Układ zasilania paliwem silnikow z zapłonem samoczynnym.
Zadaniem układu zasilania jest utworzenie mieszanki paliwowo-powietrznej o składzie zapewniającym jak najlepszy i najekonomiczniejszy przebieg spalania.
Układ zasilania silnika z zapłonem samoczynnym składa się z wielu precyzyjnie dobranych części i wymaga wyjątkowo starannej obsługi, ponieważ 7O/o wszystkich niedomagań silnika wypływa właśnie z usterek tego układu.
Do układu zasilania zalicza się urządzenia oczyszczające i doprowadzające do cylindrów silnika powietrze i paliwo.
Filtry powietrza. Silniki spalinowe stosowane w rolnictwie pracują na ogół w środowisku zawierającym dużo pyłu. Duże, twarde cząsteczki pyłu dostając się do cylindrów wpływają na szybkie zużywanie się części cylindra silnika. W nowoczesnych silnikach do oczyszczania powietrza używa się filtrów kombinowanych, które składają się z filtrów bezwładnościowych i pochłaniających.
Filtr bezwładnościowy oddziela od powietrza cząsteczki pyłu przez zawirowanie lub częste i gwałtowne zmiany kierunku przepływu powietrza. Pył wskutek większego ciężaru niż powietrze nie może szybko zmieniać kierunku ruchu i dostaje się do osadników.
Filtry pochłaniające zbudowane są z siatek metalowych, wiórów lub innych materiałów tworzących wkłady filtrujące, przez które przechodzi powietrze.
Aby zwiększyć skuteczność oczyszczania do filtrowania powietrza używa się oleju, który tworzy kąpiel olejową lub zwilża wkłady filtrujące. Filtry takie noszą nazwę filtrów mokrych. Filtry z kąpielą olejową zatrzymują około 99/o pyłu znajdującego się w powietrzu.
Filtr kombinowany. Grubsze zanieczyszczenia zostają oddzielone od powietrza w filtrze bezwładnościowym i wpadają do osadnika. Wstępnie oczyszczone powietrze przechodzi z kolei przez kąpiel olejową i mokre wkłady filtrujące i dopiero po dal¬szym oczyszczeniu zasysane jest do cylindrów silnika. Działanie tych filtrów jest bardzo skuteczne — zatrzymują one ponad 99,5/o zanieczyszczeń.
Filtry powietrza należy oczyszczać co 50—100 godzin, a przy pracy w środowisku o dużym zapy¬leniu nawet kilka razy dziennie. Czyszczenie filtrów kombinowanych polega na usunięciu osadów z osadnika miski olejowej i przewodów oraz przemyciu naftą lub olejem napędowym wkładów filtrujących.
Komory spalania silników z zapłonem samoczynnym.
Na jakość pracy silnika wpływa w dużej mierze kształt komory spalania.
Najczęściej spotyka się silniki z zapłonem samo¬czynnym wyposażone w niedzielone komory spalania z bezpośrednim wtryskiem paliwa bez zawirowania powietrza lub z zawirowaniem powietrza oraz w komory wirowe ukształtowane w głowicy silnika.
Komory z bezpośrednim wtryskiem stosowane są na przykład w silnikach ciągników Ursus C-330 i Ursus C-355. Komory wirowe występują w silnikach ciągników DT-75.
Aparatura paliwowa.
Aparatura paliwowa silnika z zapłonem samoczynnym składa się z:
•zbiornika,
•przewodów niskiego ciśnienia doprowadzających paliwo,
•pompy zasilającej,
•filtrów paliwowych oraz
•urządzeń wtryskowych (pompy wtryskowej, przewodów wysokiego ciśnienia i wtryskiwaczy).
Pompa zasilająca zasysa ze zbiornika paliwo i podaje je do filtrów paliwowych. Oczyszczone paliwo dopływa do pompy wtryskowej, która tłoczy je pod wysokim ciśnieniem przez wtryskiwacze do cylindrów silnika, Nadmiar lub przecieki paliwa odprowadzane są przewodami z powrotem do zbiornika.
Zbiornik i przewody doprowadzające paliwo. Zbiornik paliwa o pojemności obliczonej na 10 do 23 godzin pracy silnika wykonany jest najczęściej z blachy stalowej pokrytej we wnętrz specjalnymi lakierem. We wlewie znajduje się gęste sitko, na którym| zatrzymują się większe zanieczyszczenia. Na uwagę zasługuje mały otworek w pokrywie zbiornika umożliwiający wyrównanie ciśnień i zapobiegający wybuchowi zbiornika, zwłaszcza w czasie upału.
Przy napełnianiu zbiornika paliwem należy zwracać szczególną uwagę na zachowanie czystości.
