двигатель продолжает работать и в контейнер не перекачивается топливо, вероятно, есть ограничение в топливопроводе или подъемный насос слабый. Если двигатель продолжает работать и из шланга выходит непрерывная струя жидкости, выполните указанную ниже проверку давления.

• Установите манометр топлива на шланг сливного / спускного клапана.

• Запустите двигатель, затем откройте сливной / спускной клапан и измерьте давление топлива. Давление топлива должно составлять от 3 до 7 фунтов на квадратный дюйм на холостом ходу. Значение ниже 3 фунтов на квадратный дюйм может указывать на то, что подъемный насос не работает должным образом и его следует заменить.

• Если давление топлива в пределах нормы, проблема, скорее всего, не в подъемном насосе.

для судового дизельного двигателя

Топливные форсунки для морского дизельного двигателя

Впрыск топлива достигается за счет расположения кулачков на распредвал. Этот распределительный вал вращается с частотой вращения двигателя для двухтактного двигателя. и на половине оборотов двигателя для четырехтактного. Есть две основные системы в использовании, каждый из которых использует комбинацию механических и гидравлические операции. Самая распространенная система — это рывковый насос; то другой — это common rail.

Игольчатый клапан удерживается закрытым на скошенном седле с помощью промежуточный шпиндель и пружина в корпусе инжектора.Весна давление и, следовательно, давление открытия форсунки, может быть установлено компрессионная гайка, действующая на пружину. Форсунка и корпус инжектора изготовлены как подходящая пара и точно отшлифованы, чтобы хороший сальник. Оба соединены гайкой сопла.

Игольчатый клапан открывается, когда давление топлива воздействует на коническая грань игольчатого клапана оказывает достаточное усилие, чтобы преодолеть сжатие пружины.Затем топливо поступает в нижнюю камеру и вытолкнули через серию крошечных отверстий. Маленькие отверстия имеют размер и расположены так, чтобы распылять или разбивать на крошечные капли все жидкое топливо, которое затем легко сгорит. Как только насос форсунки или распределительный клапан отключает подачи топлива под высоким давлением игольчатый клапан быстро закроется под сила сжатия пружины.

Все тихоходные двухтактные двигатели и многие среднеоборотные четырехтактные двигатели теперь почти непрерывно работают на тяжелом топливе.А Поэтому необходима система циркуляции топлива, которая обычно внутри топливной форсунки. Во время впрыска топливо под высоким давлением будет откройте циркуляционный клапан для проведения инъекции. Когда двигатель остановился подкачивающий топливный насос, подающий топливо, которое циркуляционный клапан направляет вокруг корпуса инжектора.

Старые конструкции двигателей могут иметь топливные форсунки, которые циркулируют с охлаждающая вода.

Из бункерных цистерн топливо перекачивается перекачивающим насосом в отстойник, из отстойника мазут очищается до служебный бак.Из служебного бака мазут перекачивается через топливная система под давлением к двигателю.

Мазут сначала проходит через комплект холодных фильтров в комплект подкачивающие насосы мазута, повышающие давление мазута примерно до 12 15 бар, подавая топливо через комплект подогревателей и viscotherm, комплект фильтров тонкой очистки затем к топливной рампе и к топливные насосы двигателя, где давление поднимается примерно до 250 300 бар для распыления топливной форсункой.

Нагреватель в системе снижает вязкость мазута в системе для эффективного сгорания. Требуемая температура будет зависеть от от качества жидкого топлива, которое будет варьироваться в зависимости от температуры не должна превышать 150 ° C. Фильтр тонкой очистки в системе нержавеющий. стальная сетка для фильтрации частиц размером более 50 микрон или менее для двигатели меньшего размера. Фильтры необходимо регулярно чистить.

Важна плотность мазута, сжигаемого в дизельном двигателе. потому что некоторые виды топлива разной плотности несовместимы в резервуарах может происходить образование тяжелых шламов.

• Функция топливной форсунки для дизельного двигателя

Функция системы впрыска топлива — подавать необходимое количество топлива в нужный момент и в подходящем состоянии для процесс горения. Следовательно, должна быть какая-то форма измерения подача топлива, средства синхронизации доставки и распыления топливо.
Подробнее …..
• Обслуживание топливных фильтров

Механическое отделение твердых примесей от масляных систем (топливных и смазка) достигается за счет использования фильтров и сетчатых фильтров.Ситечко обычно это фильтр грубой очистки для удаления более крупных загрязняющих частиц. И то и другое устроены как полнопоточные агрегаты, обычно устанавливаются попарно (дуплекс) с один в качестве резервного ..
Подробнее …..
• Процесс смешивания жидкого топлива

Смешивание — это смешивание двух видов топлива, обычно тяжелого и морского дизельное топливо. Намерение состоит в том, чтобы производить топливо средней вязкости. подходит для использования во вспомогательных дизелях. .
Подробнее …..
• Центрифугирование мазута

И жидкое топливо, и смазочные масла требуют обработки перед подачей в двигатель.Это будет включать хранение и нагревание, чтобы обеспечить разделение наличие воды, грубая и тонкая фильтрация для удаления твердых частиц, а также центрифугирование.
Подробнее …..
• Микробиологическое заражение судового мазута

В смазочных маслах и смазочных материалах могут присутствовать микроорганизмы, то есть бактерии. мазут. При подходящих условиях они могут расти и размножаться на феноменальные ставки. Их присутствие приводит к образованию кислот и шлам, пятна на металле, отложения и серьезная коррозия..
Подробнее …..
• Контроль отделения тяжелой нефти и руководство по топливным бакам

Изменения в технологиях нефтепереработки приводят к получению тяжелого жидкого топлива с повышенной плотности и обычно загрязнены каталитическими мелкими частицами. Эти представляют собой небольшие частицы катализаторов, используемых в процессе очистки. Они есть чрезвычайно абразивен и должен быть удален из топлива перед его попаданием двигатель.
Подробнее …..
• Обработка жидкого топлива для судостроения

Сырая нефть в настоящее время является источником большинства жидких углеводородов для судового использования.Синтетическое топливо разрабатывается, но, вероятно, будет дорого для движения корабля. Твердое топливо, такое как уголь, возвращается в небольшой путь для определенных специализированных торговых пробегов. Различные изысканные продукты сырой нефти, вероятно, останутся основными формами морских топливо.
Подробнее …..
• Масляная система для дизельного двигателя

Топливная система для дизельного двигателя может быть рассмотрена в двух части системы подачи топлива и впрыска топлива. Подача топлива связана с предоставление жидкого топлива, пригодного для использования системой впрыска.
Подробнее …..

