Загальна інформація системи живлення DIESELMAX JCB 3CX / 4CX з 2010 року

1. Загальна інформація

Загальна інформація

Паливна система відіграє центральну роль у продуктивності та ефективності двигуна, розподіляючи точну кількість палива у кожний циліндр у потрібний час. Паливо відбирається з бака паливопідкачуючим насосом із приводом від двигуна через водовідділювач. Уловлювач відокремлює воду, що міститься в паливі, до того, як воно пройде через паливопідкачуючий насос.

Паливо стискається під низьким тиском паливопідкачуючим насосом і проходить через паливний фільтр на шляху до отвору впускного паливного насоса високого тиску. Вкрай важлива ефективна фільтрація та знезараження палива. Паливний насос високого тиску може бути пошкоджений і не підлягає ремонту через забруднене паливо.

Паливний насос високого тиску роторного типу приводиться в дію двигуном. Насос подає паливо під високим тиском до паливних форсунок. Паливо під високим тиском подається "імпульсами", розрахованими у правильну точку циклу згоряння для кожного циліндра.

Коли паливні форсунки одержують імпульс палива під високим тиском, вони впорскують розпорошене паливо в камеру згоряння.

Коли тиск палива у форсунках падає, форсунка закривається, і паливо, що залишилося, стікає назад у паливний бак через зворотні паливопроводи.

Деяка кількість палива постійно проходить через паливний насос високого тиску для забезпечення внутрішнього мастила та охолодження. Це паливо стікає назад у бак через відвідні паливопроводи.

1. Паливний бак.
2. Водовідділювач (відстійник).
3. Паливопідкачуючий насос.
4. Паливний фільтр.
5. Паливний насос високого тиску (FIP).
6. Паливні форсунки (розпилювачі).

Фільтр попереднього очищення / водовідділювач, паливопідкачувальний насос та паливний фільтр

Фільтр попереднього очищення / водовіддільник

Фільтр попереднього очищення / водовідділювач призначений для відділення води та бруду від палива за допомогою спеціального хімічно обробленого паперового фільтруючого елемента. Чаша, встановлена ​​на дні уловлювача, збирає воду, віддалену з палива. Чаша оснащена електричним датчиком, який визначає коли рівень води перевищує заданий рівень. Датчик дозволяє використовувати відповідний пристрій сигналізації/індикатора. Воду можна злити за допомогою зливного гвинта/крана, встановленого на підставі чаші.

Дуже важливо регулярно випорожнити водовідділювач. Воду необхідно злити негайно, якщо датчик подає сигнал тривоги.

Паливопідкачуючий насос

Паливопідкачуючий насос діафрагмового типу із приводом від розподільчого валу двигуна. Насос всмоктує паливо з бака, через водовідділювач, прокачує його через фільтр і паливний насос високого тиску.

Насос оснащений важелем підкачування палива, керованим вручну, для полегшення прокачування палива після технічного обслуговування.

Стан А – накачування:

Коли розподільний вал обертається, кулачок валу натискає на штифт приводний. Штифт у свою чергу приводить у дію важіль насоса, штовхаючи діафрагму та стискаючи пружину. Під час руху діафрагми паливо в камері насоса створює тиск, виштовхуючи кульку (2f) з сідла і стискаючи пружину (2g). Паливо випливає із камери насоса через випускний отвір. У той же час тиск палива та пружина (2j) притискають кульку (2k) до сідла, запобігаючи витіканню палива назад через впускний отвір.

Стан В – Підйом:

Коли розподільний вал обертається далі, кулачок відходить від приводного штифта. Пружина тисне діафрагму, викликаючи падіння тиску в камері насоса. При цьому кулька (2k) притягується до сідла пружини, що стискає (2j), і паливо всмоктується в камеру насоса через впускний отвір. У той же час кулька (2f) втягується на своє сідло за допомогою пружини (2g), що запобігає витіканню палива через випускний отвір.

Паливний фільтр

Паливний фільтр складається з паперового елемента (3а), складеного таким чином, щоб отримати дуже велику площу поверхні. Паливо закачується у фільтр та проходить через паперовий елемент, де затримуються частинки бруду чи краплі води. Вбудований відстійник у нижній частині фільтра дозволяє зливати воду за допомогою гвинта/крана.

Найголовніше, щоб паливний фільтр змінювався регулярно відповідно до графіка обслуговування машини. Використовувати лише оригінальні змінні фільтри JCB.

1. Фільтр попереднього очищення/водоотделитель. 1а. Чаша. 1b. Зливний гвинт/кран. 1c. Датчик рівня води.
2. Паливопідкачуючий насос. 2a. Кулачок. 2b. Привідний штифт. 2c. Важіль насосу. 2d. Діафрагма. 2e. Пружина. 2f. Кулька випускного зворотного клапана. 2g. Пружина випускного зворотного клапана 2h. Випускний отвір. 2j. Пружина зворотного впускного клапана. 2к. Кулька впускного зворотного клапана. 2m. Впускний отвір.
3. Паливний фільтр. 3a. Фільтрувальний елемент. 3b. Відстійник. 3c. Зливний гвинт/кран.

