|  | ||||||||
|  | ||||||||
| | ||||||||
| | ||||||||
 |
 |
|
|
|
||
 |
 |
|
|||||||||||||||||||
A tüzelőanyag-ellátó rendszer általános felépítése
A rendszert alkotó egységek feladata a motor zavartalan üzeméhez szükséges tüzelőanyag tárolása és annak működésére káros szennyeződések felfogása. Feladata továbbá a mindenkori terhelésnek megfelelő tüzelőanyag-mennyiség adagolása, és az ideális keveréket adó finom, egyenletes elosztású porlasztás.
A tüzelőanyag-ellátó rendszer e feladatait a következő szerkezeti egységek látják el:
a) a tartály és szerelvényei,
b) a csővezetékek,
c) az ülepítő, szűrő,
d) a tápszivattyú,
e) a befecskendezőszivattyú és
f) a porlasztó.
Az egységek általános elrendezési vázlatát az alábbi szemlélteti. Elhelyezkedésük többségében a traktor, illetve az erőgép szerkezeti kialakításához igazodik. Kivétel a befecskendező- és a tápszivattyú, valamint a porlasztó, amelyek többnyire a nemzetközileg elfogadott szabvány vagy több motorgyár által közösen kialakított egységes irányelvek alapján rendeződn 535f54f ek el. Az egyes gyártmánycsoportokban a hasonló teljesítmény-kategóriájú motorokra változtatás nélkül (csereszabatosan) vagy kisebb szabályozás után rászerelhetők, illetve beépíthetők, esetleg egyes elemeik felhasználhatók (szabványosított alkatrészek, szerelvények révén).
A tüzelőanyag-ellátó rendszer egységeinek felépítését és a velük szemben támasztott főbb műszaki követelményeket a következőkben tekintjük át.
A Diesel-motor tüzelőanyag-ellátó rendszerének áttekintő vázlata
1. Tüzelőanyag-tartály, 2. Csaptelep a búvácsővel, esetleg a tüzelőanyagszintjelző érzékelővel, 3. szívóvezeték, 4. előszűrő, ülepítő, 5. tápszivattyú. 6. kisnyomású nyomóvezeték, 7. főszűrők, 8. légtelenítőcsavarok, 9. a kisnyomású nyomóvezeték folytatása. 10. adagolószivattyú, 11. nagynyomású nyomócső, 12. porlasztó, 13. résolaj-visszavezető cső, 14. az adagolószivattyú tápnyomását szabályozó áteresztőszelep, 15. a többlet tüzelőanyagot visszavezető cső
A tartályok befogadóképességét - megfelelő biztonsággal - a motor egész napi (10-12 órás, néha 24 órás) teljes terhelésű üzemelése alapján méretezik. Alakjukat a célszerűség és az elhelyezési lehetőség szabja meg. Belőlük a tüzelőanyagot vagy saját helyzeti energiája, vagy egy közbeiktatott szivattyú - csővezetéken - juttatja el az adagolószivattyúhoz. Ennek megfelelően kétféle tartályelrendezést különböztetünk meg:
a) az ejtőtartályost és
b) a tápszivattyúst.
A vízszintesen fektetett, lapus ejtőtartály a motornál magasabban helyezkedik el, így a feltöltött és kiürülő tartály folyadéknyomása között nincs lényeges különbség. A rendszer egyszerű, hibalehetősége kicsi. Főleg kisebb teljesítményű traktor- és stabil motorokon alkalmazzák.
A tápszivattyús rendszerben szivattyú szállítja a tüzelőanyagot csaknem állandó nyomással. Ebben az esetben a tartály alakját és elhelyezését a célszerű helykihasználás és súlyelosztás határozza meg (6/b ábra).
A tartályok anyaga acéllemez. Belső felületüket gyakran korróziógátló festékkel, ritkábban fémes bevonattal (ón, ólom) látják el.
A bennük tárolt nagy mennyiségű tüzelőanyag hullámzása - labilis helyzetben - a traktort fel is boríthatja, ezért a hullámzás csökkentésére, valamint a merevítés céljából perforált választófalakat építenek a nagyobb térfogatú tartályokba. A rázkódás csökkentésére a tartályokat általában filc- vagy műgumi párnákra helyezik, és csavarkötéssel vagy acélhevederekkel rögzítik.