Machinery Spaces.com посвящен принципам работы, конструкции и эксплуатации всего оборудования. предметы на корабле, предназначенные в первую очередь для инженеров, работающих на борту, и тех, кто работает на берегу. По любым замечаниям, пожалуйста Свяжитесь с нами

Copyright © 2010-2016 Machinery Spaces.com Все права защищены.
Условия использования
Прочтите нашу политику конфиденциальности || Домашняя страница ||

Границы | Снижение расхода топлива в цикле привода дизельного двигателя за счет отключения цилиндров для поддержания температуры компонентов системы нейтрализации выхлопных газов в условиях холостого хода и низких нагрузок

1.Введение

Предельные значения для выхлопной трубы для тяжелых дорожных дизельных двигателей в Соединенных Штатах в настоящее время составляют 0,2, 0,01 и 0,14 г / л.с.ч для оксидов азота (NOx), твердых частиц (PM) и несгоревших углеводородов (UHC). соответственно (Агентство по охране окружающей среды США, 2010). Системы контроля выбросов дизельных двигателей включают в себя стратегии как на двигателе, так и на системе нейтрализации выхлопных газов. Система последующей обработки обычно включает в себя катализатор окисления дизельного топлива (DOC), дизельный сажевый фильтр (DPF) и систему избирательного каталитического восстановления (SCR).DOC преобразует UHC в диоксид углерода и воду, DPF улавливает PM, а система SCR снижает NOx. Интегрированная система последующей обработки обычно требует рабочих температур, превышающих 200 ° C, для эффективной работы, требуя реализации «терморегулирования» для достижения и поддержания желаемых рабочих температур (Blakeman et al., 2003; Song et al., 2007; Charlton et al., 2010; Hou et al., 2010; Gehrke et al., 2013; Stadlbauer et al., 2013).

Традиционные стратегии управления температурой последующей обработки дизельного двигателя включают поздний впрыск топлива в цилиндр, дросселирование впускного воздушного клапана, дросселирование выхлопных газов (с использованием клапана или турбокомпрессора с изменяемой геометрией) и дозирование топлива катализатором окисления.Все эти стратегии, будучи эффективными для ускоренного разогрева компонентов последующей обработки, также приводят к увеличению расхода топлива (Maiwald et al., 2010).

Деактивация цилиндров (CDA) обычно ассоциируется с улучшением топливной экономичности за счет сокращения работы насоса. В бензиновых двигателях CDA широко изучается для повышения эффективности использования топлива на низких скоростях и малых нагрузках за счет снижения потерь на дросселирование (Leone and Pozar, 2001; Falkowski et al., 2004). CDA в бензиновых двигателях также была реализована в серийных автомобилях — например, двигатели GM V-6 и V-8 используют CDA для повышения экономии топлива до 5% (McCarthy, 2016), в то время как Honda внедрила CDA в свои 3.5-литровый двигатель V6 для снижения расхода топлива на 7%.

CDA в дизельных двигателях также может снизить расход топлива за счет снижения насосных потерь и повышения термической эффективности тормозов. Улучшение расхода топлива на 5–25% на дизельном двигателе было продемонстрировано путем внедрения CDA в установившемся режиме работы при низкой нагрузке (Ramesh et al., 2017). Ding et al. (2015) экспериментально продемонстрировали, что CDA в сочетании с другими стратегиями VVA, включая позднее закрытие впускного клапана (LIVC) и внутреннюю систему рециркуляции отработавших газов (iEGR), при малонагруженных и нагруженных режимах холостого хода, по сравнению с обычными стратегиями терморегулирования.Было показано, что CDA приводит к температурам выхлопных газов, способных к пассивной регенерации DPF в условиях круиза по шоссе (Lu et al., 2015).

В этом документе CDA демонстрируется как конкурентная стратегия, направленная на одновременное снижение расхода топлива и поддержание температуры системы нейтрализации выхлопных газов за счет реализации в условиях нагруженного холостого хода и на соответствующих участках HD-FTP, где BMEP <3 бар, тем самым устанавливая CDA как эффективный метод улучшения компромисс между расходом топлива и выбросами NOx из выхлопной трубы.

2. Экспериментальная установка

Представленные здесь экспериментальные данные были получены на рядном шестицилиндровом дизельном двигателе Cummins, оборудованном электрогидравлической системой срабатывания регулируемого клапана (VVA). Динамометр переменного тока позволяет проводить испытания как в установившемся, так и в переходном режиме.

2.1. Конфигурация двигателя и приборы

Двигатель оборудован системой впрыска Common Rail, системой рециркуляции отработавших газов с охлаждением под высоким давлением (EGR) и турбонаддувом с изменяемой геометрией турбины (VGT).На рисунке 1 представлена ​​схема системы вентиляции двигателя.

Рисунок 1 . Схема системы вентиляции двигателя с указанием положения соответствующих исполнительных механизмов и датчиков.

Давление в цилиндрах измеряется для каждого из шести цилиндров с помощью датчиков давления Kistler 6067C и AVL QC34C через модуль AVL 621 Indicom. Поток свежего воздуха в двигатель измеряется с помощью элемента ламинарного потока. Расход топлива измеряется гравиметрически с помощью устройства Cybermetrix Cyrius Fuel Subsystem (CFS).Концентрации CO ₂ на впуске и выпуске измеряются с помощью анализаторов Cambution NDIR500, что позволяет рассчитать фракцию EGR. Для измерения концентрации NOx используется быстрый анализатор Cambution fNOx400. Концентрации CO ₂ и NOx также измеряются с помощью анализаторов California Analytical Instruments NDIR600 и HCLD600 соответственно. Несгоревшие углеводороды измеряются с помощью анализатора CAI HFID600.

Температура охлаждающей жидкости, масла и газа в различных местах измеряется с помощью термопар.Данные отслеживаются и регистрируются через интерфейс dSPACE. Модуль управления двигателем (ECM) подключен к системе dSPACE через общий последовательный интерфейс (GSI), который позволяет от цикла к циклу контролировать и контролировать заправку топливом и различные другие функции двигателя.

2.2. Система срабатывания регулируемого клапана

Схема системы VVA показана на рисунке 2. Электрогидравлическая система регулируемого срабатывания клапана (VVA) обеспечивает гибкое, независимое от цилиндра, циклическое управление работой клапана.Каждая пара впускных и выпускных клапанов приводится в действие независимо. Обратная связь по положению для каждой пары клапанов измеряется с помощью линейного переменного дифференциального трансформатора (LVDT). В dSPACE реализован контроллер реального времени для управления срабатыванием клапана.

Рисунок 2 . Схема системы срабатывания регулируемого клапана.

Профили клапанов для активных цилиндров в этой работе сохраняются такими же, как профили стандартных клапанов, как показано на рисунке 3. CDA для трех цилиндров достигается за счет деактивации впрыска топлива и движения клапана для цилиндров 4, 5 и 6, как показано на рисунке 4.Заправка увеличена (почти вдвое) в трех активированных цилиндрах для поддержания тормозного момента.

Рисунок 3 . Профили впускного и выпускного клапана с обычным распредвалом.

Рисунок 4 . В отключенных цилиндрах нет впрыска топлива, и их клапаны закрыты во время CDA. Количество впрыскиваемого топлива увеличивается вдвое, чтобы активные цилиндры в CDA могли обеспечить требуемый тормозной момент.

