Тенденції розвитку систем живлення дизелів

 

Усі нові моделі дизелів мають нерозділені камери згоряння. Для нових моделей

характерний осесиметричний процес сумішоутворення, 4-клапанний газорозподіл, турбонаддув

(часто керований) із проміжним охолодженням повітря. Типовими рисами паливних систем

стали високий тиск впорскування і можливість гнучкого керування.

Дизелі для вантажних автомобілів мають помірну частоту обертання на номінальному

режимі (1900ч2100 хв-1). У високооборотних дизелях легкових автомобілів (4500 хв-1і більш)

для зменшення шуму здійснюють попереднє впорскування малих доз палива (1,5ч3 мм3/цикл).

Ведуться роботи зі створення системи, яка забезпечує багаторазове впорскування з оптимально

підібраними інтервалами, що забезпечує значне зниження викидів твердих часток.

Удосконалюються форми камери згоряння вантажних автомобілів. У конструкціях

минулих років використовувалися зміщені щодо осі циліндра розпилювачі, через які

впорскувалися 5-6 струменів і застосовувалися досить глибокі камери згоряння порівняно

невеликого діаметра. В даний час розпилювачі розташовані на осі неглибоких камер згоряння

великого діаметра і впорскують до 8 струменів. Така організація сумішоутворення забезпечує

однакові умови згоряння для всієї порції палива, що впорскується, і сприяє зниженню викидів

твердих часток і інших продуктів неповного згоряння.

У дизелях легкових автомобілів застосовуються камери згоряння зі звуженою

горловиною, відносний діаметр якої близький до 0,5. Аналіз результатів випробувань показав,

що найбільш оптимальною є камера з застосуванням тангенціальних і гвинтових впускних

каналів з досить інтенсивним обертанням заряду щодо осі циліндра. При витисненні заряду з

надпоршневого простору під горловиною створюється вторинний вихор. Струмені подаються в

зони підвищеної турбулентності під горловиною камери згоряння. Тиск впорскування – від 130

до 160 МПа.

В обох типах дизелів розміри камери згоряння, щільність заряду в циліндрі, діаметр

силових отворів тиску і характер впорскування (а нерідко й інтенсивність вихрового руху

заряду) оптимізуються таким чином, щоб рідке паливо не лягало на стінки камери.

Для виконання норм по шкідливих викидах Євро-4 і Євро-5 намітилися два основних

методи рішення проблеми.

Перший з них передбачає застосування керованих паливних систем, що забезпечують

високий тиск впорскування (до 200 МПа і більш), дрібне розпилювання палива,

сумішоутворення, при якому мінімізуються викиди твердих часток. Крім того, на випуску

використовуються нейтралізатори, що активно відновлюють оксиди азоту. Реалізацію першого

методу можуть забезпечувати паливні системи наступних типів: насос-форсунки з механічним

приводом і дозуванням палива за допомогою електромагнітних (ЕМ) клапанів; акумуляторні

паливні системи (АПС) з електрогідравлічними насос-форсунками; акумуляторні паливні

системи з механічним приводом плунжера, акумулятором, розташованим у насос-форсунці, і

двома ЕМ клапанами, один із яких керує величиною ходу плунжера до початку перепуску

палива (і тиском в акумуляторі), а другий – підйомом голки розпилювача.

Другий метод передбачає застосування керованих паливних систем, що забезпечують

помірно високі тиски впорскування (130ч160 МПа) і відрізняються менш інтенсивним процесом

сумішоутворення і тепловиділення. У таких системах також здійснюється рециркуляція частини

випускних газів і затримка початку впорскування, забезпечується "м'який" процес (попереднє і

східчасте впорскування). У випускних трактах передбачається використання фільтрів твердих

часток і окисних нейтралізаторів. У цьому випадку найчастіше для впорскування палива

застосовуються секційні насоси, що розташовані поблизу циліндрів і тому з'єднані з форсунками

короткими паливопроводами. Дозування здійснюється за допомогою ЕМ клапанів, широке

поширення одержали АПС із електрогідравлічними форсунками.