Przewody paliwowe niskiego ciśnienia wykonuje się z metali (najczęściej z miedzi) lub z tworzyw sztucznych, odpornych na działanie paliw.
Pompa zasilająca.
Zadaniem pompy zasilającej jest zapewnienie równomiernego dopływu paliwa do urządzeń wtryskowych silnika, przede wszyst¬kim przez pokonanie oporów przepływu paliwa przetłaczanego przez filtry.
W silnikach z zapłonem samoczynnym stosuje się przeważnie pompy zasilające typu tłoczkowego, napędzane od wałka krzywkowego pompy wtryskowej. Z pompki o napędzie ręcznym korzysta się przy rozruchu silnika w celu napełnienia paliwem przewodów i filtrów, zwłaszcza jeżeli silnik nie pracował przez dłuższy okres.
Zasysanie paliwa ze zbiornika, jak również i jego tłoczenie do tłoka w czasie rozprężania sprężyny tłoczka przy ruchu tłoczka ku dołowi. Przesuwanie tłoka przez popychacz w kierunku przeciwnym powoduje przetłaczanie paliwa ze zmniejszającej się komory górnej do powiększającej się komory dolnej. Jeżeli zapotrzebowanie na paliwo jest mniejsze niż zapewnia to wydajność pompy, ciśnienie paliwa w komorze dolnej wzrasta, równoważy nacisk sprężyny aż do zatrzymania się tłoczka w położeniu pośrednim.
Oczyszczanie paliwa.
Paliwo dostarczane do zbiornika zawiera pewną ilość zanieczyszczeń, przeważnie niedostrzegalnych dla ludzkiego oka. Już zanieczyszczenia o wielkości 0,001 mm nie mieszczą się w luzach bardzo dokładnie dopasowanych części pompy wtryskowej i są bardzo szkodliwe dla silnika. Do czyszczenia paliwa służą filtry, które mają stworzyć przegrodę przesączalną dla paliwa, a zatrzymującą zanieczyszczenia.
Z największych zanieczyszczeń mechanicznych i z wody paliwo oczyszcza się przepływając przez osadnik. W osadniku może być również umieszczony filtr siatkowy.
Ze względu na dokładność oczyszczania filtry paliwowe dzielą się na:
•filtry wstępnego oczyszczania, zatrzymujące zanieczyszczenie większe od 0,6 mm i
•filtry dokładnego oczyszczania, które nie powinny przepuszczać zanieczyszczeń większych niż
0,001 mm.
Ciągnikowe silniki z zapłonem samoczynnym wyposaża się zazwyczaj w filtry wstępnego i dokładnego oczyszczania.
Filtry wstępnego oczyszczania wykonane są z siatki albo filcu. Filtry dokładnego oczyszczania wykonuje się z bawełny, gęstego filcu lub papieru.
Filtry filcowe (wykonuję się przez nawinięcie na odpowiednim szkielecie materiału filtracyjnego, przez który przesącza się oczyszczane paliwo.
Osad powstały z zanieczyszczeń spuszcza się z obudowy filtru co 20 godzin pracy silnika. Dokładne oczyszczanie filtrów przeprowadzać należy w terminach przewidzianych przez fabrykę (na ogół po 200 godzinach pracy) w sposób podany w instrukcja obsługi silnika.
Urządzenia wtryskowe. Urządzenia wtryskowe silnika z zapłonem samoczynnym składają się z pompy wtryskowej z regulatorem obrotów, przewodów wysokiego ciśnienia i wtryskiwaczy. Tłoczek pompy wtryskowej przesuwając się pod działaniem sprężyny w kierunku napędzającej go krzywki od¬słania szczelinę ssącą, przez którą napływa paliwo do cylinderka. Przy ruchu powrotnym tłoczek, przesuwając się pod naciskiem krzywki, odetnie najpierw dopływ paliwa do cylinderka, a następnie wtłoczy je przez zawór odcinający do przewodu wysokiego ciśnienia i do wtryskiwacza. Drobno rozpylone paliwo zostaje wtryśnięte przez wtryskiwacz do komory spalania silnika. Ciśnie¬nie potrzebne do właściwego rozpylenia paliwa zależy od typu silnika i wynosi od 100 do 200 kG/cm2.
Pompa wtryskowa, jest najbardziej skomplikowanym i precyzyjnym mechanizmem w układzie zasilania. Podstawowymi częściami pompy są sekcje tłoczące. Liczba sekcji tłoczących jest taka sama jak liczba cylindrów silnika. Ważną rolę w sekcja tłoczącej spełnia specjalnie ukształtowany zawór odcinający, który uniemożliwia powrót paliwa wtłoczonego do przewodów wysokiego ciśnienia oraz zabezpiecza silnik przed wyciekaniem nierozpylonego paliwa do komory spalania.
