Система питания дизельного двигателя внутреннего сгорания
Назначение
Система питания в дизеле — это целый комплекс специальных устройств. Основной ее задачей является не только поступление топлива в инжекторные форсунки, но и обеспечение высокого давления при подаче. Система питания выполняет и другие важные функции:
- дозирование точно определенного количества топлива, учитывая нагрузку на двигатель в разные режимы работы;
- обеспечение эффективного впрыска топлива в фиксированный промежуток времени с необходимой интенсивностью;
- распыление и равномерное распределение горючего по всему пространству камеры сгорания в цилиндрах;
- предварительная фильтрация дизельного топлива перед подачей в насосы системы питания.
Система питания обеспечивает подачу очищенного топлива, а ТНВД (топливный насос высокого давления) дизельного двигателя сжимает его до нужного давления. Форсунки подают дизельное топливо в мелко распыленном виде в камеру сгорания
Схема устройства системы питания
В качестве примера приведена схема дизельного двигателя ЗMЗ-5143.10, устанавливаемого на автомобилях УАЗ с электрическим топливным насосом.
Основные элементы системы
Система питания дизельного двигателя состоит из основных и дополнительных элементов. Основные элементы — это: топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки дизельного топлива, топливоподкачивающий насос, ТНВД, инжекторные форсунки (через которые происходит впрыск топлива), трубопровод низкого давления, магистраль высокого давления и воздушный фильтр.
Дополнительные элементы могут быть различны. Среди них встречаются электрические насосы, выпуск отработавших газов, фильтры сажи и глушители. Система питания дизельного двигателя подразделяется на две группы в зависимости от устанавливаемой топливной аппаратуры: дизельная аппаратура топливоподводящая и воздухоподводящая.
В топливоподводящей аппаратуре, как правило, ТНВД и форсунки реализованы как отдельные устройства. Топливо подается в двигатель по магистралям высокого и низкого давления. В магистрали высокого давления ТНВД увеличивает давления для подачи и впрыска необходимой порции топлива в рабочую камеру сгорания.
Кроме ТНВД, в дизельном двигателе предусмотрен топливоподкачивающий насос. Он обеспечивает подачу топлива из топливного бака и пропускает горючее через фильтры тонкой и грубой очистки. Давление, создаваемое этим насосом, позволяет осуществить подачу топливо по трубопроводу низкого давления в ТНВД.
ТНВД дизельного двигателя осуществляет подачу топлива к инжекторным форсункам под высоким давлением. Подача зависит от порядка работы цилиндров дизельного мотора.
Дизельные форсунки расположены в головке блока цилиндров. Их основная задача — точное распыление горючего в камере сгорания. Предусмотрена также и дренажная система, которая выводит избытки подаваемого топлива и воздуха посредством отдельных трубопроводов. Форсунки бывают открытого и закрытого типов, но закрытый тип используется чаще. Сопла такой форсунки — это отверстие, закрываемое запорной иглой. Ключевой элемент форсунки — распылитель. Он получает одно или несколько сопловых отверстий, которые образуют факел в момент впрыска топлива.
Существует и система питания нераздельного типа, в котором ТНВД и инжекторная форсунка в своей совокупности представляют устройство насос-форсунка. Срок службы таких двигателей невелик, а создаваемый шум часто превышает заданные нормы.
Особенности системы питания турбодизеля
Система турбонаддува применяется как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. Она предназначена для повышения их мощности без увеличения объема камеры сгорания. Топливоподводящая система в турбированных дизелях остается практически без изменений, а система подачи воздуха претерпевает существенные изменения.
Наддув происходит при помощи турбокомпрессора. Турбина потребляет энергию, выделяемую отработавшими газами. Воздух в турбокомпрессоре сжимается, охлаждается и подается в камеру сгорания дизельного двигателя. Величина этого давления классифицирует компрессоры по степени наддува (низкий, средний, высокий).
Технические характеристики D15B 1,5 л/105 л. с.
Буквенно-цифровое обозначение в двигателе производителя Honda расшифровывается следующим образом:
- первая буква – серия;
- двузначная цифра – объем цилиндров в кубических дециметрах;
- последняя буква – модификация внутри серии.