2.3. Система дополнительной обработки

На рисунке 5 показана схема системы последующей обработки (A / T) в испытательной установке.Катализатор окисления дизельного топлива (DOC) окисляет несгоревшие углеводороды и монооксид углерода с образованием диоксида углерода и воды. Дизельный сажевый фильтр (DPF) физически улавливает твердые частицы, а система избирательного каталитического восстановления (SCR) способствует реакции между впрыснутой мочевиной, оксидами азота (NOx) и другими частицами в выхлопных газах с образованием азота и воды (Koebel et al., 2000). Система SCR на экспериментальном стенде в настоящее время настроена для пассивной работы без введения мочевины.

Рисунок 5 . Система доочистки дизельного двигателя (A / T) состоит из дискретных модулей снижения выбросов, а также системы впрыска мочевины и необходимого оборудования, такого как термопары и средства измерения выбросов. Обратите внимание, что SCR в испытательной установке в настоящее время используется в пассивном режиме без введения мочевины.

3. Анализ эффективности

Анализ эффективности цикла двигателя реализован, чтобы лучше понять влияние CDA и традиционных стратегий терморегулирования АКП.Эффективность открытого цикла (OCE) отражает эффективность процесса газообмена, эффективность замкнутого цикла (CCE) представляет собой эффективность сгорания, а механический КПД (ME) учитывает потери на трение и дополнительные потери (Stanton, 2013). Три показателя эффективности влияют на термический КПД тормоза (BTE), как показано в уравнении (1) (дополнительную информацию см. В Stanton et al. (2013)).

4. Последующая обработка (A / T) Управление температурным режимом Актуальность простоя во время HD-FTP

Раздел 1065.530 Свода федеральных нормативных актов EPA (Агентство по охране окружающей среды США, 2017 г.) определяет последовательность испытаний для цикла привода HD-FTP, включая цикл холодного запуска, выдержки и цикла горячего запуска, как показано на рисунке 6. Топливный цикл. потребление, совокупные NOx на выходе из двигателя и совокупные NOx в выхлопной трубе для последовательности испытаний рассчитываются путем взвешенного суммирования расхода топлива, совокупных NOx на выходе из двигателя и совокупных NOx в выхлопной трубе циклов холодного и горячего запуска.Холодный пуск имеет весовой коэффициент 1/7, а горячий пуск имеет весовой коэффициент 6/7 (Агентство по охране окружающей среды США, 2017).

Рисунок 6 . Профили скорости и крутящего момента для HD-FTP показывают, что почти 40% работы HD-FTP происходит в режиме ожидания. Затененные серые области выделяют участки холостого хода (800 об / мин / 1,3 бара), а соответствуют BMEP <3 бар, где потенциально может быть реализован CDA.

На рисунке 6 показано, что примерно 40% цикла HD-FTP проводится в режиме ожидания, здесь предполагается, что это 800 об / мин / 1.BMEP 3 бар, что соответствует обычному среднему диапазону применения. Следовательно, температура на выходе из двигателя и скорость потока выхлопных газов в этом состоянии оказывают значительное влияние на способность двигателя нагревать, поддерживать или охлаждать компоненты АКП до желаемых уровней.

В следующем разделе подробно рассматриваются расход топлива, температура на выходе из двигателя, расход выхлопных газов и выбросы в обычных шестицилиндровых и полумоторных рабочих режимах CDA во время установившегося холостого хода.Цель состоит в том, чтобы обеспечить сравнение характеристик управления температурным режимом АКП обычных шестицилиндровых двигателей и CDA половинного двигателя в условиях холостого хода.

5. Результаты — Рабочие стратегии 800 об / мин / 1,3 бар холостого хода для управления температурным режимом A / T: разогрев и поддержание тепла

Для повышения температуры компонентов АКП желательны как повышенные температуры на выходе из двигателя, так и повышенная скорость потока выхлопных газов. Температура на выходе из двигателя должна быть не менее 200 ° C для прогрева компонентов АКП до 200 ° C, при этом более высокий расход выхлопных газов (или температура на выходе из двигателя) ускоряет процесс прогрева.Как только компоненты АКП достигают желаемых температур, для поддержания этих температур требуется повышенная температура на выходе из двигателя; однако в повышенных расходах выхлопных газов больше нет необходимости. Более низкие скорости потока выхлопных газов предпочтительны для уменьшения эффекта охлаждения в случае, если температура на выходе из двигателя упадет ниже температуры достаточно прогретой системы АКП. В этом разделе особое внимание уделяется работе двигателя в установившемся режиме, в то время как сравнения во время переходной работы двигателя (по ездовому циклу HD-FTP) подробно описаны в следующем разделе.В этом разделе сравниваются вышеупомянутые воздействия температуры на выходе из двигателя и расхода выхлопных газов на прогрев / нагрев АКП для следующих четырех рабочих стратегий на установившемся холостом ходу (800 об / мин / 1,3 бар).

1. Шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу — обычный режим работы шестицилиндрового двигателя, нацеленный на лучший удельный расход топлива при торможении (BSFC). Эта стратегия реализует топливосберегающие профили впрыска с началом тепловыделения вблизи верхней мертвой точки и характеризуется низкой температурой на выходе из двигателя и расходом выхлопных газов, что несовместимо с прогревом АКП или работой в режиме поддержания тепла.Стратегия «Лучшая эффективность шестицилиндрового двигателя на холостом ходу» включена сюда в качестве основы для демонстрации увеличения расхода топлива, которое обычно требуется в обычных системах двигателя для повышения и поддержания желаемых температур АКП для соответствия текущим требованиям по выбросам выхлопных газов.

2. Шестицилиндровый прогрев АКП на холостом ходу — обычный режим работы шестицилиндрового двигателя с упором на повышение температуры АКП. Эта стратегия использует полностью закрытый VGT и четыре поздних впрыска (которые приводят к неэффективному с точки зрения расхода топлива отложенному тепловыделению) для повышения температуры на выходе из двигателя и расхода выхлопных газов для ускоренного прогрева АКП, хотя и за счет увеличения расхода топлива. .

3. Шестицилиндровый двигатель АКП с подогревом на холостом ходу — обычный режим работы шестицилиндрового двигателя с упором на поддержание повышенных температур АКП при максимальной топливной экономичности. Подобно стратегии «прогрева АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу», эта стратегия реализует неэффективное с точки зрения расхода топлива отложенное тепловыделение для поддержания повышенных температур на выходе из двигателя для работы АКП в режиме ожидания и включает в себя в основном закрытый VGT для улучшения топливная экономичность по сравнению со стратегией «прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу» за счет снижения насосных потерь.

4. CDA A / T с полумотором на холостом ходу —Работа с трехцилиндровым двигателем позволяет поддерживать желаемую температуру A / T более экономичным способом, чем это возможно с помощью « теплый холостой ход ». Деактивация трех цилиндров уменьшает поток воздуха (но не ниже уровней, необходимых для полного сгорания с низким уровнем дыма), повышая температуру на выходе из двигателя (за счет уменьшения соотношения воздух-топливо) с меньшим расходом топлива (из-за меньшей работы насоса) . Эта стратегия предусматривает достаточно высокие температуры на выходе из двигателя и более низкий расход выхлопных газов, что помогает снизить скорость охлаждения прогретых компонентов АКП на более поздних этапах цикла движения.