Паливний насос високого тиску

Упорскування

Завдання паливного насоса високого тиску полягає в подачі точної кількості палива в циліндр точно в потрібний час відповідно до необхідної потужності. Паливо впорскується в циліндр під дуже високим тиском (до 600 бар). Насос виготовлений з точними допусками, тому важливо, щоб у насос не потрапляли бруд або вода. Не менш важливим для продуктивності насоса є використання дизельного палива належної якості.

Обертання провідного валу паливного насоса високого тиску вдвічі менше обертання колінчастого валу двигуна.

Паливний насос високого тиску відноситься до роторного типу і основний принцип роботи наступний:

Паливо з насоса, що підкачує, надходить у насос високого тиску через впускний отвір під низьким тиском (1). Потім паливо надходить у вбудований насос лопатевого типу, що перекачує. Насос, що перекачує, підвищує тиск палива до заданого значення. Тиск палива контролюється вбудованим запобіжним клапаном.

Паливо надходить через внутрішні канали до дозуючого клапана, який контролює кількість палива, що надходить у систему високого тиску через тягу управління та механічний регулятор (роботу регулятора див. у відповідному підрозділі нижче).

Стан А – заряджання:

Коли провідний вал насоса обертається, внутрішні отвори поєднуються, і дозоване паливо “заряджає” камеру (8) між двома плунжерами.

Стан B – упорскування:

Оскільки вал насоса продовжує обертатися, плунжери разом стискаються виступами кулачкового кільця, створюючи тиск на паливо в камері (8). Оскільки паливо знаходиться під тиском, внутрішні канали поєднуються, дозволяючи паливу під високим тиском виходити з насоса через один із чотирьох випускних отворів для палива під високим тиском (11) до форсунки.

Цей цикл повторюється один раз для кожного циліндра за один оберт насоса.

А. Стан паливного насоса – заряджання. В. Стан паливного насоса – упорскування.

1. Впускний отвір для палива низького тиску.
2. Вбудований насос, що перекачує.
3. Вбудований запобіжний клапан насоса, що перекачує.
4. Дозуючий клапан.
5. Тяга керування.
6. Вбудований механічний регулятор.
7. Ведучий вал насоса (з приводом від двигуна).
8. Завантажувальна камера.
9. Плунжер.
10. Кулачкове кільце.
11. Вихідні отвори високого тиску палива.

Регулятор

Насос має механічний регулятор. Він працює спільно з механізмом дросельної заслінки для керування частотою обертання двигуна. Регулятор також обмежує максимальну швидкість двигуна.

Регулятор складається з ряду вантажів, розташованих навколо валу насоса, що обертається.

Стан А – збільшення обертів двигуна:

У міру збільшення швидкості обертання насоса грузики виштовхуються назовні під дією відцентрової сили, переміщуючи тягу (3), з'єднану з клапаном, що дозує. Тяга (3) повертає клапан, що дозує, зменшуючи подачу палива і тим самим знижуючи частоту обертання двигуна.

Стан B – зменшення обертів двигуна:

У міру зниження частоти обертання двигуна зменшення відцентрової сили призводить до падіння вантажів регулятора усередину. Тяга (3) повертає дозуючий клапан для збільшення подачі палива і, таким чином, збільшення частоти обертання двигуна.

Регулятор керування дозуючим клапаном є точним, що дозволяє точно контролювати частоту обертання двигуна. Ступінь контролю такий, що двигун підтримує практично постійну швидкість.

Точка, в якій регулятор впливає на дозуючий клапан, визначається положенням дросельної заслінки. Тому, коли оператор встановлює дросельну заслінку на потрібну швидкість двигуна, регулятор підтримує вибрану швидкість.

З'єднання дозуючого клапана, дросельної заслінки та тяг регулятора здійснюється через тяги та пружини, розташовані в корпусі (5).

А. Стан регулятора – збільшення обертів двигуна. В. Стан регулятора – зменшення обертів двигуна.

1. Ведучий вал насоса (з приводом від двигуна).
2. Вантажівки вбудованого регулятора.
3. Тяга регулятора.
4. Дозуючий клапан.
5. Корпус тяги керування та тяги регулятора.

Особливості паливного насоса високого тиску Delphi DP210/DP310

Паливний насос включає декілька вдосконалених конструктивних особливостей, що допомагають поліпшити продуктивність двигуна і в той же час відповідати діючим нормам викидів.

Удосконалений холодний запуск показаний літерою A:

Змінюючи кутове положення кулачкового кільця (1а), можна змінити момент упорскування палива. Це корисно для полегшення холодного запуску та досягається гідравлічним шляхом за рахунок тиску палива.

Коли холодна охолоджувальна рідина двигуна, електричний перемикач (1e) замикається, подаючи живлення на електромагнітний клапан холодного випередження (1b). Плунжер електромагнітного клапана піднімається зі свого сідла, дозволяючи тиску палива впливати на поршень випередження (1d), переміщуючи кулачкове кільце в положення випередження. Електромагнітний клапан холодного випередження знеструмлюється, щоб повернути кулачкове кільце у робоче положення.

