Судовая топливная система — MirMarine

2. Главная
3. СВМ
4. Судовые системы
5. Судовая топливная система

На всех судах, где для главных и вспомогательных котлов и двигателей применяют жидкое топливо, имеется топливная система, которая предназначена для приема топлива с берега или другого судна, передачи топлива на берег или другое судно, размещения топлива по запасным цистернам, подачи топлива к расходным цистернам, подачи топлива от расходных цистерн к топливным системам двигателей или котлов, отвода отсечного топлива от топливных систем двигателей в запасные цистерны, подвода топлива к фильтрам и сепараторам, отвода топлива от фильтров и сепараторов.

Движение жидкого топлива по трубопроводу осуществляется с помощью одного или нескольких топливоперекачивающих электронасосов. Для аварийных случаев предусматривают еще и ручные топливные насосы.

Топливный трубопровод делится на две ветви: всасывающую и нагнетательную. Всасывающая ветвь объединяет все участки трубопровода, которые можно подключать к всасывающим полостям насосов, а нагнетательная — все участки трубопровода, которые можно подключать к нагнетательным полостям насосов.

На рис. 3.57 показана схема топливной системы машинного отделения с двигателями внутреннего сгорания. Из главной топливной цистерны 1 топливо подается в расходную цистерну 6 насосом 3. На случай выхода этого насоса из строя имеется ручной насос 2. Наличие и уровень топлива в расходной цистерне контролируют по топливомерному прибору 7. Во избежание переполнения цистерны 6 при подкачивании в нее топлива предусмотрена сливная труба 5. Механические примеси и вода, содержащиеся в топливе, оседают на дно расходной цистерны и спускаются из нее через кран 4.

При открывании крана 8 топливо самотеком поступает к топливоподкачивающему насосу 9, который направляет его через фильтры 10, 11 и 12 к топливным насосам высокого давления 21. Последние в определенные моменты времени впрыскивают топливо в цилиндры 18 через форсунки 19. Перед форсунками устанавливают щелевые стержневые фильтры 20. Часть топлива, подаваемого топливными насосами высокого давления, может просачиваться между деталями форсунки. Это топливо собирается в сливной магистрали 17 и отводится для вторичной подачи к топливным насосам.

На небольших по габаритам двигателях все топливные насосы высокого давления монтируют в общем корпусе. В этом случае каждый из них называется насосным элементом, а все они вместе — насосом блочного типа. В верхней части схемы изображен двигатель 15 с таким насосом 13. Подача топлива от него осуществляется по форсуночным трубкам 14 к форсункам 16 каждого цилиндра двигателя. Для очистки топлива от имеющихся в нем механических примесей установлены фильтры грубой и тонкой очистки.

Сдвоенный фильтр 10 служит для грубой очистки топлива, а одинарный 11, сдвоенный 12 и стержневой 20 — для окончательной очистки.

Имеющиеся на судне топливные цистерны подразделяются на цистерны для хранения основного запаса топлива (запасные цистерны) и расходные цистерны или баки, из которых двигатели и котлы непосредственно получают топливо. Количество и вместимость запасных цистерн зависят от назначения судна, состава и мощности его энергетической установки и обычно принимаются из расчета ее непрерывной работы на эксплуатационном режиме в течение 25—30 сут.

Запасные топливные цистерны устанавливают чаще всего в междудонном пространстве или по бортам в районе машиннокотельных отделений. При несоблюдении правил приема топлива на судно в запасные цистерны может попасть некоторое количество воды и грязи, что приводит к засорению цистерн и выходу из строя топливной аппаратуры двигателя внутреннего сгорания или котла. С целью защиты топливной аппаратуры двигателей всасывающий патрубок в запасной цистерне размещают на некотором расстоянии от дна цистерны и на его конец надевают приемную сетку, а на пути движения топлива ставят фильтры. Периодически из запасных цистерн удаляют отстой грязи и воды.

Для контроля за наличием топлива в цистернах предусмотрены колонки, а на расходных цистернах — мерные рейки, мерные бачки или указатели поплавкового типа. На цистернах иногда ставят измерительные трубы с футштоками.