Изначально схема двигателя D15 – это рядная атмосферная четверка с ремнем ГРМ верхней одновальной головкой ГБЦ. Количество клапанов на цилиндр в разных версиях отличается – вначале 2, затем 4, позже 3 штуки.
Движок D15B восьмиклапанный
В таблицу собраны технические характеристики D15B, D15A, D15Z и D15Y модификаций мотора:
| Изготовитель | Honda |
| Марка ДВС | D15B |
| Годы производства | 1984 – 2006 |
| Объем | 1493 см3 (1,5 л) |
| Мощность | 44,13 – 95,62 кВт (60 – 130 л. с.) |
| Момент крутящий | 99 – 138 Нм (на 4200 об/мин) |
| Вес | 140 кг |
| Степень сжатия | 8,7 – 10 |
| Питание | карбюратор/2 карбюратора/инжектор |
| Тип мотора | рядный бензиновый |
| Зажигание | Трамблер, DIS-2, COP |
| Число цилиндров | 4 |
| Местонахождение первого цилиндра | ТВЕ |
| Число клапанов на каждом цилиндре | 2/4 |
| Материал ГБЦ | сплав алюминиевый |
| Впускной коллектор | дюралевый |
| Выпускной коллектор | литой чугунный |
| Распредвал | оригинальный профиль кулачков |
| Материал блока цилиндров | алюминиевый сплав |
| Диаметр цилиндра | 75 мм |
| Поршни | алюминиевые с цековкой на торце |
| Коленвал | 5 опор, 8 противовесов |
| Ход поршня | 84,5 мм |
| Горючее | АИ-92/95 |
| Нормативы экологии | Евро-2/3 |
| Расход топлива | трасса – 5,2 л/100 км
смешанный цикл 6,5 л/100 км город – 7,7 л/100 км |
| Расход масла | 0,6 л/1000 км |
| Какое масло лить в двигатель по вязкости | 5W30, 0W20 |
| Какое масло лучше для двигателя по производителю | Liqui Moly, Mobil, Motul, Castrol |
| Масло для D15B по составу | синтетика, полусинтетика |
| Объем масла моторного | 3,3 л |
| Температура рабочая | 90° |
| Ресурс ДВС | заявленный 250000 км
реальный 400000 км |
| Регулировка клапанов | гайки, шайбы |
| Система охлаждения | принудительная, антифриз |
| Объем ОЖ | 4,5 л |
| Помпа | Metelli 240428, SKF VKPC87404 |
| Свечи на D15B | BKR5E-11 от NGK или Denso K16PR-11 |
| Зазор свечи | 1,1 мм |
| Ремень ГРМ | 103 зуба 14400-Р2А-004 (D15Z6, D15Z7, 3Stg), 103 зуба 06141-Р2А-305 (D15B), 106 зубов 14400-РМ3-004 (D15B2, D15B7, VTEC) |
| Порядок работы цилиндров | 1-3-4-2 |
| Воздушный фильтр | Filtron AP104/2, AP154/1 |
| Масляный фильтр | VIC C-809, VIC C-307, VIC C-224 |
| Маховик | Toda, Exedy, Fidanza |
| Болты крепления маховика | М12х1,25 мм, длина 26 мм |
| Маслосъемные колпачки | Victor Reinz 125359301 |
| Компрессия | от 13 бар, разница в соседних цилиндрах максимум 1 бар |
| Обороты ХХ | 750 – 800 мин-1 |
| Усилие затягивания резьбовых соединений | свеча – 39 Нм
маховик – 118 Нм болт сцепления – 36 Нм крышка подшипника – 68 Нм (коренной) и 32 Нм (шатунный) головка цилиндров – 12 м (М6) или 20 Нм (М8) |
2.6.21. Система питания топливом дизельного двигателя
Топливо, поступающее из бака, сжимается топливным насосом и накапливается в общем нагнетательном трубопроводе. Момент впрыска и количество впрыскиваемого топлива контролируется ЕСМ, который посылает сигнал на электромагнитный клапан каждого топливного инжектора.
