Система живлення дизеля складається з акумуляторної системи упорскування Common RAIL, паливопроводів низького та високого тиску, впускного та випускного колекторів, турбокомпресора, фільтрів тонкого та грубого очищення палива, повітроочисника, паливного бака, охолоджувача наддувного повітря.
Акумуляторна система упорскування Common RAIL складається з паливного насоса, форсунок, акумулятора палива під високим тиском, датчиків частоти обертання (колінчастого вала та розподільного вала), датчиків стану робочого середовища (тиску та температури палива й повітря), електромагнітних виконавчих механізмів (регулятор тиску палива, електромагнітні клапани форсунок), електронного блока, ланцюгів контролю керування та зв'язку, панелі контролю та діагностики.
Схема ланцюгів контролю та керування системи живлення Common RAIL зображена на рисунку 2.
Паливний насос високого тиску (ПНВТ, мод. СР3.3, рис. 4) призначений для створення резерву палива, підтримання та регулювання тиску в паливному акумуляторі.
На корпусі ПНВТ закріплено паливопідкачувальний насос 2, що має привод від вала 9, та електромагнітний регулятор тиску 3.
У корпусі ПНВТ радіально з інтервалом кута 120° розташовані три плунжери 5 (рис. 5), а на валу привода 3 встановлено ротор кулачковий 4 (кулачки розташовані через 120° по колу ротора).
Вал привода ПНВТ з кулачковим ротором має шестеренний привод від редуктора, вхідний вал якого через напівмуфту привода перебуває в кінематичному зв'язку з колінчастим валом дизеля через шестерні розподілу.
Паливо, що пройшло паливний фільтр грубого очищення з вологовіддільником, подається під тиском 0,8–0,9 МПа паливопідкачувальним насосом через фільтр тонкого очищення палива до приймального штуцера ПНВТ.
Мащення та охолодження деталей ПНВТ здійснюється дизельним паливом, що надходить у ПНВТ.
Під дією створеного тиску підкачки захисний клапан 2 відкриває доступ паливу через підвідний канал 6 у надплунжерні простори.
Кулачок ротора, що набігає, переміщує плунжер угору, при цьому вхідний отвір впускного каналу перекривається і при подальшому підйомі плунжера паливо стискається в надплунжерному просторі.
Коли зростаючий тиск досягне рівня, що відповідає тому, який підтримується в акумуляторі високого тиску, відкривається випускний клапан 7.
Стиснене паливо надходить у контур високого тиску.
Плунжер подає паливо доти, доки не досягне ВМТ (хід подачі). Потім тиск падає, випускний клапан закривається.
Плунжер починає рух униз. За один оберт вала кожен (з трьох) плунжер здійснює один насосний хід.
Оскільки ПНВТ розрахований на велику величину подачі, то на холостому ходу та при часткових навантаженнях виникає надлишок стисненого палива, яке через клапан регулювання тиску 8 та магістраль зворотного зливу повертається в паливний бак.
Клапан регулювання тиску встановлює величину тиску в акумуляторі високого тиску залежно від навантаження на двигун, частоти обертання та теплового стану двигуна.
При занадто високому тиску в акумуляторі клапан відкривається, і частина палива з акумулятора відводиться через магістраль зворотного зливу назад до паливного бака.
Клапан регулювання тиску кріпиться через фланець до корпуса ПНВТ.
Якір 10 притискає кульку клапана 9 до сідла під дією пружини клапана так, щоб роз'єднати контури високого та низького тиску.
Увімкнений електромагніт 11 переміщує якір, прикладаючи додаткове зусилля до притискання кульки до сідла.
Увесь якір омивається паливом, яке змащує тертьові поверхні та відводить зайве тепло.
Акумулятор палива під високим тиском (Rail) є об'ємним накопичувачем палива під високим тиском (рис. 6).
