О чем речь? Система питания дизельного двигателя трактора предназначена для подготовки и подачи топливовоздушной смеси в камеры сгорания мотора. Состоит из воздушной, топливной магистрали, фильтров грубой и тонкой очистки, подкачивающего насоса и ТНВД.
Почему выходит из строя? Во время эксплуатации трактора система питания может давать сбои. Часто это связано с низким качеством топлива, нарушением межсервисных интервалов обслуживания, установкой некачественных запчастей.
В этой статье:
- Особенности дизельного топлива для тракторов
- Принцип работы питания дизельного двигателя на примере трактора МТЗ-82
- Основные неисправности системы питания дизельного двигателя трактора
- Диагностика и обслуживание системы питания дизельного двигателя трактора
- Часто задаваемые вопросы о системе питания дизельного двигателя
Особенности дизельного топлива для тракторов
В соответствии с требованиямиГОСТ 305—82 системы питания дизельных двигателей должны работать на следующих типах топлива: Л* (летний дизель используется, если температура на улице не ниже 0°С); 3** (зимняя солярка с температурой застывания не превышающей -30°С применяется до минус 20°С на улице); морозоустойчивое дизтопливо (температура застывания не выше 45°С).
Наиболее важные характеристики дизтоплива: чистота (отсутствие посторонних примесей), высокая теплота горения, низкая вязкость и температурный показатель самовоспламенения, цетановое число не менее 45. Последний параметр определяет временной интервал до воспламенения топлива после его впрыска в цилиндр. Чем выше цетановое число, тем меньше задержка самовоспламенения и, соответственно, мягче будет работать ДВС.
* Летний дизель марок Л-0,2-40 и Л-0,5-40 с процентным содержанием серы 0,2 и 0,5 имеет температуру вспышки 40°С.
** Зимняя солярка марок «3-0,2 минус 35» и «3-0,5 минус 45» отличается температурой застывания, соответственно -35°С и - 45°С.
Особенности дизельного топлива для тракторов
Поскольку для заправки трактора необходимо использоваться чистое дизтопливо, его предварительно отстаивают в емкости на протяжении минимум 48 часов.
Прежде чем приступить к заправке, необходимо хорошо очистить горловину и крышку бака (в том числе и отверстия в крышке) от пыли, а также промыть фильтрующую сетку (расположенную в горловине).
Подготовка воздушно топливной смеси в системе питания дизельного двигателя в цилиндрах осуществляется очень быстро. При этом дизтопливо должно распыляться на очень мелкие капельки таким образом, чтобы вокруг них был достаточный для полного сгорания объем воздуха. Обеспечивается этот процесс топливными форсунками. Давление, с которым дизель впрыскивается внутрь цилиндров мотора, во много раз превышает сжатие воздуха в камере сгорания на соответствующем такте работы двигателя.
Основные системы питания дизельных двигателей, устанавливаемых на тракторную технику, имеют единую камеру сгорания (с неразделенным объемом), которая ограничивается нижней поверхностью поршня, стенками цилиндров и ГБЦ. В такой конструкции важно обеспечить наиболее эффективное перемешивание топливной смеси. Для этого неразделенные камеры сгорания проектируют в соответствии с формой факелов, возникающих при горении дизтоплива. В этом случае обеспечивается завихрение воздушного потока в углублении днища.
Мелкодисперсная топливная смесь в системе питания дизельного двигателя подается с высоким давлением из форсунки через несколько протоков, которые ориентированы по направлению таких углублений. При этом происходит испарение дизтоплива и его воспламенение под воздействием высоких температур. При завершении такта сжатия давление в камере достигает 3,5 – 5,5 МПа, а температура повышается до 600°С.
В интервале между впрыском смеси до ее самовозгорания происходит проворачивание коленвала мотора на определенный угол. Для полного сгорания дизтоплива, что является важным условием для обеспечения оптимальной мощности и экономичности работы силового агрегата, солярка должна попадать внутрь цилиндра до того момента, когда поршень окажется в ВМТ.
Отклонение положения кривошипа коленвала от верхней мертвой точки на стадии начала впрыска дизтоплива называется «угол впрыска». Для подачи топлива в цилиндр с необходимым опережением важно, чтобы ТНВД обеспечивал его перемещение немного раньше. Это связано с тем, что нужно определенное время для нагнетания солярки к самой форсунке. Отклонение положения кривошипа коленвала от верхней мертвой точки на момент подачи дизтоплива от ТНВД называется «углом опережения».
Принцип работы питания дизельного двигателя на примере трактора МТЗ-82
Схема системы питания дизельного двигателя включает ряд узлов и агрегатов, предназначенных для тщательной очистки топлива, воздуха и своевременной подачи определенной порции солярки в распыленном состоянии под высоким давлением в цилиндры ДВС.
Для примера опишем устройство и работу системы питания дизельного двигателя трактора МТЗ-82. В нее входит бак для дизтоплива, фильтры грубой и тонкой очистки, насос подачи солярки, ТНВД, регулятор числа оборотов, форсунки, топливопроводы низкого и высокого давления, воздухоочиститель, впускной и выпускной коллектор, глушитель и электроподогреватель в системе зажигания.
