Что такое угол впрыска топлива на дизельном двигателе

Установка угла опережения впрыска топлива. Все, что нужно знать

Скачать PDF

Не малое количество современных автомобилей умеют ездить на дизеле и поэтому многие автолюбители хотят знать о такой процедуре как — установка угла опережения впрыска топлива. Определение и его правильная установка имеет краеугольное значение для качественной работы дизельного движка. Тут стоит заметить тот факт, что определенная частота вращения имеет свой собственный, универсальный.

Муфта опережения впрыска топлива служит для автоматического изменения угла опережения впрыска при изменении частоты вращения коленчатого вала.

Углом опережения впрыска (опережения впрыскивания) топлива называется угол между положением кривошипа коленчатого вала относительно верхней мертвой точки (ВМТ) в момент начала впрыска топлива и его положением, соответствующим нахождению поршня в ВМТ.

Впрыск топлива в цилиндр двигателя должен осуществляться до прихода поршня в ВМТ в конце такта сжатия, т. е. с некоторым опережением. Это необходимо для того, чтобы топливо успело перемешаться с воздухом в цилиндре, и началось его активное горение к приходу поршня в верхнюю мертвую точку. При этом момент впрыска топлива рассчитывают из условия, чтобы максимальное давление газов на поршень создалось уже после его прохождения ВМТ.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала угол опережения впрыска топлива должен увеличиваться. Несоблюдение этого требования ведет к увеличению расхода топлива и потери мощности двигателя. Ведь с увеличением частоты вращения значительно уменьшается время, отводимое на впрыск, смесеобразование и начало активной фазы горения. При этом топливо просто не успевает смешаться с воздухом для полного и качественного сгорания в дальнейшем, а скорости горения не хватает для того, чтобы к моменту перехода поршня через ВМТ процесс тепловыделения был максимальным.

Автоматическое регулирование угла начала впрыска топлива обеспечивает специальное устройство, называемое муфтой опережения впрыска. По аналогии с муфтой опережения впрыска работают устройства карбюраторных двигателей, у которых автоматически регулируется угол искрообразования при помощи специального устройства, размещенного в прерывателе системы зажигания. Кроме того, современные бензиновые двигатели все чаще оснащаются устройствами автоматической регулировки фаз газораспределения, т. е. управляют работой клапанов ГРМ.

Следует отметить, что регулирование угла опережения впрыскивания топлива в современных системах питания дизелей (таких, как управляемая электроникой система насос-форсунка или Common Rail) осуществляется при помощи электронного блока управления, который корректирует параметры впрыска на основании показаний различных датчиков, информирующих о режимах работы и требуемой динамике двигателя в данный момент времени.

Устройство и работа центробежной муфты опережения впрыска

Устройство муфты опережения впрыска топлива рассмотрим на примере центробежной муфты опережения впрыска, применяемой в системе питания дизельных двигателей ЯМЗ. Она закрепляется на переднем конце кулачкового вала ТНВД, поэтому насос приводится в действие через муфту опережения впрыска, которая является промежуточным звеном в приводе ТНВД.

Муфта опережения впрыска состоит из корпуса 14 (рис. 1), ведущей полумуфты 12, ведомой полумуфты 1, двух грузиков 7 и двух пружин 2.

Привод муфты осуществляется от зубчатых колес механизма газораспределения и валика привода. Распределительное зубчатое колесо закреплено посредством шпонки на валике привода ТНВД, на заднем конце которого закрепляется ведущий фланец 23 муфты.
Ведущий фланец двумя болтами скрепляется с промежуточным фланцем 21.
Промежуточный фланец соединяется с ведущей полумуфтой 12 посредством шайбы 17, установленной в металлической обойме 19. В шайбе вырезано четыре паза; в пазы 16 входят шипы 20 промежуточного фланца, а в пазы 18 – шипы 9 ведущей полумуфты.