A tüzelőanyag betöltésére durva fémszűrővel ellátott töltőnyílás szolgál. Zárófedelét légzőréssel látják el, hogy a tüzelőanyagszint csökkenése-kor utánfolyást gátló vákuum ne keletkezhessék. A tartály legmélyebb pontján elhelyezett búvárcsövön, illetve annak a kinyúló részébe épített szelepen vagy csapon keresztül vezetjük ki a tüzelőanyagot. A búvárcső u tartály aljától 50-60 mm magasra nyúlik fel kialakítva az ülepítőteret. Itt rakodnak le a tüzelőanyag nehezebb fajsúlyú szennyeződései (víz, por), s így nem kerülhetnek a táprendszerbe.
A csatlakozó cső elzárószerkezete csap vagy szelep. A tüzelőanyag-tartályok ülepítőterének legalacsonyabb pontján helyezik el az üledékleeresztő csavart vagy csapot, amelyen keresztül az üledék időnként könnyen eltávolítható.
a) ejtőtartály, b) tápszivattyús tartály, c) golyószelepes elzárószerkezet,
1. betöltőnyílás a zárófedéllel, 2. tartálytest, 3. üledékleeresztő csonk, 4. csap, illetve elzárószelep, 5. tartóbak, 6. lekötőheveder. 7. tüzelőanyagszint-mérő pálca, 8. a hullámzásgatló lemez átömlőrései
Csővezetékek
A tüzelőanyagot csöveken vezetjük az egyes szerkezeti egységekhez. A bennük uralkodó nyomás alapján két csoportba soroljuk őket:
a) a kisnyomású és
b) nagynyomású vezetékekre.
A kisnyomású csővezeték a könnyű hajlíthatóság és szerelés céljából vörösréz, vékony falú acél-, fémszálerősítésű műgumi, illetve műanyag csőből készül. A benne létesíthető legnagyobb nyomás 2 kp/cm2. Kötésüket
csatlakozóanyával (hollandi anyával) vagy üreges fejes csavarral oldják meg.
A nagynyomású csővezeték a befecskendezőszivattyú és a porlasztó között továbbítja a tüzelőanyagot. A benne uralkodó nyomás 1-450 kp/cm2 között változik (lüktet). Anyaga vastag falú húzott acél. Külső át-mérője 0 6, 8 vagy 10, falvastagsága 1-2 mm. A nyomóvezeték hossza, átmérője, valamint rugalmassága befolyásolja a nyomáshullámok terjedését és mérhető befecskendezési késedelmet okoz. Értéke átlagosan 1-5°, amit már eleve figyelembe vesznek a gyártó mű által kísérletek alapján megadott előbefecskendezési szögértékben. Nagy hibát követünk el tehát, ha a nyomóvezeték javítása közben az egyes csövek hosszát megváltoztatjuk, illetve más típusra méretezett vagy sérült, horpadt csövet szerelünk a rendszerbe.
Ülepítők, szűrők
A tüzelőanyagba jutott szennyeződések (kvarcpor stb.) a rendkívül pontosan illesztett felületek (pl. szivattyúelem) vagy a szűk keresztmetszetű, kalibrált átömlőnyílások (pl. porlasztófúvóka) gyors kopását, berágódását, végső soron idő előtti elhasználódását okozzák.
A legdurvább szennyeződéseket a tartály beöntőnyílásába helyezett szűrőbetét fogja fel. Az apró, de nagy fajsúlyú szennyeződések többsége a tartály ülepítőterében rakódik le, ahonnan - a karbantartások alkalmával - könnyen eltávolítható. A még megmaradt, lebegő szennyeződéseket a közbeiktatott ülepítő- és szűrőrendszer távolítja d a tüzelőanyagból. Követelmény, hogy a gázolajban 0,002 mm-nél nagyobb szilárd részecskék ne maradjanak.
A szűrőkkel szemben a következő főbb igényeket támasztjuk:
1. válasszák ki és tartsák vissza a káros szennyeződéseket;
2. áteresztőképességük - a táprendszer nyomásán - feleljen meg a motor tartós terheléséhez szükséges tüzelőanyag-mennyiségnek;
3. rendelkezzenek olyan biztonsági berendezésekkel, amelyek az előírt szinten tartják a táprendszer nyomását, továbbá lehetővé teszik az üzemzavart okozó levegő eltávolítását;
4. karbantartásuk, tisztításuk egyszerű eszközökkel, nagyobb szerelési munka nélkül is megoldható legyen.
Sorba kapcsolt szűrők esetében a tüzelőanyag először a durva- vagy elő-szűrőbe, majd onnan a finom- vagy főszűrőbe jut. A finomszűrőt mindig a tápszivattyú után helyezik el, hogy annak kopásakor leváló fémszemcsék ne jussanak a befecskendezőszivattyúba. Ez a megoldás egyben nagyobb ellenállású (jobb szűrőképességű) szűrőbeépítését teszi lehetővé.