Принцип работы питания дизельного двигателя на примере трактора МТЗ-82
Рассмотрим принцип работы системы питания дизельного двигателя Д-240. Воздушный поток, всасываемый в цилиндры двигателя за счет тяги (разрежения воздуха), которое в них создается, проходит через специальный фильтр, где подвергается трем стадиям фильтрации. После этого очищенный воздух через впускной коллектор и каналы в головке блока цилиндров направляется в камеру сгорания.
Солярка из бака течет по топливопроводу в фильтр первичной очистки, где удаляются крупные частицы. Затем топливо поступает в помпу подкачки для дальнейшего нагнетания в фильтрующий узел тонкой очистки.
После удаления мелких примесей дизель из фильтра поступает в ТНВД, который в конкретный момент времени подает солярку под давлением через форсунки в цилиндры двигателя. Отработанные газы отводятся из камер сгорания по выпускному коллектору и через выхлопную систему выбрасываются в окружающую среду.
Протекшее в зазоры между иглой и корпусом форсунки топливо стекает обратно в бак через трубку «обратки». Аналогично функционирует система питания двигателя СМД-60 (трактор Т-150), отличающаяся лишь устройством некоторых элементов (топливный насос, фильтры, регулятор и т.д.).
Основные неисправности системы питания дизельного двигателя трактора
Существует несколько основных причин неисправности системы питания дизельного двигателя. В процессе работы в топливоподающем узле могут проявляться разнообразные поломки. В результате снижается подвижность компонентов системы питания, что способствует неоднородному износу отдельных деталей.
Основные неисправности системы питания дизельного двигателя трактора
Основные симптомы неисправности системы питания дизельного двигателя:
Дизельный двигатель не запускается
Это связано с недостатком оборотов коленвала и отсутствием требуемого давления в цилиндрах. В такой ситуации не обеспечивается своевременная подача солярки в камеру сгорания и, как следствие, не происходит ее воспламенение.
Мотор не развивает максимальную мощность и работает нестабильно
Причин такой ситуации может быть множество: подсос воздуха, образование воздушных пробок в топливопроводах, повышенный износ отдельных деталей топливного насоса высокого давления, неисправность форсунок, нарушенные настройки ТНВД или ошибки при его установке.
Повышенная дымность при работе мотора трактора
В этом случае основными причинами могут выступать поступление масла внутрь камеры сгорания по причине его избыточного количества в масляном поддоне или износа поршневой группы, а также пропуски зажигания в цилиндрах, неполное сгорание топливной смеси, неправильная настройка начальной подачи топлива в насосе.
С увеличением срока эксплуатации техники происходит постепенное ухудшение работы топливного тракта дизельного двигателя. Это может привести к непредвиденным последствиям, включая полный выход из строя различных агрегатов. В результате возможен длительный простой техники. Это приведет не только к потере времени, но и к значительным расходам на ремонт системы питания дизельного двигателя. Избежать таких неприятностей поможет своевременная диагностика и замена неисправных деталей, а также выполнение всех необходимых регулировок.
Диагностика и обслуживание системы питания дизельного двигателя трактора
Система подачи ДТ влияет как на бесперебойную работу ДВС и экономичное потребление топлива, так и на эффективность всего машинно-тракторного агрегата.
Нормальная работа основных элементов системы питания дизельного двигателя обеспечивает:
- отсутствие утечек дизтоплива;
- работу двигателя без повышенной дымности;
- отсутствие засорений фильтра тонкой очистки;
- подачу топлива в соответствии предусмотренным техническим нормам;
- эффективное распыление топлива форсунками и его подачу с требуемым давлением;
- отсутствие подсоса воздуха, вызванного неплотностью соединений топливного тракта;
- нормальный уровень чистого масла в поддоне.
Диагностика и обслуживание системы питания дизельного двигателя трактора
Раз в месяц перед началом работы техники следует проводить техническое обслуживание системы питания дизельного двигателя:
- Заполнить бак чистым дизтопливом.
- Устранить выявленные протекания топлива в местах соединений. При «завоздушивании» системы следует открыть вентиль продувки на фильтре тонкой очистки. Используя насос ручной подкачки, следует прокачать солярку до тех пор, пока в дизтопливе, которое вытекает из контрольной трубки, не исчезнут воздушные пузырьки.
- Произвести очистку насоса и форсунок от пыли, проверить надежность их установки.
При ТО-1
- Слить отстой из фильтров (грубой и тонкой очистки) через сливной кран. После отстаивания слитого осадка верхний чистый слой топлива можно использовать для заправки техники, а нижний – для чистки или смазки деталей.
- Проверить уровень масла в корпусе насоса и при необходимости долить его.
- Произвести замену масла в поддоне воздухоочистителя. В пыльных условиях такая процедура выполняется каждую смену, а в зимнее время масло разбавляют дизтопливом в пропорции 1/3.
