Przedstawiony w nr 10Ő03 Auto Moto Serwisu wstępny opis budowy i działania
układu zasilania paliwowego silników, wymaga rozwinięcia i potraktowania
związanych z nim zagadnień w sposób adekwatny do ich złożoności.
Zacznijmy
od klasycznego rozwiązania budowy i działania układu zasilania silnika
wysokoprężnego, nazywanego inaczej silnikiem Diesla (rys. 1, 2). Jak
wiadomo, zasada działania takiego silnika wykorzystuje obieg
termodynamiczny, w którym zachodzi proces sprężenia zassanej do wnętrza
komory pewnej objętości powietrza, a w suwie pracy następuje wtryśnięcie
odpowiedniej dawki paliwa. Na skutek zetknięcia się kropel paliwa z
gorącym (sprężonym) powietrzem następuje ich samozapalenie się, czyli tzw.
samozapłon (stąd używana niekiedy nazwa - silnik o zapłonie samoczynnym, w
skrócie ZS).
Parametry
charakteryzujące obieg termodynamiczny: ciśnienie w końcu suwu sprężania
(wynikające ze stopnia sprężania, którego wartość wynosi ok. 20 i jest
przeciętnie dwa razy większa od wartości stosowanych w silnikach
benzynowych) oraz temperatura ładunku powietrza, wpływają na parametry
konstrukcyjne silnika, sprawiając, że jest on przeważnie cięższy od swoich
benzynowych odpowiedników. Zwiększony relatywnie ciężar wynika nie tylko z
konieczności zapewnienia mocnej budowy bloku cylindrowego, elementów
układu korbowo-tłokowego, ale również z powodu stosowania cięższych -
ămocniejszychÓ elementów osprzętu, które nie występują w ogóle lub jedynie
w postaci uproszczonej (lżejszej) w silniku benzynowym o podobnych
właściwościach. Typowym przykładem jest np. rozrusznik, który w przypadku
silnika ZS ma najczęściej moc o wartości nawet dwa i więcej razy większej
od swojego benzynowego odpowiednika.
Ogólną budowę i wygląd komponentów układu przedstawia
rys. 3.
Ze względu na specyfikę paliwa stosowanego do silników Diesla, nazywanego
olejem napędowym, pożądanym uzupełnieniem układu zasilania paliwowego jest
urządzenie zapewniające podgrzewanie paliwa, a dokładnie - filtra
paliwowego. Powinno to zapobiegać wytrącaniu się wokół otworów siatki
filtracyjnej stałej postaci parafiny, która skutecznie może doprowadzić do
tzw. zablokowania zimnego filtra paliwowego. Widok ssaka umieszczonego w
zbiorniku paliwa przedstawia rys. 4 (należy zwrócić uwagę na złącza
przewodów do- i odprowadzających paliwo do zewnętrznego urządzenia
grzewczego).
Podgrzewacz paliwa jest umieszczony najczęściej w
postaci spirali grzewczej wewnątrz jednego z filtrów paliwa (rys. 5 -
złącze elektryczne podgrzewacza wyróżnione czerwoną strzałką), a jego
działanie sygnalizowane jest np. świeceniem lampki kontrolnej na tablicy
przyrządów (rys. 6).
Pompa zasilająca pompę wtryskową (rys. 7) jest
napędzana w większości przypadków w sposób mechaniczny za pomocą krzywki
oddziałującej na popychacz rolkowy, współpracujący z trzpieniem zaworu
ciśnieniowego.
Działanie pompy zasilającej (3 kolejne i najważniejsze
fazy układu) pokazuje rys. 8:
- faza zasysania paliwa do komory pompy, co
wynika z ruchu tłoczka do góry i rozprężania się sprężyny zaworu (rys. 8a)
- tzw. ruch pośredni tłoczka, umożliwiający
przepompowanie paliwa między komorą zewnętrzną i wewnętrzną pompy (rys. 8b
- faza tłoczenia paliwa z pompy zasilającej do
pompy wtryskowej (rys. 8c)
Naprawa
Naprawa zbiornika paliwa
Zbiornik paliwa jest naprawiany najczęściej przez lutowanie cyną lub
mosiądzem. Istotne jest zachowanie daleko idących zasad bezpieczeństwa
(płukanie zbiornika, wentylacja pomieszczenia, zalanie zbiornika wodą
itp.).
