Układ paliwowy

Historia silników zasilanych olejem napędowym

Konstruktorem pierwszego silnika o napędzie samoczynnym, znanym nam również pod nazwą silnika wysokoprężnego jest Rudolf Diesel niemiecki inżynier, wynalazca i konstruktor żyjący na przełomie wieku XIX i XX. To właśnie od jego nazwiska pochodzi  wykorzystywana na co dzień nazwa tego silnika. Niewielu znany jest fakt, iż historia budowy silnika rozpoczyna się od wykupienia pruskiego patentu od Jana Nadrowskiego, na podstawie którego powstał pierwszy silnik napędzany olejem napędowym. Pierwsza konstrukcja powstała w 1892 roku i została nazwana „silnikiem o zapłonie samoczynnym”.  Pierwsze konstrukcje były niestety dość zawodne i sprawiały spore problemy przy eksploatacji, głównie z tego powodu, iż układ wtryskowy wymagał wielostopniowej sprężarki, aby sprężone powietrze mogło wtryskiwać paliwo do cylindra. Na rozpowszechnienie silników Diesla i przyspieszenie ich rozwoju pozwoliło opracowanie hydraulicznego systemu wtrysku paliwa. Ciekawostką jest, że pierwszy silnik o napędzie samoczynnym produkcji firmy MAN miał zaledwie jeden cylinder jednak jego pojemność wynosiła prawie 20 litrów i rozwijała moc niemal 15 kW.

Układ paliwowy silnika Diesla

Jeden z najważniejszych układów w naszych pojazdach to zdecydowanie układ paliwowy, ponieważ pozwala on na dostarczenie paliwa ze zbiornika do silnika. Bez tego elementu nasz silnik zwyczajnie nie mógłby pracować, paliwo jest mu więc niezbędne. Paliwo jest niczym innym jak pokarmem dla silnika tak samo jak człowiek musi jeść aby zamienić spożywane przez nas posiłki na energię. Tak samo silnik w cylindrach pod wpływem odpowiedniej dawki paliwa i powietrza oraz właściwej temperatury doprowadza do wytworzenia energii w postaci wybuchu i przesunięcia tłoków silników, które przekazują energię dalej na wałki układu napędowego. Składa się on z wielu elementów, które potrafią być również bardzo drogie w naprawie lub wymianie. Na szczęście na naszym sklepie internetowym Korbanek oferujemy wszystkie niezbędne elementy tego układu w bardzo atrakcyjnych cenach od części oryginalnych po części zamienne renomowanych marek takich jak Bosch i Sparex. Omówimy układ paliwowy silnika Diesla z systemem Common rail, ponieważ jest to najczęściej stosowany system w nowoczesnych maszynach rolniczych.

Zbiornik paliwa

Pełni funkcję magazynowania paliwa. Zbiorniki w zależności od maszyny mogą mieć różną pojemność od kilkudziesięciu do nawet kilkuset litrów oraz odmienną budowę ze względu na ich umiejscowienie w maszynie. Zazwyczaj wykonane są z tworzywa sztucznego, lecz w starszych pojazdach mogą być metalowe. Paliwo dostarczane jest do nich za pośrednictwem wlewu paliwa, który zamykany jest tak zwanym korkiem. Bardzo ważnym jest aby zwracać uwagę na jakość paliwa, które zalewamy do naszej maszyny. Jeżeli będzie to paliwo słabej jakości narazi to między innymi układ wtryskowy na szybsze zużycie. Należy również zwrócić uwagę by do zbiornika nie dostawały się drobinki brudu. W przypadku starszych maszyn dobrze jest również zdemontować zbiornik i sprawdzić w jakim stanie jest jego wnętrze, ponieważ zbiornik również zużywa się i może z czasem zanieczyszczać różnymi drobinkami układ paliwowy. W przypadku wykrycia wycieku ze zbiornika, należy niezwłocznie unieruchomić maszynę i usunąć usterkę lub wymieniając zbiornik na nowy jeśli nie da się go zregenerować.