Первые две стратегии соответствуют работе стандартного двигателя в тех случаях, когда система нейтрализации выхлопных газов: (i.) Уже полностью прогрета и (ii.) Требует терморегулирования, соответственно. Положение клапана рециркуляции ОГ и давление в рампе для последних двух стратегий были изменены для реализации выбросов NOx из двигателя, несгоревших углеводородов и твердых частиц в соответствии со стратегиями складских запасов. Общее количество топлива было изменено для достижения желаемого крутящего момента. Испытания проводились со строгим соблюдением механических ограничений, указанных в таблице 1.

Таблица 1 . Механические ограничения.

На рисунке 7 сравниваются профили закачки, используемые для каждой из описанных выше стратегий. Стратегия «Шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу» включает впрыск топлива и последующее тепловыделение около ВМТ (см. Рис. 7A), поскольку это соответствует низкому расходу топлива. Для достижения повышенных температур на выходе из двигателя в стратегиях «прогрева АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» и «нагрева АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» используются четыре отложенных впрыска и последующие отложенные тепловыделения (согласно рисункам 7B, C. ).Стратегия «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» обеспечивает желаемые повышенные температуры на выходе из двигателя (за счет более низкого соотношения воздух-топливо за счет уменьшения расхода воздуха) с двумя поздними впрысками (вместо четырех поздних впрысков) (см. Рисунок 7D). Обратите внимание, что это не самая экономичная стратегия для CDA с половинным двигателем в этой рабочей точке, и она все же более эффективна, чем наиболее эффективная стратегия работы с 6-цилиндровым двигателем.

Рисунок 7 . Экспериментальный ток топливной форсунки и тепловыделение для четырех стратегий при 800 об / мин / 1.3 бар. Стратегия (A) «шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу» предусматривает два ранних впрыска, в то время как стратегии, предполагающие работу с шестью цилиндрами в стратегии управления температурой (B, C) , имеют четыре поздних впрыска для получения повышенной температуры на выходе из турбины. Два отсроченных впрыска используются для стратегии (D) «Полудвигатель CDA A / T на холостом ходу с подогревом» для поддержания желаемых температур A / T с экономией топлива.

На рис. 8 показано, что стратегия «прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу» имеет самую высокую температуру на выходе из двигателя (260 ° C) и расход выхлопных газов, оба из которых являются предпочтительными для прогрева компонентов АКП — за счет высочайшего расхода топлива.Для сравнения, стратегия «шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу» имеет более низкий расход топлива наряду с гораздо более низкой температурой на выходе из двигателя (146 ° C) и меньшим потоком выхлопных газов, что не соответствует требованиям ни для прогрева АКП, ни для Работа АКП в режиме подогрева. Это сравнение демонстрирует потери топлива, которые обычно требуются при работе обычного шестицилиндрового дизельного двигателя, чтобы соответствовать требованиям управления температурным режимом АКП.

Рисунок 8 . Экспериментальные результаты при 800 об / мин / 1.3 бара на холостом ходу. Стратегия «прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу» обеспечивает быстрый прогрев АКП за счет повышения температуры и расхода на выходе из двигателя, хотя и за счет увеличения расхода топлива. Стратегия «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» обеспечивает экономичное поддержание температуры компонентов A / T за счет повышения температуры на выходе из двигателя, низкого расхода выхлопных газов и низкого расхода топлива.

После того, как компоненты АКП достигли желаемых температур (как будет показано ниже, примерно на 40% пути через HD-FTP), предпочтительнее использовать более экономичную стратегию работы с более низкой температурой на выходе из двигателя или скоростью потока выхлопных газов. Поддержание температуры АКП.Стратегия шестицилиндрового АКП на холостом ходу, показанная на Рисунке 8, является примером такой стратегии работы с 11% экономией топлива за счет снижения температуры на выходе из двигателя на 20 ° C. Обратите внимание, что эта стратегия по-прежнему имеет значительно более высокий расход топлива, чем стратегия «шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу», поскольку она включает поздний впрыск и в основном закрытый VGT.

Рис. 8 демонстрирует, что CDA допускает температуру на выходе из двигателя выше 200 ° C и самый низкий расход выхлопных газов, при этом расход топлива на 40, 33 и 4% ниже, чем при «прогреве шестицилиндрового АКП». на холостом ходу »,« Шестицилиндровый АКП с подогревом на холостом ходу »и« Шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу »соответственно.Таким образом, стратегия «полу-двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» является предпочтительной экономичной стратегией для поддержания A / T выше примерно 200 ° C. Уменьшение расхода выхлопных газов (за счет уменьшенного смещенного объема) снижает скорость охлаждения компонентов АКП, в то время как температура АКП превышает 200 ° C. Другими словами, из четырех рабочих стратегий стратегия «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» является предпочтительной для экономичного поддержания повышенных температур компонентов A / T. Это будет продемонстрировано через HD-FTP в следующем разделе этой статьи.

На рисунке 9 для каждой из четырех стратегий холостого хода показано приблизительное значение относительной скорости теплопередачи от выхлопного газа двигателя к слоям катализатора системы АКП. Рассматривая слои катализатора DOC, DPF и SCR как одну сосредоточенную массу при мгновенной температуре T _слой , скорость теплопередачи можно приблизительно оценить с помощью уравнения (2) (Ding et al., 2015).

Рисунок 9 . Расчетные нормализованные результаты теплопередачи для четырех стратегий при 800 об / мин / 1.3 бар. Разогрев катализатора происходит быстрее всего во время стратегии «прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу». Как только температура катализатора достигает желаемой температуры (например, 300 ° C), предпочтительна стратегия «холостого хода CDA A / T половинного двигателя с подогревом» с учетом более низкого расхода выхлопных газов и повышенной температуры на выходе из двигателя.

м⋅экв — расход газа на выходе из двигателя, T _exh — температура газа на выходе из двигателя и ° C — постоянная величина, которая зависит от геометрии и материала катализатора.

Эта простая модель дает приблизительную скорость теплопередачи от выхлопного газа к системе A / T для данной эффективной температуры слоя как функцию экспериментально измеренных расхода и температуры на выходе из двигателя для каждой из четырех стратегий холостого хода. Положительная скорость теплопередачи соответствует разогреву катализатора, поскольку тепло передается от выхлопных газов к катализатору. Отрицательная скорость теплопередачи соответствует охлаждению катализатора, так как тепло передается от катализатора выхлопным газам.Нормализованная скорость теплопередачи остается положительной, пока температура слоя катализатора T ниже температуры газа на выходе из двигателя T _exh и происходит прогрев катализатора. Нормализованная скорость теплопередачи отрицательна, когда T _слой выше T _exh и происходит охлаждение катализатора. Таким образом, «переход через нуль» на рисунке 9 для каждой из четырех стратегий соответствует T _exh для соответствующей стратегии.Согласно уравнению (2), наклон нормализованных линий теплопередачи на рисунке 2 пропорционален m⋅exh55. Таким образом, наклон линии более крутой для более высокого расхода выхлопных газов. В результате и в соответствии с ожиданиями более высокая скорость потока выхлопных газов приводит к более высокой скорости прогрева, когда слой T ниже, чем T _exh . Однако более высокий расход выхлопных газов соответствует более быстрому охлаждению катализатора, когда T _слой выше, чем T _exh .В результате на рис. 2 показано, что для температуры катализатора ниже примерно 200 ° C предпочтительна стратегия «прогрева АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу». Однако для температур катализатора выше примерно 200 ° C предпочтительна стратегия «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу», поскольку она может охлаждать катализатор медленнее, чем другие стратегии, и одновременно потреблять меньше топлива.