Расходные цистерны или баки предусматривают для каждого двигателя и котла отдельно. Их размещают по бортам на высоте, обеспечивающей необходимый статический напор топлива у форсунок котлов и топливоподкачивающих насосов двигателей. Расходные цистерны и баки одного отсека иногда соединяются между собой уравнительным трубопроводом.

Топливо, хранящееся в запасных и расходных цистернах, испаряется, особенно при высоких температурах. Во избежание взрывов топливных паров цистерны необходимо постоянно вентилировать. Для этого к ним подводится трубопровод естественной вентиляции. Вентиляционные головки снабжены огнезащитными сетками и выводятся на верхнюю палубу судна в места, защищенные от попадания искр и наиболее безопасные в отношении возникновения пожара.

Для снижения вязкости топлива при низких температурах, особенно в хранилищах котельного топлива, устанавливается система обогрева топлива. На случай возникновения пожара к цистернам для топлива подводится трубопровод парового тушения.

Топливо, принимаемое на судно, проходит две стадии фильтрации: первую — перед поступлением в топливную систему двигателя и вторую — через фильтры тонкой очистки или сепараторы. Окончательная очистка топлива происходит в топливной системе самого двигателя. Особые требования к очистке топлива предъявляются на судах с двигателями внутреннего сгорания, топливная аппаратура которых чувствительна даже к малейшим механическим частицам ввиду высокой точности обработки и пригонки деталей.

Литература

Судовые системы и трубопроводы — Овчинников И.Н., Овчинников Е.И. [1988]

• СВМ
• Судовые системы
• Топливная система

§ VI.

2. Топливные системы

17

Топливная система предназначена для приема, хранения, пере­качки, очистки, подогрева и подачи топлива к главным и вспомо­гательным двигателям внутреннего сгорания и парогенераторам, а также для передачи его на берег или на другие суда. Большин­ство дизелей транспортных теплоходов на основных режимах пла­вания работают на тяжелых (вязких) сортах топлива. При за­пуске же, на переходных режимах и перед остановкой используют легкое (маловязкое) топливо. Поэтому в составе СДУ необходимо наличие двух топливных систем: тяжелого и легкого топлива; первая обеспечивает также работу вспомогательного парогенера­тора, а вторая — работу вспомогательных двигателей.

Принципиальные схемы топливных систем

Если главный и вспомогательные двигатели работают только на легком топливе, а вспомогательный парогенератор — на тя­желом, то для него предусматривается отдельная система топливоподачи.

1ТТ

Рис. 1. Принципиальная схема топливной системы СДУ.

Состав и работу топливной системы СДУ рассмотрим на при­мере приведенной на рис. 1 принципиальной схемы, которая предусматривает возможность работы главного двигателя как на легком, так и на тяжелом топливе.

Левая часть схемы относится к системе подачи легкого топлива из цистерны основного запаса в расходную цистерну и из нее к двигателю, правая часть — к системе подачи тяжелого топлива. Схема предусматривает возможность выполнения всего комплекса операций по подготовке и подаче к главному двигателю, как лег­кого, так и тяжелого топлива. Чтобы не загромождать чертеж, все механизмы и устройства системы даны без учета требований резервирования. Показаны также трубопроводы подачи топлива к вспомогательным двигателям и парогенератору.

Система подачи легкого топлива.

Из цистерны основного запаса 1(рис. 1, левая часть) легкое топливо через приемную трубу и путевой фильтр грубой очистки (ФГО) 4 забирается топливоперекачивающим насосом 5 с автономным, преимущественно электрическим приводом, прокачивается через фильтр тонкой очистки (ФТО) 6 и подается в расходную цистерну 9 главного или вспомогательного двигателя. Заполнение цистерны 9 контро­лируют по мерному устройству 8 и контрольной воронке перелив­ного устройства 8′. Для более тонкой очистки топлива, очистки»от воды, которая могла попасть в него в хранилищах, а также для резервирования топливоперекачивающего насоса 5 параллельно ему установлен сепаратор 7.