A Diesel-motorok tüzelőanyag-ellátó rendszerébe legalább két szűrőt (egy durvát és egy finomat) kell feltétlenül beépíteni.
A szűrők betéteit rendeltetésük és anyaguk szerint csoportosítjuk:
1. durva- vagy előszűrők betétje:
a) szövetbetétes fém, selyem vagy műszál;
b) lemezes és huzalos résszűrő (fém);
2. finom- vagy főszűrőké:
a) nemezlapokból összeállított szűrőtömb;
b) papírbetétes fém vagy műanyag, távtartótárcsás szűrőtömb;
c) pamutfonalas szűrőorsó;
d) nemezburkolatú szűródob;
e) mikropórusú kerámia, illetve műanyag szűrőhenger vagy -tárcsa.
A különböző szűrőbetétek ill. átáramlási keresztmetszet (rések) méretétől és a szűrőfelület nagyságától, valamint a tüzelőanyag viszkozitásától függően kisebb vagy nagyobb ellenállást fejtenek ki a folyadék áramlásával szemben. Ejtőtartályos rendszer esetében csak kis ellen-állású szűrőbetétek használhatók. Ilyenek általában a durvaszűrők, továbbá a papírbetétes szűrőtömb és a filcburkolatú szűrődob.
Durvaszűrők (előszűrők)
A szűröbetétes durvaszűrők három fő típusát a hengeres, a tárcsás és a dobos szűrőbetétes elemek alkotják. Az előszűrőt a tartály és a tápszivattyú közé iktatják. A tűzelőanyagot vezető csövek a szűrő tartályöntvényét képező szűrőházfejbe csatlakoznak. Így a belépő tüzelőanyag csak a szűrőbetéten keresztül juthat a ki-vezetőnyíláshoz. A szennyeződés egy része a térfogatnövekedés következtében lassuló áramlás miatt leülepedik. A lebegve maradó nagyobb szennyeződések pedig a szűrőfelületen akadnak fenn.
Karbantartásuk az időszakonkénti üledékleeresztésből és az előírt molorkarbantartás keretében, szétszerelt állapotban végrehajtandó gondos kimosásból áll.
A Iemezes résszűrőket is főleg a tápszivattyú előtt alkalmazzák. Bennük párhuzamos kötésben két vagy három elem is előfordul. Menetes végű, hatszög keresztmetszetű rúdra, a rögzítőorsóra váltakozva fűzözött ablakos és csillag alakú, vékony sárgaréz lemezekből áll. Ezek száma egy-egy elemben mindkét típusból 250-300 db is lehet. A rúdra úgy kell felfűznünk őket, hogy az ablakok egy vonalba essenek, illetve a csillagok nyúlványai az ablakok közé kerüljenek. A lemezeket az átmérőjükkel megegyező hengeres anya szorítja össze. Az ellentámasztást az alaplemez vagy a szűrőházöntvény adja. A résszűrőelemet a finomszűrőt megelőző ülepítőedényben vagy akár külön öntvényházban is elhelyezhetik.
A csillagok között, a lemezvastagságnak megfelelő (0,07 mm) rések találhatók. Ezeken keresztül jut be a tüzelőanyag az ablakos lemezek nyílásai által alkotott összefüggő csatornákba, s ezeken át a szűrőház nyomóterébe. A résméretnél nagyobb szennyeződések zömében az ülepítő-térben, kis részben a szűrőelemen rakódnak le.
Karbantartásuk szintén üledékleeresztésből és az időszakos szétszerelés utáni mosásból áll.
Szövetbetétes durvaszűrők
a) hengeres, b) tárcsás, c) dobos előszűrő
1. tartóöntvény, 2. beömlőnyílás, 3. kiömlőnyílás, 4. cserélhető szűrőbetét, 5. tömítő alátét, 6. szorítórugó, 7. rögzítő csavarorsó - az a) ábrán kengyel, 8.rőgzíő csavaranya, 9. szűrőház fedél
Lemezes és huzalos durvaszűrők (résszűrők)
a) a lemezes szűrőmetszete, b) szűrőbetét-lemezpír (ablakos-csillagos), c) a huzalos résszűrő metszete, d) huzalkialakítás (oldal- és (felülnézet)
1. szűrőház, 2. huzalos szűrőbetét, 3. beömlőnyílás, 4. kiömlőnyílás, 5. szűrőelem-rögzítő csavaranya, 6. szűrőelemrögzítő rugó, 7. üledékleeresztő-csavar 8. légtelenítő csavar, 9.icöml6rii, 10. rögzítőorsó, 11, támasztóanya, 12. tüzelőanyag-kivezető csatorna, 13. lemezes szűrő
A huzalos résszűrők is durvaszűrőként használatosak. Szűrőelemként hullámos palástú hüvelyére - szorosan - vékony, 0,04-0,09 mm
magasságú, bütyökkel ellátott, lapos huzalt tekercselnek.