Таким образом, рисунок 9 демонстрирует, что: (i) стратегия «прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу» предпочтительна для прогрева АКП и (б) «полу-двигатель CDA A / T остается. Стратегия «теплый холостой ход» предпочтительна для поддержания повышенных температур компонентов АКП.В следующем разделе это продемонстрирует экспериментальные результаты HD-FTP.

На рис. 10 показан результат анализа эффективности цикла для каждой из четырех стратегий. Основным фактором более высокого расхода топлива (т. Е. Более низкой термической эффективности тормозов (BTE)) для стратегий «прогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» и «подогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» является более низкий открытый цикл. КПД за счет более высокого давления в выпускном коллекторе. Более высокое давление в выпускном коллекторе приводит к большим неэффективным с точки зрения расхода топлива контурам откачки (согласно Рисунку 11) и вызвано комбинацией отложенного тепловыделения (согласно Рисункам 7B, D) и полностью / в основном закрытыми положениями VGT, используемыми для этих стратегий.Более конкретно, задержанные тепловыделения увеличивают давление в выпускном коллекторе за счет повышения давления в цилиндре во время такта расширения и продувки. Полностью / в основном закрытый VGT увеличивает давление в выпускном коллекторе за счет ограничения потока между выпускным коллектором и выпускными объемами турбины. С другой стороны, стратегия «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» имеет меньший насосный контур и более высокую эффективность открытого цикла, чем даже стратегия «шестицилиндровый двигатель с максимальной эффективностью на холостом ходу».Это результат уменьшения воздушного потока в двигателе за счет меньшего смещенного объема, а также более раннего впрыска топлива и в основном открытого положения VGT.

Рисунок 10 . Эффективность экспериментального цикла для четырех стратегий при 800 об / мин / 1,3 бар. Основной причиной более высокого расхода топлива для стратегий «прогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» и «подогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» является более низкая эффективность открытого цикла в результате отложенного впрыска топлива и полностью / в основном закрытые позиции по VGT.Расход топлива для стратегии «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» ниже, чем для стратегии «Лучшая эффективность шестицилиндрового двигателя на холостом ходу», в результате более высокой эффективности открытого цикла, которая выше из-за более низких насосных потерь через меньший смещенный объем при CDA.

Рисунок 11 . Экспериментальные диаграммы PV для четырех стратегий при 800 об / мин / 1,3 бар. Контуры нагнетания являются самыми большими для стратегий «прогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» и «подогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» в результате полностью закрытых положений VGT и задержки SOI.Увеличенная работа насоса требует более высокого расхода топлива, увеличения температуры на выходе из двигателя и расхода для прогрева АКП. Насосный контур является самым маленьким для стратегии «Полудвигатель CDA A / T на холостом ходу с подогревом» в результате меньшей работы перекачки за счет уменьшенного смещенного объема.

На рисунке 12 показаны измеренные выбросы вне двигателя для каждой из четырех стратегий. Положение клапана рециркуляции ОГ и давление в рампе были отрегулированы таким образом, что выбросы для стратегий «Шестицилиндровый АКП с подогревом на холостом ходу» и «Половина двигателя CDA с подогревом на холостом ходу» были сопоставимы со стратегиями «Шесть -цилиндр с максимальной эффективностью на холостом ходу »Результат« прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу ».

Рисунок 12 . Результаты экспериментов по выбросам для каждой из четырех стратегий при 800 об / мин / 1,3 бар.

Этот раздел демонстрирует, что стратегии неэффективного использования топлива, а именно отложенная SOI и полностью / в основном закрытые положения VGT, могут использоваться на холостом ходу для повышения температуры на выходе из двигателя и расхода для прогрева компонентов АКП при обычной работе с шестью цилиндрами . Эти стратегии также могут использоваться для поддержания повышенных температур компонентов АКП, причем CDA с половинным двигателем является предпочтительным, учитывая его более низкий расход топлива, повышенную температуру и более низкий расход выхлопных газов.В следующем разделе это будет продемонстрировано во время HD-FTP посредством сопоставления с разрешением ездового цикла кумулятивных прогнозируемых NOx в выхлопной трубе и измеренного расхода топлива.

6. Половина двигателя CDA на участках HD-FTP с BMEP ниже 3 бар

В предыдущем разделе CDA для половины двигателя был представлен как стратегия экономии топлива на холостом ходу с нагрузкой для поддержания температуры компонентов АКП, когда они достигают 200 ° C, за счет снижения расхода выхлопных газов и достаточных температур на выходе из двигателя для предотвращения охлаждения АКП. .Чтобы еще больше снизить расход топлива во время цикла привода HD-FTP и одновременно поддерживать температуру компонентов АКП, не холостые участки HD-FTP, где BMEP <3 бар, также рассматривались для CDA половинного двигателя.

В следующем разделе представлены результаты реализации CDA для половины двигателя как на нагруженных участках холостого хода, так и на участках, где BMEP <3 бар в последовательности испытаний HD-FTP.

7. Результаты — экономия топлива и влияние NOx в выхлопной трубе традиционных и поддерживаемых CDA стратегий управления температурным режимом в ходе HD-FTP

7.1. Результаты

В этом разделе сравниваются результаты четырех экспериментов HD-FTP, чтобы продемонстрировать, что: (i) сокращение NOx в выхлопной трубе возможно за счет неэффективных по топливу стратегий управления температурой АКП с шестью цилиндрами (отложенный впрыск топлива и максимально / почти закрытый Положение VGT), и (ii) аналогичные уровни NOx в выхлопной трубе возможны при значительно более низком расходе топлива за счет использования CDA половинного двигателя на холостом ходу для работы АКП в режиме подогрева. Четыре стратегии работы HD-FTP включают:

1. Цикл максимальной эффективности шестицилиндрового двигателя — результат работы двигателя через HD-FTP с использованием стандартной калибровки двигателя, разработанной для максимальной экономии топлива двигателя. Эта стратегия включает в себя стратегию «Максимальный КПД шестицилиндрового двигателя на холостом ходу», описанную в предыдущем разделе на холостом ходу, и обеспечивает базовый уровень выбросов выхлопных газов и расхода топлива.