Смотрите Схему системы, где представлена функциональная схема данной системы. Реле управления свечи накаливания
Контролирует момент и продолжительность активизации свечи накаливания во время запуска двигателя в соответствии с температурой охлаждающей жидкости.
Указатель уровня воды в топливном фильтре
Данный указатель уровня воды установлен в топливном фильтре. Он определяет уровень воды в топливном фильтре.
Топливный обогрев
Топливный обогрев встроен в топливный фильтр.
Система предотвращает отложение воска в топливе, когда температура опускается до критического значения.
Инжектор топлива
На этой модели установлен компактный и экономичный электромагнитный клапан управления инжекторами. Каждому топливному инжектору присвоен собственный кол IQA, который позволяет более точно производить впрыск топлива, благодаря контролю впрыска на каждом инжекторе в зависимости отработы системы впрыска.
Датчик давления топливораспределительной рампы (FRP)
Датчик FRP определяет давления топлива в общем нагнетательном трубопроводе.
Датчик температуры топлива
Датчик температуры топлива установлен в топливном фильтре. Датчик температуры топлива представляет собой резистор, который изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры (терморезистор). Сопротивление терморезистора снижается по мере повышения температуры топлива.
Топливный насос
Топливный насос забирает нужное количество топлива, которое затем под высоким давлением поступает в общий нагнетательный трубопровод.
Главное реле системы впрыска топлива PGM-FI
Главное реле системы впрыска топлива PGM-FI срабатывает каждый раз, когда включено зажигание (II), подводящее напряжение к аккумуляторной батарее ЕСМ.
Управление шкивом впускного коллектора (IMRC)
Клапан IMRC обеспечивает стабильность сгорания на малых скоростях путем открытия и закрытия. Клапан IMRC открывается и закрывается, благодаря чему образуется пауза в потоке между завихряющим каналом и второстепенным портом, контролируя объем вихревого потока.
Датчик положения управления шкивом впускного коллектора (IMRC)
Датчик положения IMRC определяет угол клапана IMRC.
Усиление турбонагнетателя
На этой модели установлена модель турбонагнетателя с соплом переменного сечения. Оно поддерживает оптимальный баланс противодавления и избыточного давления для частоты вращения и нагрузки двигателя, открывая и закрывая сопло переменного сечения, расположенное на периферии турбины, и регулируя скорость потока и давление отработавших газов на входе в турбонагнетатель.
|
ПРИМЕЧАНИЕ На рисунке показан электромагнитный клапан усиления турбонагнетателя. |
Варианты тюнинга мотора
Изначально атмосферный двигатель D15B не имеет официальных турбоверсий. Производится тюнинг силового привода по следующему алгоритму:
- на обычный движок монтируется новая ГБЦ с системой регулировки фаз VTEC для получения 130 л. с.;
- если муфта VTEC уже имеется в наличии, производится механический тюнинг для достижения 160 л. с.;
- либо выполняется турботюнинг путем установки турбонагнетателя и интеркуллера для обеспечения около 200 л. с. мощности.
Система VTEC
Механический тюнинг предпочтительнее, поскольку сохраняется ресурс мотора:
- совмещение каналов и их шлифовка внутри ГБЦ (портинг);
- установка 60 мм заслонки и организация холодного впуска интеркуллером;
- ресивер спортивного типа;
- злой распредвал типа COMPCams, Skunk2, BrianCrower с 272 фазой;
- диаметр выхлопа от 51 мм;
- паук 4:1 или 4:2:1.
Тюнинг D15B
При установке турбокомпрессора следует учесть нюансы:
- от мотора объемом 1,5 л сложно получить более 200 л. с. при сохранении, хотя бы 100 тысяч км пробега;
- с одной стороны, можно применить кованную ШПГ, повысить давление наддува и снизить степень сжатия;
- с другой стороны, можно оставить базовую ШПГ, ограничиться 0,5 барами, увеличить выхлоп до 63 мм, использовать высокопроизводительные форсунки 440 сс, насос Вальбро 255 и интеркуллер.
Таким образом, мотор D15 имеет несколько вариантов исполнения A – Z с карбюраторным, инжекторным и моновпрыском, поэтому эксплуатационные характеристики поразительно отличаются. Например, мощность ДВС варьируется в диапазоне 60 – 130 л. с. без применения турбонаддува.