A tüzelőanyag a bütykök által meghatározott réseken keresztül áramlik
a nyomótérbe. Az üledék felfogására mélyített tér szolgál. Ennek a legmélyebb pontján helyezték el az üledékleeresztő csavart.
Pamutfonalas, szűrőhengeres finomszűrő
Finomszűrők (főszűrők)
A finomszűrők áramlási ellenállása, nem számítva a papírbetétes és ne-mezburkolatú szűrődobot jelentős. A tüzelőanyag csak 0,2- 0,25 kp/cm2 túlnyomás esetén tud átáramlani rajta. Ez a túlnyomás ejtő-tartályos rendszerrel - a kis szintkülönbsége miatt - nem érhető el. Ezért nagy ellenállású finomszűrőt csak szivattyús tüzelőanyag-ellátó rendszerben, a tápszivattyú után célszerű alkalmazni.
A finomszűrű betétje általában üreges henger, illetve négyzetes hasáb. Két végén zárófedél helyezkedik el. A szűrőházban függőleges üreges tengely rögzíti.
A tápszivattyú szállította tüzelőanyag a szűrőtömböt körülvevő térbe ömlik. A túlnyomás hatására a szűrőbetét ezredmilliméter nagyságrendű résein áthatolva megtisztul, és túlnyomást létesít a belső térben is. Ezt követően rendszerint az üreges tengely furatán keresztül, az elvezető-csonkon át távozik. A finomszűrőhöz gyakran túlnyomást szabályozó szeleppel ellátott elvezető cső csatlakozik. A túlnyomást korlátozó szelep rugóját úgy méretezik, hogy az adagolószivattyú tápcsatornájában 0,3 kp/cm2 túlnyomást biztosítson. A felesleges tüzelőanyagot pedig engedje vissza a tartályba.
A finomszűrők karbantartása a rendszeres üledékleeresztésből és a légtelenítésből, valamint a karbantartási utasításban előírt időközönkénti betétcseréből áll, A betétek tisztítására általában csak kényszermegoldás-ként kerülhet sor.
Az elszennyeződött betét használhatósága a következőképpen hosszabbítható meg:
- a pamutfonalas szűrőről lecsévélünk egy réteget,
- a nemezbetétes szűrőelemeket alaposan kimossuk,
-a pórusos dobszűrőket pedig ellenáramú öblítéssel gondosan megtisztítjuk.
Tüzelőanyag-tápszivattyúk
Ejtőtartályos tüzelőanyag-ellátó berendezést a nagyobb teljesítményű motorral üzemelő járművekben - a szükséges építési méretek miatt - általában nem alkalmaznak. Az ejtőtartály használatát kizárja még az a körülmény is, hogy az adagolószivattyú pontos működése csak meghatározott tápnyomáson biztosítható. Az adagolóelemek feltöltését befolyásoló szívónyílás átmérője 2--3 mm. A hengertér feltöltésének a motor fordulatszámától és a szivattyú löketétől függően 0,03 - 0,05 s alatt kell végbemennie. E követelmény ki-elégítése - a szívónyílás keresztmetszetének figyelembevételével - 2-3 cm3/s tüzelőanyag-átfolyást kíván meg.
A finomszűrő szállítóteljesítményének legyőzése, valamint az adagoló-szivattyú zavartalan feltöltése 0,5-2 kp/cm2 közötti, lehetőleg egyenletes túlnyomást igényel.
A tápszivattyú szállítóteljesítményének a motor üzeméhez szükséges tüzelőanyag-mennyiség 4-10-szeresét is el kell érnie, hogy az előrehaladottabb kopás miatt fellépő résolajveszteség ellenére is biztosítható legyen a tartós terhelésű üzem tüzelőanyag-ellátása.
A tápszivattyúkat működési elvük alapján a következő csoportokba sorolhatjuk:
Dugattyús tápszivattyúk
a) egyoldalas működésű,
b) kettős működésű.
Forgólapátos tápszivattyúk.
Fogaskerekes tápszivattyúk.
A tápszivattyúkat általában a befecskendezőszivattyú bütykös tengelye működteti.