2. Цикл терморегулирования АКП с шестью цилиндрами — результаты работы двигателя через HD-FTP с использованием калибровки двигателя, которая соответствует текущим ограничениям выбросов на шоссе.Эта стратегия включает отложенный впрыск топлива во всех возможных рабочих условиях (включая режим без холостого хода) и максимально закрытое положение VGT на холостом ходу с нагрузкой, чтобы повысить температуру на выходе из двигателя и скорость потока. В этом подходе используются ранее описанные стратегии «прогрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» и «нагрев АКП с шестью цилиндрами на холостом ходу» во время холостого хода для частей цикла холостого хода, когда температура на выходе системы SCR ниже 200 ° C ( заштрихованные красным участки холостого хода «прогрева» на Рисунке 13) и при температуре выше 200 ° C (заштрихованные зеленые участки холостого хода «подогрева» на Рисунке 13) соответственно.В не холостых условиях поздний впрыск также снижает выбросы NOx в двигатель, что вместе с более быстрым прогревом компонентов АКП снижает выбросы NOx в выхлопной трубе до приемлемых уровней. Этот рабочий режим включен, чтобы продемонстрировать увеличение расхода топлива, которое обычно требуется при работе обычного шестицилиндрового двигателя, чтобы термически управлять АКП в соответствии с текущими пределами выбросов.

3. Цикл холостого хода CDA A / T с половинным двигателем — результаты работы «Цикла терморегулирования АКП с шестью цилиндрами» с одной модификацией: с использованием «CDA A / T с полумоторным двигателем. режим холостого хода вместо режима работы шестицилиндрового АКП на холостом ходу, когда температура на выходе SCR превышает 200 ° C (заштрихованные зеленые участки на Рисунке 13).Эта стратегия демонстрирует экономию топлива, возможную за счет использования CDA на холостом ходу для поддержания температуры компонентов АКП.

4. CDA A / T с половинным двигателем, цикл холостого хода / без холостого хода — результаты выполнения «Цикла терморегулирования АКП с шестью цилиндрами» со следующими модификациями: с использованием «CDA A / T с половиной двигателя» T остается в тепле на холостом ходу »на холостом ходу с подогревом (заштрихованные зеленые участки на Рис. 13) и при работе участков« Половина двигателя CDA A / T в теплом режиме без холостого хода », где BMEP <3 бар (заштрихованные коричневые участки на Рис. ).Проблема с помпажем компрессора, которая первоначально наблюдалась при переходе с шести цилиндров на CDA (на высокоскоростных участках, где BMEP <3 бар), была решена путем соответствующей задержки перехода. Стратегия «Наполовину двигатель CDA A / T остается в тепле без холостого хода» демонстрирует дополнительную экономию топлива, возможную за счет использования CDA на не холостых участках HD-FTP с поддержанием температуры компонентов A / T.

Рисунок 13 . Последовательность испытаний для цикла HD-FTP. Заштрихованные красные участки соответствуют режиму холостого хода «прогрев АКП».Заштрихованные участки зеленого цвета соответствуют режиму холостого хода АКП в режиме ожидания, а заштрихованные коричневые участки соответствуют режиму работы АКП в режиме ожидания без режима ожидания, где BMEP <3 бар. Для «цикла управления температурой шестицилиндрового АКП» стратегии «прогрев шестицилиндрового АКП на холостом ходу» и «шестицилиндровый АКП на холостом ходу» используются во время прогрева и остановки. -тёплые неработающие секции соответственно. Для «Цикла холостого хода CDA A / T с подогревом половинного двигателя» во время прогрева используются стратегии «Прогрев холостого хода шестицилиндрового A / T» и «CDA A / T на холостом ходу с половинным двигателем». секции холостого хода и подогрев, соответственно.Для «цикла максимальной эффективности шестицилиндрового двигателя» стратегия «максимальная эффективность шестицилиндрового двигателя на холостом ходу» использовалась как для прогрева, так и для прогрева на холостом ходу.

На рисунке 14 приведены основные результаты цикла HD-FTP для каждой из этих стратегий. Как показано, снижение NOx в выхлопной трубе на 35% стало возможным благодаря стратегии «Шестицилиндровый цикл управления температурой АКП», хотя и за счет увеличения расхода топлива примерно на 5% по сравнению с HD-FTP. Внедрение «Половина двигателя CDA A / T на холостом ходу в режиме холостого хода» на холостом ходу (как часть «Цикла на холостом ходу в режиме CDA на половинном двигателе») для условий, в которых система SCR была не менее 200 ° C, приводит к очень схожим уровням NOx в выхлопной трубе с уменьшением расхода топлива на 3% по сравнению с «циклом управления температурой АКП с шестью цилиндрами».В дополнение к реализации «Половина двигателя CDA A / T с подогревом на холостом ходу» на холостом ходу, «Полумоторный CDA с подогревом холостого хода / без холостого хода» также использует CDA с половинным двигателем на не холостых участках <3 бар), в результате чего расход топлива еще выше на 0,4% по сравнению с «циклом холостого хода CDA A / T с полумотором в горячем состоянии». В оставшейся части этого раздела статьи будут подробно описаны причины этих результатов. Результаты расхода топлива, показанные на рисунке 14, были определены путем экспериментальных измерений расхода топлива на испытательном двигателе.Измеренные температуры на выходе СКВ использовались в качестве входных данных для предполагаемой карты эффективности преобразования NOx СКВ (см. Рисунок 15) для оценки мгновенных выбросов NOx из выхлопной трубы. Затем они были интегрированы для получения результатов, показанных на Рисунке 14 и последующих графиках, описанных ниже.

Рисунок 14 . Увеличение расхода топлива до 3,0% может быть достигнуто за счет внедрения CDA на загруженных холостых участках HD-FTP. Более того, улучшение на 3,4% может быть достигнуто за счет реализации CDA на соответствующих участках, не работающих в режиме ожидания, вместе с загруженными участками в режиме ожидания.Способность CDA поддерживать температуру A / T отражается в форме почти равного / более низкого выхода NOx из выхлопной трубы по сравнению с шестицилиндровым терморегулятором.

Рисунок 15 . Измеренная температура SCR от оборудования A / T используется для прогнозирования эффективности SCR. Кривая эффективности SCR показывает, что эффективность достигает максимального значения при температурах катализатора от 250 до 450 ° C. NOx на выходе из выхлопной трубы оценивается с использованием этой прогнозируемой эффективности SCR.

На рисунках 16–18 показаны результаты выполнения четырех вышеупомянутых стратегий через HD-FTP.Все показанные результаты были измерены экспериментально, за исключением «Эффективности SCR» и «NOx на выходе из выхлопной трубы», которые были оценены с использованием стратегии, показанной на Рисунке 15. На Рисунке 16A показано отложенное начало закачки (SOI), реализованное для «Шести». -цилиндровый цикл управления температурным режимом АКП »,« Цикл холостого хода АКП в полумоторном двигателе в горячем состоянии »и« Цикл в режиме нагрева в режиме холостого хода / без холостого хода АКП половинного двигателя », за исключением тяжелых переходных режимов (для всех их) и во время холостого хода с подогревом для «Цикла холостого хода CDA A / T с подогревом половинного двигателя» и «Цикл холостого хода CDA с подогревом / без холостого хода».”