Filtr wstępnego oczyszczania paliwa

Większość maszyn wyposażona jest we wstępny filtr paliwa, często można go znaleźć w  okolicach pompy paliwa. Jego zadaniem jest wstępne oczyszczenie paliwa z większych zanieczyszczeń przed dostaniem się go do pompy paliwa, która może uleć zatarciu jeżeli w paliwie znajdowałoby się dużo zanieczyszczeń. Budowa filtra zazwyczaj wygląda tak samo i składa się z plastikowej obudowy i siatkowego filtra umieszczonego wewnątrz. Ceny filtrów wstępnych wahają się w granicach kilkudziesięciu złotych, a sam filtr pozwala znacząco wydłużyć sprawność pompy paliwowej.

Pompa paliwa

Pompa działa w sposób ciągły, niezależnie od wartości obrotów silnika. Zadanie jej polega na przepompowywaniu paliwa ze zbiornika dalej do układu paliwowego. Nadmiar paliwa trafia z powrotem do zbiornika poprzez zawór przelewowy. Dobór właściwej pompy paliwa do naszej maszyny jest bardzo ważny, ponieważ różne układy wymagają dostarczania paliwa pod różnym ciśnieniem. Zbyt słaba pompa może spowodować, że do silnika nie będzie dostarczana odpowiednia ilość paliwa pod odpowiednim ciśnieniem co ostatecznie doprowadzi do utraty jego mocy przy dużym obciążeniu. Najczęstszymi przyczynami awarii pomp paliwowych są brud i rdza znajdujące się w zbiorniku paliwa. Drugą przyczyną mogą być niesprawne przewody elektryczne, które mogą ulec przetarciu lub obluzowaniu. Objawami występującymi przy niesprawnej lub niepoprawnie działającej pompie mogą być: brak pracy silnika, gaśnięcie silnika z powodu braku paliwa po odpaleniu lub gaśnięcie dopiero w momencie wciśnięcia pedału gazu, obniżony komfort pracy, kiedy pompa nie dostarcza odpowiedniej ilości paliwa do silnika, szarpanie i niewystarczająca moc.

Filtr paliwa

Następnie z pompy paliwo tłoczone jest przez właściwy filtr paliwa, którego zadanie jest z pozoru błahe, jednak bardzo istotne, jeżeli chcemy długo cieszyć się sprawnym układem paliwowym. Puszkowy filtr paliwa odseparowuje pozostałe w paliwie drobne zanieczyszczenia, których nie wyłapie wstępny filtr. W niektórych przypadkach istnieje możliwość wymiany samego papierowego wkładu. Może on również wyłapać opiłki metalu, które nie pochodzą ze zbiornika, ale z uszkodzonej pompy paliwa, które jeżeli trafiły dalej do układu wtryskowego mogłyby go narazić na nieodwracalne szkody. Dlatego właśnie ten filtr pełni tak kluczową funkcję i należy regularnie raz do roku go wymieniać i kupować filtry najlepiej od producentów z wieloletnim doświadczeniem, cieszących się dobrą opinią, dlatego w naszym sklepie znajdziecie Państwo filtry światowej klasy producentów między innymi Mann Hummel i Donaldson. Paliwo, które przepłynęło przez filtr zostaje przepompowywane dalej za pośrednictwem przewodów paliwowych niskiego ciśnienia.

Pompa wysokiego ciśnienia

Zadaniem pompy jest zwiększenie ciśnienia paliwa, które w dalszym etapie ma trafić do listwy wtryskiwaczy. System Common rail cechuje się większą kulturą pracy niż system oparty na pompowtryskach. Jednak, aby do tego doszło wtryskiwacze muszą podawać paliwo do cylindrów bardzo precyzyjnie oraz pod bardzo dużym ciśnieniem wynoszącym bardzo często ponad 1,5 tysiąca barów. Pompa zwiększa ciśnienie paliwa i za pomocą przewodów wysokiego ciśnienia dostarcza je do zasobnika paliwa, czyli naszej szyny common rail, która połączona jest ze wszystkimi wtryskiwaczami.