Одночасно акумулятор згладжує коливання тиску, які виникають через пульсуючу подачу палива від ПНВТ, а також через роботу форсунок під час упорскування за рахунок несинхронності імпульсів тиску доз палива, що надходять від ПНВТ і витрачаються через форсунки, а також за рахунок перевищення маси палива, що знаходиться в акумуляторі й відіграє роль демпфера для імпульсів малих доз палива, що надходять і витрачаються.
Акумулятор 1 у загальному вигляді має форму труби, в торцях якої встановлено датчик тиску палива 7 і клапан обмеження тиску 5.
По твірній периметра труби розташовані штуцери підключення паливопроводів високого тиску 2, 3 і штуцер зворотного зливу 4.
Паливо з ПНВТ направляється через магістраль високого тиску до впускного штуцера 3 рейки.
Акумулятор палива сполучається з форсунками за допомогою паливопроводів високого тиску, приєднаних до відвідних штуцерів акумулятора.
Об'єм акумулятора постійно наповнений паливом, що знаходиться під тиском.
Величина цього тиску підтримується на постійному рівні й може регулюватися клапаном 8 (рис. 5) залежно від параметрів роботи дизеля.
Клапан обмеження тиску підтримує певну величину тиску в акумуляторі, виконуючи роль редукційного (запобіжного) клапана.
Корпус клапана з боку акумулятора має канал, що замикається конусом осердя клапана 6.
Пружина щільно притискає конус до сідла клапана при нормальному робочому тиску, так що акумулятор залишається закритим.
У випадку, коли величина тиску в акумуляторі перевищить робоче значення, конус під дією тиску відходить від сідла й паливо, що знаходиться під високим тиском, відводиться в магістраль зворотного зливу. У результаті тиск палива в акумуляторі знижується.
Форсунка (рис. 7) призначена для упорскування палива в циліндр дизеля та забезпечення необхідного розпилення палива.
На дизелях застосовано форсунки типу CRIN2 виробництва фірми «BOSCH» (Німеччина).
Потрібні момент початку упорскування та величина подачі палива забезпечуються дією електромагнітного клапана форсунки.
Момент початку упорскування в координатах «кут-час» встановлюється системою електронного керування роботою дизеля.
Формування електронним блоком сигналів керування форсунками відбувається на підставі «зчитування» сигналів, що формуються датчиками частоти обертання колінчастого вала та первинного вала редуктора привода ПНВТ (датчики 1 і 2 на рис. 2), встановлених у узгодженому взаємозв'язку за певною схемою.
Принцип роботи форсунки представлено на рисунку 8.
Паливо подається по магістралі високого тиску через підвідний канал 4 до розпилювача форсунки 11, а також через дросельний отвір подачі палива 7 — у камеру керуючого клапана 8. Через дросельний отвір відведення палива, який може відкриватися електромагнітним клапаном, камера з'єднується з магістраллю зворотного зливу 1.
При закритому дросельному отворі 6 гідравлічна сила, що діє зверху на поршень керуючого клапана, перевищує силу тиску палива знизу на конус голки розпилювача.
Внаслідок цього голка притискається до сідла розпилювача й щільно закриває отвори розпилювача. У результаті паливо не потрапляє в камеру згоряння.
При спрацюванні електромагнітного клапана 3 якір електромагніту зсувається вгору, відкриваючи дросельний отвір 6.
Відповідно знижуються як тиск у камері керуючого клапана, так і гідравлічна сила, що діє на поршень керуючого клапана.
Під дією тиску палива на конус голка розпилювача відходить від сідла, так що паливо через отвори розпилювача потрапляє в камеру згоряння циліндра.
Керуюча подача — це додаткова кількість палива, призначеного для підйому голки, яке після використання відводиться в магістраль зворотного зливу палива.
Крім керуючої подачі існують витоки палива через голку розпилювача та напрямну поршня керуючого клапана.
Усе це паливо відводиться в магістраль зворотного зливу, до якої приєднані всі інші агрегати системи упорскування, і повертається в паливний бак.