Рисунок 16 . (A) Начало впрыска топлива (SOI), реализованное через HD-FTP для каждого из циклов. (B) Позиции VGT, реализованные через HD-FTP для каждого из циклов. (C, D) Стратегии «Цикл терморегулирования АКП с шестью цилиндрами» и «Цикл холостого хода с подогревом АКП половинного двигателя» приводят к температурам газа на выходе из двигателя (C) и SCR температуры на выходе (D) , которые сопоставимы друг с другом и превосходят таковые для «цикла с максимальной эффективностью шестицилиндрового двигателя.«Цикл холостого хода / не холостого хода CDA с подогревом половинного двигателя» приводит к более высокой температуре на выходе EOT и SCR, чем три других цикла.

На рис. 16B показан максимально или почти полностью замкнутый VGT для всех участков холостого хода «цикла терморегулирования АКП с шестью цилиндрами», но только во время участков холостого хода прогрева «Положение АКП полу-двигателя. -Цикл холостого хода с подогревом »и« Цикл холостого хода / холостого хода CDA с подогревом половинного двигателя ». «Цикл управления температурным режимом шестицилиндрового АКП», «Цикл холостого хода АКП в полумоторном двигателе в горячем состоянии» и «Цикл в режиме нагрева в режиме холостого хода / холостого хода АКП половинного двигателя» одинаковы во время A / T фаза разогрева, как и ожидалось.

На рис. 16C показано, что температура на выходе из двигателя для «цикла терморегулирования АКП с шестью цилиндрами» и «Цикла подогрева АКП с половинным двигателем» выше, чем «максимальная эффективность шестицилиндрового двигателя. цикл », как и ожидалось. Еще более высокие температуры на выходе из двигателя наблюдаются для «прогретого цикла АКП на холостом ходу / без холостого хода» из-за дополнительного режима работы АКД половинного двигателя во время участков нагрева без холостого хода (BMEP <3 бар). Повышенные температуры и благоприятные скорости потока выхлопных газов (не показаны) приводят к более высоким температурам на выходе SCR на протяжении всего цикла, как показано на Рисунке 16D.

Рисунок 17 демонстрирует, что эффективность преобразования SCR NOx для «Цикл холостого хода / холостого хода CDA в нагретом состоянии» выше, чем у других циклов, в то время как эффективность преобразования для «Цикла холостого хода CDA полумоторного двигателя в горячем состоянии» цикл »и« Цикл терморегулирования АКП с шестью цилиндрами »сопоставимы друг с другом и выше, чем у« Цикла с максимальной эффективностью шестицилиндрового двигателя ». Это прямой результат более высоких выходных температур SCR для этих циклов (см. Рисунок 16D). Более высокий выброс NOx из двигателя (через более ранний SOI) и более низкая эффективность SCR для «Шестицилиндрового топливного инжектора дизельных двигателей b

— морское исследование

Изображение предоставлено: www.riceweightloss.com

Старые двигатели с продувкой по контуру могут иметь одну форсунку, установленную по центру головки цилиндров. Поскольку выпускной клапан находится в центре головки блока цилиндров в современных двигателях с прямоточной продувкой, топливные клапаны (2 или 3) расположены по периферии головки.
Давление, при котором работает форсунка, можно отрегулировать, регулируя нагрузку на пружину. Давление, при котором работают форсунки, различается в зависимости от двигателя, но может достигать 540 бар.

— Топливные форсунки достигают этого за счет использования подпружиненного игольчатого клапана.
— Топливо под давлением от топливного насоса подается вниз по корпусу форсунки в камеру форсунки чуть выше, где игольчатый клапан крепко удерживается на своем седле сильной пружиной.
— Когда плунжер топливного насоса поднимается в цилиндре, в камере нарастает давление, воздействуя на нижнюю часть иглы, как показано. Когда эта сила преодолевает направленную вниз силу пружины, игольчатый клапан начинает открываться.
— Топливо теперь воздействует на зону посадки клапана и увеличивает подъемную силу.
— Когда это происходит, топливо попадает в пространство под иглой и проталкивается через небольшие отверстия в сопле, где оно выходит в виде «распыленной струи».

Кредит изображения: www.marinediesels.co.uk

В конце поставки давление резко падает, и пружина быстро закрывает игольчатый клапан.

РАСПЫЛЕНИЕ

Распад топлива на очень мелкие частицы, когда оно впрыскивается в цилиндр.
Правильное распыление облегчает начало горения и гарантирует, что каждая мельчайшая частица топлива окружена частицами кислорода которые он может объединить

Изображение предоставлено: www.marineinsight.com

Относится к расстоянию, на которое частицы топлива проходят или проникают в камеру сгорания.

— Относится к модели движения прицела в камере сгорания в конце сжатия.
Форма распыления топлива конусообразная.

— Это происходит, когда во время впрыска наблюдается чрезмерная скорость распыления топлива, вызывающая контакт с металлическими частями двигателя, и одним из результатов является горение пламени.

Корпус клапана топливной форсунки обычно имеет фланец на верхнем конце, а нижний конец имеет резьбу для размещения корпуса форсунки и накидной гайки форсунки
Корпус форсунки имеет четыре отверстия.Одно предназначено для впуска топлива, а другое — для клапана заливки топлива, эти два отверстия соединены через общее пространство внутри топливного сопла или через кольцевое пространство.

Изображение предоставлено: DieselNet

Игла клапана, которая очень точно вошла в направляющую машины в корпус форсунки, удерживается на коническом седле непосредственно над отверстиями распыления.
Небольшой зазор между иглой и корпусом форсунки, чтобы учесть изменения температуры при работе с нагретым топливом.

Некоторые форсунки имеют внутренние охлаждающие каналы, выходящие в сопло, через которые циркулирует охлаждающая вода.Это необходимо для предотвращения перегрева и подгорания насадки. Форсунки
на современных двухтактных крейцкопфных двигателях не имеют внутренних каналов водяного охлаждения. Они охлаждаются за счет комбинации интенсивного охлаждения канала в головке блока цилиндров, расположенной рядом с карманами клапана, и топлива, которое рециркулирует через инжектор, когда толкатель находится на основании кулачка или когда двигатель остановлен.

Помимо охлаждения форсунки, рециркуляция топлива при остановленном двигателе поддерживает правильную вязкость топлива для впрыска, предотвращая его охлаждение.
Анимация напротив показывает принцип работы одной системы.
Топливные форсунки должны содержаться в хорошем состоянии для поддержания оптимальной эффективности и предотвращения возникновения условий, которые могут привести к повреждению цилиндра. Форсунки должны быть заменены в соответствии с рекомендациями производителя, отремонтированы и испытаны. Пружины могут ослабнуть при повторном срабатывании, что приведет к открытию инжектора при более низком давлении, чем предусмотрено. Игольчатый клапан и седло могут изнашиваться, что вместе с изношенными отверстиями сопла приведет к неправильному распылению и подтеканию.

1.Перегрев ИЛИ при охлаждении:
Если охлаждение форсунки снижено из-за системы охлаждения топливного клапана или плохой теплопередачи к головке блока цилиндров, рабочая температура форсунки повысится. Это может вызвать: —
— Размягчение иглы и седла, что увеличивает вероятность протечки форсунки и / или,
— Топливо расширяется / выкипает из топливного мешка, что приводит к образованию угольной трубы и повышенному уровню углеводородов и дыма. в выхлопных газах.

