Модернизация топливной системы трактора МТЗ
Стандартная система питания дизеля состоит из топливного насоса, форсунок, трубопроводов низкого и высокого давления, воздухоочистителя, топливных фильтров грубой и тонкой очистки, а также топливного бака, устанавливаемого на машине.
Дело в том, что регулирование мощности и частоты вращения в дизелях осуществляется изменением величины подачи топлива при отсутствии дросселирования подачи воздуха. Большинство обычных дизелей, в настоящее время, все еще имеют систему регулирования с механическими регуляторами частоты вращения (с центробежными грузами).
Путь к совершенству двигателей внутреннего сгорания, как это обычно понимается в наше время, включает в себя не только вопросы загрязнения окружающей среды и экономической эффективности.
Для модернизации топливной системы трактора, на нем необходимо установить ЭБУ, топливный насос, комплекс датчиков, турбокомпрессор, аккумулятор топлива (рампу), 6 форсунок, а также соответствующие трубопроводы и электрические цепи.
Преимущества аккумуляторной топливной системы:
- Данная система позволяет осуществлять впрыск не одной непрерывной дозой, а по частям, т.е. впрыскивается сначала небольшая порция для образования очага горения, а потом основная доза. Такой подход существенно смягчает работу дизеля и приближает такой двигатель по уровню вибрации и шума к бензиновому;
- Так как система является полностью электронно-управляемой это позволяет существенно снизить токсичность выхлопных газов и оптимизировать управление крутящим моментом. Это возможно за счет управления параметрами впрыска (угол впрыска и форма характеристики давления впрыска) и управлением рециркуляцией;
- Аккумуляторная система имеет развитую систему самодиагностики что существенно облегчает поиск неисправностей;
- Мощность, затрачиваемая на привод ТНВД, примерно в 10 раз меньше, чем потребляет насос обычного дизеля.
По сравнению с традиционными топливными системами, для получения идеальных характеристик впрыска к аккумуляторной топливной системе предъявляются следующие требования:
- независимо друг от друга величина подачи (количество впрыскиваемого топлива) и давление впрыска должны определяться для все эксплуатационных условий работы двигателя (что обеспечивает свободу достижения идеального состава топливовоздушной смеси);
- в начале впрыска величина подачи должна быть по возможности минимальной (предварительный впрыск в период задержки воспламенения между началом впрыска и началом сгорания).
Эти требования выполняются в аккумуляторной системе с двухфазным впрыском (рисунок 1).
На основании вышеизложенного сравнения топливных систем различных типов и с учетом современных требований предъявляемых к топливным системам дизельных двигателей, можно сделать следующий вывод: Для повышения топливной экономичности дизельного двигателя, а также и сокращения выбросов вредных газов в атмосферу, целесообразно заменить традиционную топливную систему с рядным многоплунжерным ТНВД на аккумуляторную топливную систему.
Схема предлагаемой системы питания трактора МТЗ-1221
Принципиальная схема аккумуляторной топливной системы
Расположение элементов аккумуляторной топливной системы на тракторе МТЗ-1221
Форсунка с электромагнитным клапаном Сборочный чертеж
Деталировка
Технологическая карта диагностики аккумуляторной топливной системы
5 Конструкторская разработка
5.1 Анализ существующих конструкций
5.2 Современные требования к системам питания дизелей
5.3 Преимущества аккумуляторной топливной системы
5.4 Характеристика впрыска аккумуляторной топливной системе
5.5 Аккумуляторная топливная система
- 5.5.1 Принцип работы
- 5.5.2 Устройства и принцип действия топливного насоса высокого давления
- 5.5.3 Устройства и принцип действия аккумулятора топлива под высоким давлением
5.5.4 Описание устройства и принцип действия форсунки
5.6 Патентный обзор
5.7 Тепловой расчёт двигателя внутреннего сгорания
- 5.7.1 Процесс впуска
- 5.7.2 Процесс сжатия
- 5.7.3 Процесс сгорания
- 5.7.4 Процесс расширения и выпуска
- 5.7.5 Индикаторные показатели
- 5.7.6 Эффективные показатели
5.8 Расчет параметров форсунки
- 5.8.1 Расчёт электромагнитной катушки
- 5.8.2 Расчет управляющего клапана
- 5.8.3 Расчет пружины управляющего клапана
5.9 Технология диагностики аккумуляторной топливной системы
5.10 Анализ топливной системы
Пояснительная записка 40 страниц описания и расчетов, спецификации.