Wtryskiwacze piezoelektryczne

Zanim po raz pierwszy zastosowano wtryskiwacze piezoelektryczne, w układach paliwowych Diesla królowały wtryskiwacze elektromagnetyczne. Pełniły one takie samo zadanie jak ich następca, jednak ze względu na rozwój pojazdów, zwiększanie ich mocy, większą dbałość o ekologię wykreowała się potrzeba rozwoju tych urządzeń. Podstawowymi problemami z jakimi musieli się uporać inżynierowie było utrzymanie stałego ciśnienia wewnątrz komory spalania. Problem ten wynikał bezpośrednio z budowy wtryskiwacza starego typu, a stosowane sterowanie nie pozwalało na przekroczenie 4 dawek wtrysku na jeden cykl pracy tłoka. Popularna nazwa „klekoty” jaką określano silniki Diesla starej konstrukcji wzięła się właśnie od hałasu jaki generowały oraz ich niskiej kultury pracy. Skoro wtryskiwacz nie był w stanie zapewnić podania precyzyjnej dawki paliwa w odpowiednim momencie, w komorze spalania dochodziło do bardzo gwałtownych wybuchów mieszanki paliwa z powietrzem pod wpływem tłoka, który sprężał mieszankę. Odpowiedzialnym za te ograniczenia był między innymi zawór elektromagnetyczny, który ograniczał szybkość reakcji wtrysku, ponieważ do jego otwarcia potrzebny był impuls elektryczny wysyłany przez sterownik. Dlatego, aby wyeliminować to zjawisko wymyślono i zastosowano sterowanie piezoelektryczne. Choć nazwa ta może wydawać nam się obca to tak naprawdę z materiałami piezoelektrycznymi mamy styczność praktycznie codziennie, znalazły one między innymi zastosowanie w zapalniczkach. Jest to materiał, który produkuje energię pod wpływem nacisku. We wtryskiwaczach wykorzystano jego możliwości odwrotnie a mianowicie poprzez doprowadzenie do niego impulsu elektrycznego zmienia się jego kształt, przez co porusza się siłownik piezoelektryczny i w ten sposób otwiera się i zamyka zawór odpowiedzialny za dostarczenie paliwa do komory spalania. Możliwości jakie daje to rozwiązanie są ogromne, ponieważ pozwalają na zwiększenie ilości wtrysków w ciągu trwania jednego cyklu pracy tłoka do nawet 8. Poprzez zwiększenie ilości wtrysków zdecydowanej poprawie uległa jakość pracy silnika napędzanego olejem napędowym. Zastosowanie nowoczesnych wtrysków umożliwiło wyrównanie ciśnienia pracy tłoków oraz zdecydowane zmniejszenie spalania detonacyjnego. Na naszym sklepie internetowym Korbanek znajdą Państwo szeroki wybór wtryskiwaczy zarówno starego jak i nowego typu renomowanych producentów takich jak Bosch czy Perkins.

Świeca żarowa

Silniki napędzane olejem napędowym nie posiadają typowych świec iskrowych, wykorzystywanych w silnikach napędzanych benzyną. Posiadają jednak świece żarowe, które zwiększają temperaturę powietrza w komorze spalania. Potrzeba podgrzania powietrza występuje głównie przy zapłonie silnika, dlatego przed odpaleniem „diesla” należy przekręcić kluczyk w stacyjce na pozycję „zapłon” i odczekać przed rozruchem silnika, aż zgasną kontrolki by dać czas świecy żarowej na podgrzanie powietrza w komorze. Świece żarowe są stosunkowo wytrzymałe i nie podlegają zbyt częstej wymianie. Jeżeli świeca przestanie działać może ona uniemożliwić rozruch silnika, natomiast w przypadku mocnego wyeksploatowana to nawet po uruchomieniu go będzie pracował nierówno. Sytuacja ta może w przyszłości doprowadzić do większych uszkodzeń silnika.