2.Переохлаждение:
Чаще встречается на старых судах с отдельными системами водяного охлаждения топливного клапана. Когда форсунка переохлаждена, верхняя часть форсунки опускается ниже температуры конденсации, и возникает кислотная коррозия из-за серы в жидком топливе. Это может вызвать сильную коррозию наконечника инжектора, что приведет к нарушению формы распыления.

3. Утечка из форсунки:
Эта неисправность приведет к образованию углеродных труб, поскольку капля топлива горит близко к наконечнику и остаются углеродные отложения.Формирование труб будет иметь прогрессивное влияние, влияя на форму распыления топлива, и это можно определить по повышенной температуре выхлопных газов и уровням дыма.
Утечку форсунки иногда можно определить по дефекту седла (седло больше не узкое и вызвано этим): —
— Недостаточное охлаждение,
— Грязь в топливе повреждает / истирает посадочное место,
— Чрезмерная игла удар клапана из-за чрезмерного времени работы, чрезмерного подъема иглы или усилия пружины.

4. Слабая пружина:
Это заставит инжектор открываться и закрываться при более низком давлении. Таким образом, в течение этих периодов впрыска размер капель топлива будет увеличиваться.
Увеличенный размер капель в начале сгорания снизит максимальное давление в цилиндре (позднее сгорание), в то время как увеличенный размер капель в конце сгорания приведет к увеличению температуры выхлопных газов и дыма (дожигание).
Причиной слабой пружины обычно является усталость металла из-за чрезмерного количества операций.

5. Провисшая игла:
Небольшая утечка между игольчатым клапаном и его корпусом необходима для смазки движущихся частей. Однако избыточная утечка из-за провисания иглы позволит большему количеству и большему размеру частиц топлива пройти между клапаном и корпусом.
Количество утечки не должно влиять на работу инжектора, если оно не является чрезмерным, но частицы грязи между иглой и корпусом могут увеличить трение и замедлить работу иглы.
Причиной провисания иглы обычно является плохая фильтрация топлива, вызывающая износ иглы и корпуса.

6. Плохое распыление:
Это увеличивает размер капель топлива, что увеличивает время, необходимое для сгорания. Таким образом, шум двигателя, выхлопной дым, температура выхлопных газов и т. Д. Увеличатся. Плохое распыление может быть вызвано низким давлением впрыска (износ топливного насоса), высокой вязкостью топлива и засорением отверстия форсунки, например, угольными трубами.

7.Плохое проникновение
Это уменьшит смешение топлива и воздуха и увеличит чрезмерное обогащение в центральной части цилиндра. Таким образом, только после сгорания в центральной области расширяющиеся газы будут перемещать топливный заряд в богатое воздухом внешнее кольцо цилиндра, где присутствует наибольшая масса воздуха.
Это увеличит время, необходимое для сгорания, поскольку смесь топлива и воздуха во многих областях неправильная, и, следовательно, увеличится дожигание, температура выхлопа и дымность.
Причины плохого проникновения — пониженное давление впрыска и засорение отверстий форсунки, например, рожков или отложений в мешочке.

8. Избыточное проникновение
Это произойдет, когда плотность воздуха внутри цилиндра уменьшится или возникнут отверстия слишком большого размера. Поток жидкости проходит слишком далеко в цилиндр, так что имеет место сильный удар жидкости о стенку гильзы. Это удалит смазку гильзы, и после горения значительно увеличится температура стенки гильзы и ее тепловое напряжение.
Если это чрезмерное проникновение вызвано длительными операциями на малой мощности, то следует установить насадки с «медленной скоростью».

Форсунки с медленным пропариванием могут использоваться, когда требуется регулярная и продолжительная работа двигателя при 20-50% мощности.
Диаметр отверстия сопла уменьшен до
i. Уменьшить проникновение в менее плотный воздух в цилиндре
ii. Поддерживайте достаточный уровень распыления и давление впрыска, поскольку снижается массовый расход.

Если двигатель работает в течение длительного периода на низких уровнях мощности / скорости с форсунками «нормального» размера, то распыление будет уменьшаться, что приведет к увеличению шума двигателя, механической нагрузки, выхлопного дыма, температуры выхлопных газов и расхода топлива.

1. Сильно увеличенные отверстия вызывают перегрев, возможно обгорание верхней поверхности поршня, а также вызывают отложения нагара в охлаждающем пространстве поршня при охлаждении маслом. Это также может вызвать повышенный износ цилиндра и поршневого кольца.

2. Если отверстия забиты, то разбрызгивание топлива будет происходить до такой степени, что это приведет к несовершенному сгоранию. Это, в свою очередь, может значительно снизить выходную мощность и вызвать все механические проблемы, которые обычно возникают после сжигания.
3. Если форсунки негерметичны или пружина повреждена, обгорает верхняя поверхность поршня, а также вызывает отложение нагара в охлаждающем пространстве поршня, если масло охлаждается. Это также может вызвать повышенный износ цилиндра и поршневого кольца и привести к пожару из продувки.

1. О раннем впрыске обычно свидетельствует стук в цилиндре. На диаграмме мощности максимальное давление будет значительно выше. Температура выхлопных газов будет низкой.

2. Негерметичный клапан можно определить по индикаторной диаграмме, которая показывает пониженное давление сгорания.Это будет некоторое снижение выходной мощности, повышение температуры выхлопных газов примерно на 10oC и наличие дымных газов. Блокировка форсунок и выхлопных отверстий. Пульсация турбонагнетателя также является частью индикации

3. После сжигания произойдет повышение температуры и давления выхлопных газов. Максимальная высота диаграммы мощности и тяги будет уменьшена. Другими признаками являются задымленный выхлоп, возможные возгорания на всасывании, засорение выхлопной системы, помпаж турбовентилятора

4. Забитые топливные форсунки — эффективность сгорания двигателя зависит от распыления топлива, формы и направления струй топлива.Так что отверстия должны быть чистыми. Первым внешним признаком накопления нагара будет повышение температуры выхлопных газов из-за того, что топливо не смешивается должным образом с воздухом и, следовательно, не сгорит полностью за отведенное время. Мощность снижена, выхлоп задымлен.

• Топливные форсунки должны содержаться в хорошем состоянии для поддержания оптимальной эффективности и предотвращения возникновения условий, которые могут привести к повреждению цилиндра.
• Форсунки должны быть заменены в соответствии с рекомендациями производителя, отремонтированы и испытаны.
• Пружины могут ослабнуть при повторной работе, что приведет к открытию форсунки при более низком давлении, чем предусмотрено.
• Игольчатый клапан и седло могут изнашиваться, что вместе с изношенными отверстиями сопла приведет к неправильному распылению и подтеканию.
• Во время работы необходимо обеспечить надлежащее охлаждение. Очистить охлаждающие каналы при капитальном ремонте.
• Следует использовать соответствующий сорт жидкого топлива, и его следует использовать после надлежащей очистки, чтобы предотвратить увеличение конических и овальных распыленных отверстий из-за абразивных материалов.
• Корпус клапана и иглу клапана всегда следует рассматривать как единое целое, а не как две отдельные части, и их следует заменять вместе.

  No related posts.