Из расходной цистерны через запорный клапан 11 и путевой (сдвоенный или самоочищающийся) фильтр грубой очистки (ФГО) 12 топливо забирается одним из двух параллельно включенных топливоподкачивающих насосов 18. Привод может быть автоном­ный у каждого насоса или один из насосов может приводиться от коленчатого вала, а второй — от электродвигателя.

Через сдвоенный фильтр тонкой очистки 16 топливо подается к топливным насосам высокого давления (ТНВД) 14. Изображен­ные на рисунке подогреватель 17 и регулятор вязкости 15 при работе двигателя только на легком топливе не устанавливают.

Избыток подаваемого топлива по магистрали 13 возвра­щается в специальную деаэрационную цистерну 19 (о назна­чении ее будет сказано при рассмотрении схемы подачи тяже­лого топлива). В СДУ, где главный двигатель работает только на легком топливе, такой цистерны, как правило, не ставят. В этом случае избыточное топливо или возвращается к приемному па­трубку топливоподкачивающего насоса

18, или сливается в рас­ходную цистерну. Внизу расходной цистерны 9 установлен кла­пан 10, через который отстой спускается в специальную цистерну грязного топлива 20.

Описанная схема подачи легкого топлива полностью соответ­ствует как главной, так и вспомогательной установке, в которой двигатель работает только на легком топливе.-

Важность топливной системы и фильтра · Инспекции BlueStar

Топливная система вашего автомобиля предназначена для хранения и подачи бензина или дизельного топлива, необходимого для работы двигателя. Топливная система вашего автомобиля похожа на сосудистую систему вашего тела: топливный насос действует как сердце, топливопроводы действуют как вены, а топливный фильтр действует как почки. Отказ любого из этих ключевых компонентов топливной системы приведет к таким же разрушительным последствиям для вашего автомобиля, как и отказ любого из компонентов сосудов человека к вашему телу.

Основные компоненты топливной системы включают топливный насос, указатель уровня топлива, топливный бак, топливный фильтр, топливопроводы и топливные форсунки.

Топливные насосы могут быть встроенными или внешними. Современные электрические топливные насосы обычно располагаются внутри топливного бака. Топливный насос создает постоянный поток топлива к двигателю, а неиспользованное топливо возвращается в бак. Это снижает вероятность того, что топливо станет слишком горячим, так как оно никогда не хранится близко к горячему двигателю очень долго.

Топливный насос в баке значительно снижает риск возгорания. Электрические компоненты, такие как топливный насос, могут искрить и воспламенять пары топлива, но жидкое топливо не взорвется. По этой причине расположение топливного насоса внутри бака, погруженного в топливо, является лучшим местом для топливного насоса. Погружение топливного насоса в холодное топливо также помогает предотвратить его перегрев. Это продлевает срок службы электрического топливного насоса и является важной причиной, по которой в вашем автомобиле должно быть не менее четверти бака топлива.

Топливный бак — это резервуар, предназначенный для безопасного хранения топлива. При заполнении топливного бака топливо проходит через заливную трубку в бак. Эта заливная горловина обычно закрывается крышкой топливного бака. Всегда следите за тем, чтобы крышка заливной горловины была плотно закрыта, так как незакрепленная или неисправная крышка топливного бака может часто вызывать загорание индикатора двигателя автомобиля. Внутри топливного бака находится отправляющее устройство, которое сообщает указателю уровня топлива, сколько топлива в баке, тем самым гарантируя, что вы узнаете, когда в вашем автомобиле заканчивается топливо. Современные топливные баки более сложны и содержат компоненты контроля выбросов для предотвращения испарения паров топлива в атмосферу. Топливный насос имеет две цели: создавать объем и создавать давление. Давление, создаваемое насосом, а также объем топлива должны соответствовать требованиям производителя, чтобы обеспечить соответствие характеристик и выбросов автомобиля требуемым спецификациям. Насос создает избыточное давление и всасывает топливо из бака. Затем насос прокачивает топливо через топливопроводы и топливный фильтр, доставляя его к топливным форсункам двигателя. Затем топливо поступает в камеры сгорания цилиндров и воспламеняется. Когда ваша топливная система завершает этот процесс, ваш двигатель может работать. Сжатое и отфильтрованное топливо поступает по топливопроводам к двигателю и достигает топливных форсунок. Давление топлива на форсунках регулируется регулятором давления топлива. Топливные форсунки используются для распыления контролируемого количества топлива и активируются, когда топливо должно быть подано в двигатель. Когда соленоид форсунки активируется, поршень под действием магнитной силы притягивается к соленоиду. Это открывает отверстие клапана и позволяет топливу течь в распылитель и из наконечника распылителя. Когда соленоид выключается, пружина клапана, прикрепленная к плунжеру, возвращает плунжер в исходное положение. Средняя топливная форсунка выполнит этот процесс миллионы раз.