Кількість упорснутого палива пропорційна часу включення електромагнітного клапана та величині тиску в рейці й не залежить ні від частоти обертання колінчастого вала двигуна, ні від режиму роботи ПНВТ (упорскування, кероване за часом).
Коли електромагнітний клапан знеструмлюється, якір силою пружини замикання клапана притискається вниз і кулька клапана 5 замикає дросельний отвір.
Після перекриття дросельного отвору відведення палива тиск у камері керуючого клапана знову досягає тієї ж величини, що й в акумуляторі.
Цей підвищений тиск зсуває вниз поршень керуючого клапана разом із голкою розпилювача.
Коли голка щільно прилягає до сідла розпилювача й замикає його отвори, упорскування припиняється.
Фільтр грубого очищення палива служить для попереднього очищення палива від механічних домішок і води.
У зв'язку з тим, що ПНВТ двигуна не обладнаний ручним паливопідкачувальним насосом, необхідним для заповнення паливної системи паливом без повітря, конструкція фільтра повинна містити ручний паливопідкачувальний насос.
На рис. 9 зображено фільтр грубого очищення палива з ручним паливопідкачувальним насосом «PreLine 270».
Злив відстою з фільтра проводиться через кран 5, розташований у нижній частині вологовіддільника 4.
При експлуатації дизеля в умовах температури навколишнього середовища нижче –25 °C корпус фільтра повинен бути укомплектований підігрівачем 3 палива, що підводиться.
Напруга живлення підігрівача — 24 В, потужність — 350 Вт. Підключення: плюс і маса.
Підігрівач працює автономно, вмикається та вимикається автоматично при температурі нижче +5 °C.
Фільтр тонкого очищення палива служить для остаточного очищення палива. Фільтр тонкого очищення нерозбірний.
Паливо, проходячи крізь штори паперового фільтрувального елемента, очищається від механічних домішок.
Система живлення дизеля повітрям (рис. 10) складається з повітряного фільтра, турбокомпресора, охолоджувача наддувного повітря, патрубків, трубопроводів і хомутів кріплення.
Повітряний фільтр сухого типу зі змінними паперовими фільтрувальними елементами служить для очищення повітря, що надходить у циліндри.
Повітряний фільтр (рис. 11) складається з корпуса 5, двох фільтрувальних елементів 6 і 7, кришки 4. Для забезпечення герметичності є гумові прокладки.
Малий (внутрішній) фільтрувальний елемент забезпечує очищення повітря в разі механічного руйнування зовнішнього фільтрувального елемента.
Увага! Підсмоктування неочищеного повітря в циліндри двигуна, що виникає через розгерметизацію впускного тракту, призводить до різкого зниження терміну служби двигуна.
Для полегшення контролю засміченості повітряного фільтра встановлено датчик між фільтром і турбокомпресором, а на панелі приладів — сигналізатор.
У міру засмічення фільтра зростає розрідження у вхідному трубопроводі й після досягнення величини 6,5 кПа спрацьовує сигналізатор, а на панелі приладів загоряється контрольна лампа «Засміченість повітряного фільтра».
При загорянні лампи слід очистити або замінити фільтрувальний елемент.
Турбокомпресор (рис. 12) складається з відцентрового одноступінчастого компресора та радіальної центростремної турбіни.
Регулювання наддуву відбувається шляхом перепуску частини відпрацьованих газів повз колесо турбіни при перевищенні тиску наддуву певного значення.
У корпус турбіни регульованого турбокомпресора вбудовано перепускний клапан.
Важіль перепускного клапана з'єднаний регульованою тягою з виконавчим механізмом, пов'язаним повітропроводом із вихідним патрубком корпуса компресора.
Зміна довжини тяги виконавчого механізму турбокомпресора в процесі експлуатації не допускається.
Розбирання та ремонт турбокомпресора в процесі експлуатації не допускаються й повинні проводитися в умовах спеціалізованої ремонтної майстерні.