Ведомая полумуфта 1 закрепляется на шпонке на переднем конце кулачкового вала насоса и завинчивается в корпус 14. Грузики надеваются на пальцы 4.
Пальцы 13 ведущей полумуфты упираются в криволинейные поверхности 6 грузиков. На пальцах 4 и 13 выполнены углубления 5, в которые упираются предварительно сжатые пружины 2. Пружины стремятся повернуть полумуфты 1 и 12 относительно друг друга.

На рисунке 1, б показано положение деталей муфты при малой частоте вращения коленчатого вала.
При увеличении частоты вращения возрастает центробежная сила грузиков, и они расходятся в стороны, поворачиваясь вокруг пальцев 4. При этом криволинейные поверхности 6 грузиков скользят по пальцам 13 ведущей полумуфты, расстояние между пальцами 4 и 13 уменьшается (размеры L₁ и L₂) и пружины сжимаются.

Подтягиваясь к пальцам 13, пальцы 4 поворачивают ведомую полумуфту 1 с кулачковым валом 24 насоса в сторону вращения приводного вала (рис. 1, в), увеличивая тем самым угол опережения впрыска топлива на угол α .

Метки 15 на корпусе 14 муфты, промежуточном фланце 21 и ведущем фланце 23 при сборке совмещают, чем обеспечивается правильная установка момента начала впрыска.

На корпусе муфты имеются отверстия, закрываемые пробками (или винтами с уплотнительными шайбами) и служащие для заполнения полости муфты моторным маслом. Масло заливается в верхнее отверстие до появления его из нижнего отверстия.

На рисунке 2 представлен усовершенствованный привод ТНВД двигателя ЯМЗ-238 М2.
На вал привода 1 посредством стяжного болта 8 закрепляется ведущая полумуфта 9 привода. Ведомая полумуфта 10 привода болтами 15 крепится к муфте 12 опережения впрыска топлива. Ведущая полумуфта 9 связана с ведомой полумуфтой 10 через пакет пластин 3 болтами 11 и 16. Второй пакет пластин 3 (на рис. 2 слева) обеспечивает жесткость фланцу 6.

Метка б на указателе 13 и метка а на ведомой полумуфте 10 служат для установки начального угла опережения впрыска топлива. Для этого отворачивают две гайки 7 и поворотом муфты опережения впрыска посредством овальных отверстий на фланце 6 полумуфты совмещают указанные метки. Положение коленчатого вала при этом должно соответствовать концу хода сжатия в первом цилиндре.

Установка угла опережения впрыска

Установка угла опережения впрыскивания выполняется в следующей последовательности:

1. Подготавливают двигатель – находят в первом цилиндре такт сжатия и устанавливают коленчатый вал вращением маховика в положение, соответствующее углу начала впрыска цилиндра. Для этих целей в деталях КШМ (маховик, кожух или др.) предусматривают специальные устройства и метки, позволяющие контролировать конец такта сжатия.

2. Подготавливают насос – на первую секцию ТНВД устанавливают моментоскоп – стеклянную трубку, соединенную через резиновый патрубок с топливопроводом высокого давления. Поворачивают вал насоса до тех пор, пока в трубке не покажется топливо.
Отворачивают вал обратно на угол 30…40˚ и осторожно вращают вал в прямом направлении. Как только поверхность топлива (мениск) в трубке моментоскопа дрогнет, вращение вала насоса прекращают.

3. Соединяют насос с приводом и крепят его на блоке, после чего проверяют правильность установки момента начала впрыска, проворачивая коленчатый вал на два оборота. В конце второго оборота внимательно следят за мениском в моментоскопе. Когда он дрогнет, вращение коленчатого вала прекращают.
По меткам на деталях КШМ определяют правильность установки угла. При необходимости угол опережения впрыска корректируют.

Инструкции по установке УОЗ на разных двигателях

Момент зажигания можно выставить на различных типах двигателя, будь то карбюраторные либо инжекторные.

Как выставить при наличии трамблёра

Так как в нашей стране большое количество владельцев ВАЗ 2108 – 2109, где используются карбюраторные двигатели с трамблёром, стоит начать с них. Из рабочего инструмента нам понадобится:

• стробоскоп;
• тахометр (автотестер или мультиметр в режиме тахометра);
• накидной и рожковый ключи.