Список моделей авто, в которых устанавливался
За двадцать лет мотор D15B и его прочие модификации применялись в следующих автомобилях Honda:
| Модификация мотора | Модель Honda | Вариант кузова | Годы выпуска | Для какого рынка |
| D15A1 | CRX | спорткар | 1984 – 1987 | – |
| D15A2 | CRX DX | купе | 1984 – 1987 | США |
| D15A2 | CRX HF Grifin | компактный спорткар | 1984 – 1987 | – |
| D15A2 | Civic Wagon RT4WD | полноприводный универсал | 1987 | Канада |
| D15A3 | CRX Si, Civic Si | компакткары | 1985 – 1987 | – |
| D15A3 | Civic 1.5i | хетчбэк | 1985 – 1987 | Европа |
| D15A3 | CRX 1.5i | 2 + 2 сиденья | 1984 – 1987 | Европа |
| D15B | CRX 1.5X | высокий универсал | 1988 | – |
| D15B | Civic 25XXT Formula | хетчбэк | 1990 | Япония |
| D15B | Civic Ferio MX | седан | 1992 | Япония |
| D15B | Capa GA4 | хетчбэк | 1998 – 2001 | Япония |
| D15B VTEC | Civic Vti | седан | 1992 – 1995 | Япония |
| D15B VTEC | CRX DelSol | универсал | 1992– 1998 | Япония |
| D15 3-stage VTEC | Civic Ferio Vi | седан | 1995 – 1998 | Япония |
| D15 3-stage VTEC | Civic Vi-RS | седан | 1999 – 2000 | – |
| D15B1 | Civic Hatchback | хетчбэк | 1988 – 1991 | – |
| D15B2 | Civic GL/DX/LX | седан | 1988 – 1991 | – |
| D15B2 | Civic Wagon Wagovan/DX | универсал высокий | 1988 – 1991 | – |
| D15B2 | CRX DX | универсал | 1988 – 1991 | |
| D15B2 | Civic LSi Hatch/Salon | хетчбэк | 1992 – 1995 | Европа |
| D15B2 | Civic DXi Hatch/Salon | хетчбэк | 1992 – 1995 | Европа |
| D15B2 | Concerto | хэтчбэк | 1990 – 1995 | Европа |
| D15B3 | Civic Shuttle GL | универсал | 1988 – 1995 | – |
| D15B3 | Ballade 150-15&150 | седан | 1989 – 1996 | Южная Африка |
| D15B3 | Civic LX | – | 1992 – 1995 | – |
| D15B3 | Civic LX/EX | 1988 – 1991 | – | |
| D15B3 | Civic EX | – | 1992 – 1995 | – |
| D15B4 | Civic GL | – | 1989 – 1993 | Австралия |
| D15B5 | Civic VTi | – | 1992 – 1995 | Великобритания |
| D15B6 | CRX HF | хетчбэк | 1988 – 1991 | – |
| D15B7 | City SX8 | хетчбэк | 1998 – 2000 | – |
| D15B7 | Civic CX | седан | 1992 – 1995 | Канада |
| D15B7 | Civic GLi | – | 1992 – 1995 | Австралия |
| D15B7 | Civic DX/LX | – | 1992 – 1995 | – |
| D15B7 | Civic Del Sol S | хетчбэк | 1993 – 1995 | – |
| D15B7 | Civic LSi Coupe | купе | 1992 – 1995 | Европа |
| D15B8 | Civic CX | седан | 1992 – 1995 | США |
| D15Z1 | Civic VX | – | 1992 – 1995 | – |
| D15Z1 | Civic VEi | – | 1992 – 1995 | Европа |
| D15Y3 | Civic EXi | – | 2001 – 2006 | Пакистан, Дубаи, Африка |
| D15Z3 | Civic MA9 | хетчбэк | 1995 – 1997 | Европа |
| D15Z4 | Ballade/Civic | хетчбэк | 1996 – 2000 | Тобаго, Тринидад, Венесуэлла, Южная Африка |
| D15Z4 | Civic LXi | седан | 1996 – 2000 | Филлипины |
| D15Z6 | Civic 1.5i LS | седан | 1995 – 2000 | Европа |
| D15Z7 | Civic VTi EK3 | седан | 1996 – 1999 | – |
| D15Z7 | Ferio Vi | хетчбэк | 1996 – 1999 | – |
| D15Z8 | Civic LS | сдан | 1997 – 2000 | Европа |
Honda Civic
Регламент обслуживания D15B 1,5 л/105 л. с.