Топливные фильтры необходимы для поддержания потока чистого топлива, поступающего в двигатель. Некоторые автомобили имеют два топливных фильтра: один внутри топливного бака и один между топливным баком и двигателем. Некоторые автомобили имеют только один топливный фильтр, встроенный в модуль топливного насоса. Топливные фильтры выполняют важную функцию, поскольку нефильтрованное топливо может содержать несколько типов загрязнений, включая ржавчину, грязь и мусор. Если их не удалить перед попаданием в топливную систему, эти загрязнения могут привести к повреждению высокоточных компонентов. Меньшее количество загрязняющих веществ, присутствующих в топливе, позволит транспортному средству более эффективно сжигать топливо. Если топливный фильтр засоряется, топливный насос должен работать с большей нагрузкой, чтобы прокачать топливо через засор. Это может привести к повреждению электрического топливного насоса.

Современные топливные системы сложны и полностью контролируются компьютером автомобиля, что помогло автомобилям достичь поразительного уровня экономии топлива, снижения выбросов и увеличения мощности двигателя. Системы относительно не требуют обслуживания, но есть шаги, которые вы можете предпринять, чтобы увеличить срок службы и производительность вашей топливной системы. Во-первых, убедитесь, что вы используете топливо, рекомендованное производителем вашего автомобиля. Во-вторых, если в вашем автомобиле есть встроенный топливный фильтр, обязательно заменяйте его через рекомендуемые интервалы. В-третьих, осмотрите крышку топливного бака, чтобы убедиться, что она плотно прилегает к заливной горловине. В-четвертых, очищайте систему впрыска топлива каждые три года или каждые 45 000 миль в авторитетной автомобильной мастерской с сертифицированными специалистами ASE. Если в вашем автомобиле есть сменный встроенный топливный фильтр, рекомендуется заменять его каждые 30 000 миль. Старый внешний вид и ржавчина также являются хорошими признаками того, что топливный фильтр следует заменить. Если вы заметили какие-либо симптомы, такие как затрудненный запуск, неровный холостой ход, колебания, утечки топлива, запах топлива или плохая общая производительность, обратитесь к сертифицированному специалисту ASE для проверки топливной системы вашего автомобиля.

Что такое топливная система? — Компоненты и работа

Последнее обновление: 22 января 2023 г. , Jignesh Sabhadiya

Что такое топливная система?

Топливная система состоит из топливного бака, насоса, фильтра и форсунок или карбюратора и отвечает за подачу топлива в двигатель по мере необходимости. Каждый компонент должен функционировать должным образом, чтобы обеспечить ожидаемую производительность и надежность автомобиля.

Функция топливной системы заключается в хранении топлива и его доставке в камеру цилиндра, где оно может смешиваться с воздухом, испаряться и сжигаться для производства энергии. Топливо, которое может быть бензиновым или дизельным, хранится в топливном баке. Топливный насос всасывает топливо из бака по топливопроводам и перекачивает его через топливный фильтр либо в карбюратор, либо в топливную форсунку, а затем в камеру цилиндра для сгорания.

Как работает топливная система моего автомобиля?