Проводить регулировку нужно на разогретом двигателе до температуры 85-90 градусов. Далее устанавливаем минимальные обороты на 800 об/мин.

1. С регулятора угла опережения зажигания снимаем трубку, что подходит с карбюратора.
   Снимаем трубку, которая подходит к регулятору УОЗ
2. Приложив палец к отверстию, проверяем разрежение, при необходимости уменьшаем обороты двигателя.
3. Глушим двигатель.
4. Закрываем отверстие на силиконовой трубке болтом подходящего диаметра.
5. Отжимаем три гайки на корпусе трамблёра с помощью ключа.
   Отжимаем гайки на трамблёре, чтобы можно было его вращать.
6. На картере КПП есть специальная шкала с метками. Если она закрыта резиновой пробкой, снимаем её.
   Регулировка будет проискодить по шкале с метками, которая показывает угол опережения зажигания
7. С помощью отвёртки устанавливаем маховик на 0 градусов (когда длинная риска находится напротив треугольного выреза на шкале).
8. Подключаем стробоскоп, как показано на схеме.
   Подключаем стробоскоп согласно схеме

Как установить момент зажигания на карбюраторном двигателе

Процесс регулировки следующий:

1. Запускаем мотор и контролируем обороты с помощью тахометра.
2. Направляем луч стробоскопа на шкалу с метками.
3. Устанавливаем необходимый угол для используемой марки бензина.

Для бензина А-92 угол опережения составляет +- 1 градус. Для А-95 +-4 градуса. Каждое деление на шкале обозначает 1 градус.

1. Устанавливаем положение трамблёра на нужный градус, просто вращая его по часовой или против часовой стрелки.
2. После окончания регулировки глушим двигатель и закрепляем трамблёр, зажимая гайки.

Как сделать регулировку правильно (видео)

Как отрегулировать на инжекторе

Большинство современных моделей оснащены инжекторными системами, которые контролируются бортовым компьютером. В этом случае для регулировки понадобится ноутбук со специальной программой. Определить нарушение УОЗ можно с помощью загоревшейся сигнальной лампочки на панели приборов.

Сам процесс регулировки проходит так же, как и в бензиновом двигателе. Основное отличие в отсутствие свечей зажигания. Алгоритм таков:

1. Снятие декомпрессионныого механизма.
2. Демонтаж мотосчётчика и корпуса горловины.
3. Проверка уровня подачи масла переводом рычага в крайнее положение.

Совет: Кроме самой регулировки, необходимо замерить напряжение бортовой сети и датчика. Нормальный напряжением считается 0,45-0,55 В для датчика и 220 В для сети.

Работа с дизелем

С дизельными двигателями всё обстоит примерно так же. Стоит лишь сказать, что понятие «угол опережения зажигания на дизеле» не совсем корректно в терминологическом плане. На дизеле с инжектором можно отрегулировать момент впрыска топлива. Работа же неинжекторных дизельных двигателей связана с нормальным функционированием ТНВД (топливный насос высокого давления).

Особо отметим, что собственноручная регулировка угла опережения зажигания инжекторных типов двигателя не рекомендована начинающим автомобилистам, так как обращение с программами требует определённых навыков, порой экспертных. Не навредите авто!

Процесс регулировки угла опережения зажигания не такой сложный, как может показаться на первый взгляд. Главное – знать, какой градус нужно установить для используемого топлива. Сама регулировка занимает немного времени, достаточно лишь делать работу по инструкции и в правильном порядке.

Носители системы

На данный момент [ когда? ] до 70 % всех выпускаемых дизельных двигателей оснащается системами common rail, и эта доля растёт [2] . По прогнозам компании Robert Bosch GmbH доля системы CR на рынке к 2016 году достигнет 83 %, а в 2008 году их число составляло лишь 24 %. Таким образом, сегодня практически каждый производитель двигателей всех классов: от малых легковых и до крупных судовых, освоил применение аккумуляторных систем.