При ТО-2
- Выполнить разборку и промывку фильтра грубой очистки. Фильтрующий элемент следует очищать, погружая в чистую солярку. Запрещено для очистки использовать деревянные предметы, металлические щетки или ветошь.
- Демонтировать форсунки и очистить их от нагара. При необходимости проверить качество распыла и давление впрыска.
- Произвести замену масла в насосе с автономной смазкой.
- Выполнить очистку воздухоочистителя. Промыть его фильтрующие элементы и корпус в солярке.
При ТО-3
- Произвести промывку топливного бака, разборку и промывку фильтра тонкой очистки топлива, замену фильтрующих элементов. Нельзя менять только один из элементов. Убедитесь, что все фильтрующие компоненты плотно прижаты к промежуточной плите. В противном случае между ними будет протекать неотфильтрованная солярка.
- В случае необходимости (по согласованию с механиком) произвести проверку и настройку ТНВД в специализированной мастерской. Запрещено самостоятельно разбирать и регулировать топливный насос с регулятором в полевых условиях.
Диагностирование системы питания дизельного двигателя предполагает, в том числе, проверку работы форсунок. Если они плохо не распыляют топливо, не происходит самовоспламенение, то соответствующий цилиндр не будет функционировать (мотор начнет «троить», то есть работать будут только 3 цилиндра).
Для выявления неисправной форсунки на активном двигателе нужно установить такую скорость вращения коленвала, при которой четко слышны сбои в работе мотора. Затем последовательно отключают форсунки, ослабляя соединительные гайки трубок высокого давления на фитингах насоса. При отключении работающей запчасти, будут работать только 2 цилиндра мотора. Выключение неисправной форсунки не влияет на ритм работы двигателя.
Диагностика и обслуживание системы питания дизельного двигателя трактора
Существуют специальные приборы для диагностирования системы питания дизельного двигателя. В то же время неисправную форсунку также можно выявить на ощупь, то есть через пульсацию топлива в высоконапорном топливопроводе. Усиленные вибрации в одном из трубопроводов свидетельствуют о том, что блокируется проход топлива, подаваемого насосом (форсунка неисправна). Штуцер в этой секции нагревается сильнее остальных.
Начало впрыска дизтоплива в проверяемой и эталонной форсунках должно происходить синхронно. Если этого не происходит, необходимо отрегулировать давление пружины исследуемой форсунки. Для этого отворачивают ее крышку, ослабляют контргайку и меняют затяжку пружинного элемента регулировочным винтом для достижения одновременного впрыска. Качество распыления дизтоплива проверяемой форсунки сравнивают с эталонной.
Аналогично выполняется и тестирование давления впрыска и качества распыления дизтоплива с применением максиметра (специальной форсунки с калиброванной пружиной и шкалой, размещенной на корпусе и крышке, по которой определяют давление в начале впрыска дизтоплива).
Часто задаваемые вопросы о системе питания дизельного двигателя
Из чего состоит система питания дизельного двигателя трактора?
Общее устройство системы питания дизельного двигателя включает такие элементы, как насос подкачки, бак для топлива, фильтры тонкой и грубой очистки, топливопроводы, ТНВД, форсунки, электромагнитный клапан и обратный трубопровод.
Как проверить воздухоотводящий тракт дизельной системы на герметичность?
Подсос воздуха входит в перечень характерных неисправностей системы питания дизельных двигателей. В этом случае пыль не будет задерживаться воздухоочистителем и может попадать непосредственно в цилиндры ДВС, что ускоряет износ кривошипно-шатунного механизма. Для профилактики этой проблемы следует периодически проверять герметичность воздухоподводящих элементов.
Для диагностики необходимо демонтировать инерционный очиститель, завести двигатель и при работе на средних оборотах плотно прикрыть центральную трубу. При отсутствии подсоса воздуха мотор должен заглохнуть. Если двигатель продолжает работать, следует проверить и подтянуть воздухоподводящие элементы.
Какую функцию выполняет подкачивающий насос в топливной системе мотора трактора?
Рассмотрим принцип работы и устройство подкачивающей помпы в системе питания дизельных двигателей. Этот агрегат должен создавать давление, которое необходимо для прохождения топлива через фильтрующие элементы. Насос подкачки установлен на корпусе ТНВД и приводится в движение его валом.
Кроме этого, подкачивающая помпа имеет механизм для ручной подкачки солярки, с помощью которого обеспечивается удаление воздуха из системы или наполнение ее топливом при необходимости. Для закачки дизтоплива необходимо совершать поступательные движения штоком насоса.
В этом материале мы в общих чертах рассмотрели назначение и устройство системы питания дизельного двигателя. Важно учитывать, что в процессе работы мотора происходит дозированная подача дизтоплива. Солярка поступает в цилиндры под высоким давлением с определенной периодичностью, распыляясь в горячем воздухе. Необходимо систематически контролировать исправность топливной системы, которую, как и двигатель, часто называют «сердцем» трактора. В противном случае возможны непредвиденные поломки, которые приведут к невозможности эксплуатации техники.