Dugattyús tápszivattyúk
E tápszivattyúkat dugattyújuk egyik, illetve mindkét oldalán ébredő szivattyúzó hatás alapján soroljuk az egyoldalas, illetve a kettős működésű kategóriába. Az egyes gyártmányok és típusok szerkezeti kialakítása lényegesen eltérő. A jellegzetes típusok megismerésével azonban jó általános áttekintés szerezhető.
Az egyoldalas (egyszeres) működésű tápszivattyú általános működési elvét az ábra szemlélteti. Az adagolószivattyú bütykös tengelye működteti. A tolórúddal egybeépített görgős emelőtőkét a támasztórugó állandó kapcsolatban tartja a bütyökkel (illetve körhagyóval). A tolórúd vége a dugattyúhoz támaszkodik, amelyet a másik oldalról tekercsrugó támaszt meg. A dugattyú előtti tér a szivattyútér, amelynek beömlőnyílását a szívószelep, kiömlőnyílását a nyomószelep zárja. A dugattyú mögött helyezkedik el a nyomáskiegyenlítő tér, amelyet csatorna köt össze a szivattyú nyomócső-csatlakozásával.
Szívóütemben (az ábrán látható helyzet) a bütyök elfordulásával a görgős emelő követi a bütyök profilját. Ezáltal a dugattyú támasztását megszüntetve a rugó a nyíl irányában mindaddig elmozdítja a dugattyút, amíg utol nem éri a tolórudat. A dugattyú előtti térben keletkező térfogatnövekedés nyomán a szívószelepen keresztül tüzelőanyag áramlik a szivattyútérbe. A bütyök továbbfordulásakor a görgős emelő követve a bütyökprofilt emelkedni kezd. A tolórúd - a rugóerő ellenében - maga előtt tolja a dugattyút. Az ébredő túlnyomás hatására a szívószelep zár, majd nyit a nyomószelep is, és a tórfogatcsökkenésnek megfelelő mennyiségű tüzelőanyag a nyomótérbe áramlik. Az ide jutott tüzelőanyagtöbblet az összekötő csatornán át a nyomáskiegyenlítő térbe folyik vissza. Itt ugyanis a szivattyúból kiszorított tüzelőanyag-mennyiségnek megfelelő térfogatnövekedés következik be. A nyomó- és nyomáskiegyenlítő tér feltöltődése után a lökőrúd csak olyan mértékben követheti a dugattyú mozgását, amilyen mértékben fogy a tüzelőanyag a nyomótérből. A nyomáskiegyenlítő térben levő tüzelőanyag ugyanis egyensúlyt tart a dugattyút támasztó rugóerővel.
A görgős emelő és a tolórúd lökete megegyezik a bütyök emelési magasságával. A dugattyú lökete azonban a tényleges tüzelőanyag-fogyással arányosan változik.
Az egyszeres működésű tápszivattyú tüzelőanyag-szállítása szakaszos.
A tápnyomás lüktetőértéke a szívórugó erejétől függ. A tüzelőanyag-ellátó rendszer feltöltése és légtelenítése végett kézi dugattyús terét csavarmenet-rögzítéssel golyós szeleppel zárjuk el.
Egyes esetekben (benzinüzemű indítás), amikor a tüzelőanyag-ellátó rendszer a motor működése közben is légteleníthető, felesleges a kézi tápszivattyú beépítése. A szívószelep zárófedeleként csatlakozó kézi szivattyú helyett ilyenkor üreges zárócsavar található a tápszivattyún.
A kettős működésű dugattyús tápszivattyúkat az egyszeres működésűek
lüktető nyomásviszonyainak csökkentése céljából hozták létre. A kettő közötti lényeges elvi eltérés az, hogy a dugattyú mindkét oldalán szívó- és nyomószeleppel ellátott szívótér található. Ebből kifolyólag a dugattyú elmozdulásának megfelelően a. két-két szívó- és nyomószelep felváltva működik. A nyomáskiegyenlítést a belső (körhagyó felőli) szivattyútér látja el. Főbb szerkezeti elemeik általában megegyeznek az egyszeres működésű típuséval.
Kettős működésű dugattyús tápszivattyú (BOSCH)
a működési vázlat (szívás a belső térbe, nyomás a külső térből), b) szívás a külső térbe, nyomás a belsőtérből, c) a szivattyú metszete
1. mozgató körhagyó, 2. görgős emelő, 3. lökőrúd, 4. dugattyú, S. szívótér, 6. nyomószeleppár, 7. nyomótér, S. szívórugó, 9. előszurő, 10. szívószeleppár, 11. kenőfurat, 12. külső, 13. belső szívó-nyomótér
Találat: 28947