Гідравлічне випередження під час легкого навантаження:

Вигідно змінювати момент упорскування, коли двигун працює з невеликим навантаженням. Клапан (2a) випередження легкого навантаження використовує тиск палива для виявлення умов малого навантаження, що впливає на поршень (1d) випередження, змінюючи момент упорскування аналогічно випередженню холодного запуску.

Змінна подача палива — показана літерою B:

Для подальшого підвищення потужності двигуна та контролю викидів “крива” упорскування палива може змінюватись в залежності від частоти обертання та навантаження двигуна.

"Крива" упорскування контролюється формою кулачків на кулачковому кільці (1a). Кулачки визначають точну тривалість та характеристики тиску кожного упорскування палива. Оскільки одна форма або профіль кулачка ніколи не буде ідеальним для всіх умов роботи двигуна, профіль змінюють за допомогою спіральних пластин (3а). Ці пластини радіально переміщуються, щоб змінити профіль кулачка і, отже, переміщення роликів і плунжерів паливного насоса високого тиску. Спіральні пластини активуються положенням регулятора, блоку компенсатора крутного моменту (3b) та регулятора турбонаддува (якщо він встановлений).

Компенсатор крутного моменту (3b) переміщує спіральні пластини відповідно до тиску палива.

Запірний клапан:

Запірний клапан (4a) ізолює компенсатор моменту, що крутить, і системи випередження впорскування палива до тих пір, поки двигун не запуститься, гарантуючи, що насос залишається в оптимальному стані для запуску двигуна.

Солєноїд електричного відключення (ESOS):

Соленоїд ESOS (5a) знеструмлюється, щоб перекрити подачу палива до паливного насоса високого тиску і тим самим заглушити двигун. Щоб двигун запустився і працював, на соленоїд має бути постійно подано напругу.

Управління турбонаддувом (тільки двигуни з турбонаддувом):

Паливні насоси високого тиску на двигунах із турбонаддувом оснащені діафрагмою наддуву (6а). Діафрагма має вакуумний патрубок (6b) від колектора впускного двигуна. У міру підвищення тиску наддуву турбокомпресора діафрагма наддуву впливає клапан дозування палива, збільшуючи подачу палива в двигун. Також є з'єднання зі спіральними пластинами (3a) для зміни “кривого” упорскування для досягнення максимальної продуктивності двигуна.

1. 1a. Кулачкове кільце. 1b. Електромагнітний клапан холодного випередження. 1c. Блок випередження. 1d. Поршень випередження. 1е. Перемикач холодного запуску.
2. 2а. Клапан випередження під час легкого навантаження.
3. 3а. Спіральні пластини. 3b. Компенсатор моменту, що крутить.
4. 4а. Запірний клапан.
5. 5а. Соленоїд електричного відключення (ESOS).
6. 6а. Діафрагма турбонаддува. 6b. Вакуумний патрубок діафрагми турбонаддуву.

Паливні форсунки та згоряння (робочий хід)

Паливні форсунки

При упорскуванні паливо подається по паливопроводу високого тиску до багатоточкової форсунки.

3. Коли тиск палива, створюваний паливним насосом високого тиску, стає досить високим, голка виштовхується з сідла, стискаючи пружину. Потім паливо впорскується під високим тиском у циліндр. Високий тиск потрібний для забезпечення ретельного розпилення палива.

Коли тиск палива в паливному насосі високого тиску починає падати, пружина замикає голку назад на своє місце. Це гарантує, що в циліндр упорскується тільки паливо під найвищим тиском, забезпечуючи максимальне розпилення. Паливо, що потрапило в корпус форсунки, може стекти назад у паливний бак через випускний отвір (4). Паливо у випускному отворі знаходиться під низьким тиском.

Паливопровід високого тиску (5) складається з товстостінних сталевих безшовних трубок. На кінцях трубок є конічні ніпелі для ущільнення в конусах ущільнювачів на паливному насосі високого тиску і на корпусі тримача форсунки. Важливо, щоб паливопроводи високого тиску обслуговуються та встановлюються правильно, що забезпечує безпечну та ефективну роботу двигуна.

1. Багатоточкова форсунка у зборі.
2. Голка.
3. Пружина.
4. Випускний отвір.
5. Паливопровід високого тиску.
6. Утримувач форсунки.
7. Нагнітальний канал.
8. Насадка форсунки.
9. Прокладка регулювання тиску.
10. Натискний палець.
11. Фіксуючі штифти.
12. Проміжний диск.
13. Гайка кріплення форсунки.
14. Фільтр.
15. Накидна гайка – патрубок форсунки.

Згоряння (робочий хід)

У двигуні використовується система безпосереднього упорскування. Паливо впорскується безпосередньо в циліндр, змішування відбувається в камері згоряння (Х), утопленої в днищі поршня. Процес змішування починається під час такту впуску і продовжується протягом усього такту стиснення. Впускний отвір та камера згоряння ретельно спроектовані таким чином, щоб при упорскуванні паливо ретельно змішувалося з повітрям. Багатоточкова форсунка і високий тиск упорскування забезпечують хороший розподіл палива повітрям, що сприяє його змішуванню. Процес змішування продовжується до завершення згоряння.