Naprawa układu zasilania silnika ZS
W układzie tym naprawie podlega najczęściej:
- zbiornik paliwa
- pompa zasilająca
- pompa wtryskowa
Naprawa pompy zasilającej
Stosowane metody naprawy zależą od rodzaju pompy - najczęściej
tłokowej lub przeponowej.
Najczęstszymi przyczynami niedomagań pompy zasilającej są:
- zanieczyszczenie lub/i zużycie zaworów
- uszkodzenie przepony
Naprawa pompy sprowadza się do:
- starannego oczyszczenia
- wymiany uszkodzonych elementów na nowe
Niekiedy możliwe jest przywrócenie pierwotnego kształtu
sprężynkom dociskowym zaworków ssącego i tłoczącego.
Naprawa pompy tłokowej obejmuje:
- naprawę przez wymianę lub regenerację tłoka
- naprawę zaworków (ssącego i tłoczącego),
naprawę przylgni zaworów i grzybka zaworowego
- wymianę sprężyn
- wymianę popychacza
Podstawowe ogólne zalecenia związane z zakresem
wykonywanych napraw dają się sformułować następująco - należy podkreślić,
że w zdecydowanej liczbie przypadków trzeba posługiwać się instrukcją
technologiczną producenta, a podane zalecenia traktować orientacyjnie:
- przyjmuje się, że tłok należy wymienić, gdy
luz między jego powierzchnią a powierzchnią tłoka przekroczy ~0,1 mm;
tłoki można naprawiać przez chromowanie, a następnie szlifuje się je na
wymiar nominalny
- naprawa zaworków polega na szlifowaniu
powierzchni gniazda, a następnie dotarciu powierzchni uszczelniających;
wymianie podlegają: grzybki zaworów wykazujące nadmierne zużycie,
osłabione lub pęknięte sprężynki zaworów
- zużycie popychacza, polegające na wyrobieniu
się jego rolki, naprawia się przez szlifowanie na mniejszy wymiar; zyżycie
to nie może jednak przekroczyć ~0,5 mm; w przypadku większego zużycia,
rolkę wymienia się na nową
- popychacz wymienia się na nowy, jeśli luz w
prowadnicy przekracza ~0,015 mm
Naprawa pompy wtryskowej
W pompie wtryskowej w wyniku naturalnej eksploatacji zużywają się
najszybciej takie elementy zespołu, jak:
- indywidualnie pasowane złożenie
tłoczek-cylinderek
- zawory tłocząco-odcinające
- wałek krzywkowy
- rolki popychaczy
- listwa zębata
- tuleje regulacyjne
W większości przypadków zaleca się wymianę każdej z
wymienionych części na nową. Ze względu na technologię wytwarzania
zużytych tłoczków i cylinderków nie naprawia się, tylko wymienia na nowe.
Niekiedy, wobec braku części zamiennych, dopuszcza się ponowne parowanie
elementów z zachowaniem przewidzianych tolerancji pasowania, o ile
współpracujące części nie wykazują nadmiernego i nieregularnego zużycia
mechanicznego.
Naprawa jest prowadzona w specjalistycznych zakładach naprawczych lub
bezpośrednio u producenta. W tym ostatnim przypadku stosowany jest
demontaż złożenia i ponowne pasowanie zużytych elementów; stosuje się
również nakładanie cienkich powłok elektrolitycznych (chromowanie), a
następnie szlifowanie, polerowanie i pasowanie.
W analogiczny sposób przeprowadzana jest naprawa zaworów
tłocząco-odcinających.
Naprawa wałków krzywkowych polega na:
- przeszlifowaniu powierzchni krzywek oraz
rolek popychaczy, przy czym grubość warstwy nie może być większa od ~0,3
mm
- sprawdzeniu i regulacji luzów (podkładkami)
Pozostałe elementy pompy, takie jak listwa sterująca
(zwłaszcza w przypadku zgięcia lub uszkodzenia zębów), czy zębate tuleje
regulacyjne, naprawia się przez wymianę elementów; w przypadku
niewielkiego zużycia tulei stosuje się chromowanie elektrolityczne i
szlifowanie.