Рядный алюминиевый атмосферный двигатель D15B с инжектором обслуживается со следующей периодичностью:
- ремень ГРМ следует менять через 100 000 км;
- рекомендовано после 30000 пробега регулировать тепловой зазор клапанов;
- свечей зажигания движков хватает на 20000 пробега;
- изготовителем предусмотрена периодическая очистка вентиляции в картере каждые 2 года;
- создатель силового привода рекомендует замену моторного масла и фильтра через 10 000 км;
- новый фильтр топливный устанавливается после 40000 пробега;
- согласно рекомендациям производителя, воздухофильтр подлежит замене раз в год;
- присадки с завода внутри антифриза начинают разлагаться после 80000 км;
- стенки коллектора выпускного начинают прогорать через 60000 км.
Обслуживание D15B
2.6.21. Система питания топливом дизельного двигателя
Топливо, поступающее из бака, сжимается топливным насосом и накапливается в общем нагнетательном трубопроводе. Момент впрыска и количество впрыскиваемого топлива контролируется ЕСМ, который посылает сигнал на электромагнитный клапан каждого топливного инжектора.
Смотрите Схему системы, где представлена функциональная схема данной системы. Реле управления свечи накаливания
Контролирует момент и продолжительность активизации свечи накаливания во время запуска двигателя в соответствии с температурой охлаждающей жидкости.
Указатель уровня воды в топливном фильтре
Данный указатель уровня воды установлен в топливном фильтре. Он определяет уровень воды в топливном фильтре.
Топливный обогрев
Топливный обогрев встроен в топливный фильтр.
Система предотвращает отложение воска в топливе, когда температура опускается до критического значения.
Инжектор топлива
На этой модели установлен компактный и экономичный электромагнитный клапан управления инжекторами. Каждому топливному инжектору присвоен собственный кол IQA, который позволяет более точно производить впрыск топлива, благодаря контролю впрыска на каждом инжекторе в зависимости отработы системы впрыска.
Датчик давления топливораспределительной рампы (FRP)
Датчик FRP определяет давления топлива в общем нагнетательном трубопроводе.
Датчик температуры топлива
Датчик температуры топлива установлен в топливном фильтре. Датчик температуры топлива представляет собой резистор, который изменяет свое сопротивление в зависимости от температуры (терморезистор). Сопротивление терморезистора снижается по мере повышения температуры топлива.
Топливный насос
Топливный насос забирает нужное количество топлива, которое затем под высоким давлением поступает в общий нагнетательный трубопровод.
Главное реле системы впрыска топлива PGM-FI
Главное реле системы впрыска топлива PGM-FI срабатывает каждый раз, когда включено зажигание (II), подводящее напряжение к аккумуляторной батарее ЕСМ.
Управление шкивом впускного коллектора (IMRC)
Клапан IMRC обеспечивает стабильность сгорания на малых скоростях путем открытия и закрытия. Клапан IMRC открывается и закрывается, благодаря чему образуется пауза в потоке между завихряющим каналом и второстепенным портом, контролируя объем вихревого потока.
Датчик положения управления шкивом впускного коллектора (IMRC)
Датчик положения IMRC определяет угол клапана IMRC.
Усиление турбонагнетателя
На этой модели установлена модель турбонагнетателя с соплом переменного сечения. Оно поддерживает оптимальный баланс противодавления и избыточного давления для частоты вращения и нагрузки двигателя, открывая и закрывая сопло переменного сечения, расположенное на периферии турбины, и регулируя скорость потока и давление отработавших газов на входе в турбонагнетатель.
|
ПРИМЕЧАНИЕ На рисунке показан электромагнитный клапан усиления турбонагнетателя. |