Среди производителей топливоподающей аппаратуры и систем common rail в частности, лидерами являются следующие компании: R. Bosch, Denso, Siemens VDO, Delphi, L’Orange, Scania.

Регулировка зажигания на тракторе МТЗ 82,1, МТЗ 1221.

Регулирование зажигания в тракторах МТЗ 82.1, МТЗ 1221 с двигателями Д 242, 243, 245 и Д 260 аналогично МТЗ 80 и МТЗ 82 за одним исключением. Соединение между топливной форсункой и шестерней осуществляется через фланец. Он крепится к валу гребного винта. И имена трех жеребцов.

Шпильки расположены не симметрично. Таким образом, вы можете установить топливный насос вслепую, пока не попадете в отверстия на шестерне.

Единственный способ установить его – попасть в отверстия в шестернях, которые расположены аналогично шпилькам. Но эти отверстия имеют вытянутую форму. Форма отверстий позволяет перемещать вал топливоподкачивающего насоса. Это позволяет точно регулировать угол опережения зажигания.

Установка поршня в ВМТ.

Установите насос на место. Шестерня с фланцем HPF может быть предварительно установлена. Штифты должны находиться в центре отверстий. HPF должен быть загрунтован и продут. Затем вращайте коленчатый вал до тех пор, пока топливо не появится из отверстия высокого давления в первой секции цилиндра.

Установка щупа в положение угла опережения зажигания

Теперь вставьте штык. Чтобы он попал в отверстие маховика, как в случае с двигателем e 240. В этом случае нет необходимости проверять, находится ли поршень в такте сжатия. Это происходит потому, что вал ТНВД делает один оборот за цикл работы цилиндра. И то, что момент впрыска происходит на первой секции цилиндра. Указывает на то, что поршень находится в такте сжатия. Потому что смещенные штифты на фланце не позволят установить вал в другое положение.

Установка момента впрыска секции первого цилиндра.

После установки щупа. Создайте положительное давление в полости топливного насоса. Открутите гайки, соединяющие шестерню с фланцем насос-форсунки. Затем поверните фланец до упора влево. Затем медленно поворачивайте по часовой стрелке, пока топливо не начнет подниматься в соединении секций первого цилиндра. Зафиксируйте гайки фланцевого штифта в этом положении. Это означает, что поршень еще не достиг TDC при данном угле опережения зажигания. А впрыск топлива происходит в первой секции цилиндра.

Аналоги двигателя CRDi

Первым делом стоит рассказать об аналогах мотора CRDi, близких по конструктивному исполнению:

• Fiat похожий мотор выпускает под аббревиатурой CDTi;
• Ford похожий двигатель выпускает с названием TDCi;
• Концерн General Motors такие моторы выпускает под аббревиатурой CDTi или VCDi;
• Volkswagen подобные моторы называет TDI.

У других компаний также есть аналоги мотора CRDi от корейских производителей, но они менее распространены, чем названные выше.

Все перечисленные двигатели, в целом, близки друг к другу по общей концепции. Они имеют некоторые незначительные отличие в конструктивном исполнении, но все они дизельные и обладают системой прямого впрыска топлива.

Преимущества и недостатки системы распределенной подачи ТС

Подобный тип системы топливной подачи имеет некоторые преимущества и недостатки. Наиболее значимые из них мы отдельно выделим.

Преимущества системы:

• долговечность и надежность;
• высокая экономичность использования топлива;
• низкая токсичность отработанных газов бензиновых ДВС;
• низкая вероятность появления сбоев в работе системы в условиях экстремального вождения (например, при преодолении крутых спусков и подъемов, при езде в дождь или гололед).

Недостатки системы:

• сложная и дорогостоящая конструкция, оснащенная чувствительной системой электронного управления;
• высокая стоимость ремонта и замены основных электронных элементов системы;
• особенность конструкции требует проведения ремонтных и профилактических работ только высококвалифицированными специалистами.