Zmianę ilości paliwa podawanego przez pompę w zależności od obciążenia silnika uzyskuje się przez przekręcenie tłoczka w cylinderku za pomocą listwy zębatej. Obrót główki tłoczka w cylinderku przy niezmiennym skoku tłoczka daje możliwość uzyskania różnych dawek paliwa — od wartości największej do
zera.
Przesunięcie listwy zębatej, połączonej z dźwignią gazu, wpływa na równoczesny obrót wszystkich tłoczków pompy wtryskowej. Uzyskuje się w ten sposób jednakowe zmiany dawki paliwa dla wszystkich cylindrów silnika.
Pompy wtryskowe mogą być wyposażone w urządzenia dodatkowe, pozwalające np. na powiększenie dawki paliwa w okresie rozruchu silnika.
Do samoczynnego utrzymania stałej prędkości obrotowej silnika mimo zmieniającego się obciążenia służy regulator obrotów. Brak regulatora w silnikach z zapłonem samoczynnym może doprowadzić do zniszczenia silnika.
Zasada jego działania opiera się na wykorzystaniu siły odśrodkowej ciężarków regulatora wirującego w czasie pracy silnika. Siła odśrodkowa dąży do rozsunięcia ciężarków regulatora obracających się z wałem. Gdy ciężarki pokonają opór sprężyn i rozchylają się, następuje za pośrednictwem układu dźwigniowego przesunięcie listwy zębatej pompy wtryskowej i obrót tłoczków w kierunku zmniejszonego podawania paliwa. Prędkość obrotowa silnika zmniejsza się, a zatem zmniejsza się również siła odśrodkowa działająca na ciężarki regulatora, a sprężyny ściągając ciężarki przesuwają z powrotem listwę zębatą pompy w kierunku zwiększonego dawkowania paliwa. Regulator pracując w ten sposób utrzymuje w przybliżeniu ustaloną prędkość obrotową silnika.
Zakres prędkości obrotowych, rozwijanych przez nowoczesne silniki, zależy od ustawienia dźwigni lub pedału gazu, którymi ustala się wstępne napięcie sprężyn regulatora.
Pompy wtryskowe połączone są z wtryskiwaczami za pomocą przewodów wysokiego ciśnienia, wykonanych ze stalowych rurek ciągnionych o średnicy wewnętrznej 2—3 mm.
Paliwo tłoczone pod dużym ciśnieniem pokonu¬je opór sprężyny, podnosi iglicę wtryskiwacza i odsłania otwór wylotowy, przez który następuje wtrysk paliwa do komory spalania. Od napięcia sprężyny zależy wysokość ciśnienia wytrysku..
Wtryskiwacze z zaworem iglicowym, oddzielającym przewód wysokiego ciśnienia od komory spalania, nazywają się wtryskiwaczami zamkniętymi, w odróżnieniu od wtryskiwaczy otwartych, które nie mają żadnego zamknięcia na całej drodze przepływu paliwa od pompy wtryskowej do wylotu rozpylacza.
Paliwo przeciekające między iglicą a korpusem rozpylacza spływa do zbiornika przez kanał przelewowy i przewód odprowadzający.
Obsługa układu zasilania silników z zapłonem samoczynnym.
Prawidłowe działanie układu zasilania zależy od terminowego i starannego wyko¬nywania czynności przewidzianych fabryczną instrukcją obsługi. Podczas wykonywania jakichkolwiek czynności związanych z obsługą układu zasilania obowiązuje zachowanie bezwzględnej czystości. Paliwo przeznaczone do zasilania silników powinno odstać się przynajmniej przez kilka dni, gdyż dopiero po tym czasie na dnie zbiornika osadza się większość zanieczyszczeń. Przy korzystaniu z pompy należy uważać, aby rura ssąca w czasie pobierania paliwa była oddalona o kilkanaście centymetrów od dna zbiornika.
Najczęstszym niedomaganiem układu zasilania jest „zapowietrzenie" wskutek przedostania się powietrza do instalacji paliwowej.
Pompa wtryskowa przestaje wtedy podawać paliwo do wtryskiwaczy i silnik zatrzymuje się. W celu odpowietrzenia układu zasilania należy poluzować śruby odpowietrzające, znajdujące się na pompie wtryskowej i filtrach, i tak długo pompować paliwo ręczną pompą, aż przestaną wydobywać się z filtrów, pompy i przewodów banieczki powietrza. Układ zasilania jest najbardziej precyzyjnym mechanizmem silnika i dlatego wszystkie czynności związane z naprawą układu zasilania może wykonywać tylko wyspecjalizowany zakład naprawczy.