В идеале, когда указатель уровня топлива в вашем автомобиле опустится до четверти бака, вы поедете на свою любимую заправку и заправите бак. Топливо начинает свой путь в насосе:

• От насоса в баки газ проходит через топливный насос. Насос подает топливо из бензобака в двигатель. Некоторые автомобили оснащены несколькими бензобаками и даже несколькими топливными насосами. Несколько топливных насосов идеально подходят для того, чтобы автомобиль всегда имел доступ к топливу, независимо от местности, по которой он движется. Например, когда автомобиль делает крутой поворот или поднимается по крутому склону, и сила тяжести выталкивает топливо из топливного насоса, это гарантирует, что по крайней мере один из насосов имеет доступ к топливу.
• Насос прокачивает топливо по топливопроводам, которые подают топливо из бака в двигатель для сгорания. Топливопроводы изготовлены из прочного металла и пластика, и хотя они находятся под полом автомобиля и, казалось бы, в уязвимом месте, они расположены в местах, которые не могут быть повреждены погодными условиями, дорожными условиями или тепловым воздействием. выхлопных газов двигателя или других компонентов.
• Топливный фильтр является следующей остановкой для бензина, прежде чем он попадет в ваш двигатель. Крайне важно, чтобы топливо, поступающее в двигатель, было чистым и не содержало грязи или частиц. Чтобы предотвратить попадание мусора в двигатель, топливный фильтр помогает удалить грязь или мусор. Засоренный или грязный топливный фильтр не может предотвратить попадание вредных частиц в двигатель и причинение всевозможных повреждений. Новые автомобили могут не иметь исправных топливных фильтров, поскольку они расположены в топливном баке. Замена фильтра требует замены всего узла.
• После прохождения топливного фильтра топливо попадает в двигатель и впрыскивается в камеру сгорания для воспламенения с помощью топливных форсунок.

Детали топливной системы автомобиля

Топливная система автомобиля состоит из нескольких различных компонентов, обеспечивающих бесперебойную работу всего этого процесса. Есть топливный насос, топливный бак, топливопроводы, топливный фильтр, топливные форсунки и карбюратор. На самом деле это ничем не отличается от того, что сердце, вены и почки вашего тела работают вместе, чтобы вы двигались.

Если хотя бы один из этих компонентов выйдет из строя, это может помешать всему процессу перекачки топлива. Тогда ваш двигатель либо не работал бы вообще, либо работал бы очень медленно. Ниже приведен список компонентов топливной системы автомобиля.

1. Топливный насос : Внутри топливного бака находится компонент, называемый топливным насосом. На многих новых автомобилях насос стоит в баке. Если у вас старый автомобиль, вы можете найти топливный насос в центре двигателя и топливного бака. Он также может быть подключен непосредственно к двигателю. Работа топливного насоса заключается в подаче топлива в двигатель. Вероятно, у вас есть электрический насос, который питается от автомобильного аккумулятора, если насос находится в топливном баке. В противном случае движение двигателя приводит в действие насос, когда он находится снаружи.
2. Топливный бак : Топливный бак не требует пояснений. Когда вы закачиваете топливо в свой автомобиль, топливо попадает в ваш топливный бак. Здесь ваше топливо хранится перед закачкой в ​​камеру сгорания. Вы также можете найти топливный насос и выхлопную систему внутри.
3. Топливный фильтр : Для нормальной и бесперебойной работы двигатель должен заправляться чистым топливом. Топливный фильтр обычно располагается вокруг топливного насоса, до или после него. Когда топливо выкачивается из топливного бака, все содержащиеся в нем мельчайшие частицы и примеси блокируются фильтром до того, как топливо попадет в двигатель.
4. Топливные форсунки : Топливные форсунки современных автомобилей контролируются электрическими датчиками и компьютерами. Всякий раз, когда вы нажимаете на газ или сильнее нажимаете на двигатель, небольшой электрический клапан подает сигнал на открытие и пропускает топливо в камеру внутреннего сгорания. Когда запрос завершен, клапан получает сигнал закрыться. Этот клапан в основном является топливной форсункой автомобиля.
5. Карбюратор (старые автомобили ): Как известно, двигателю внутреннего сгорания перед воспламенением требуется смесь воздуха и топлива. На старых автомобилях без впрыска топлива карбюратор является компонентом, отвечающим за смешивание топлива и воздуха. После того, как смесь произошла, она направляется в камеру сгорания, где свеча зажигания воспламеняет ее.
6. Топливопроводы : В топливной системе есть все типы топливопроводов. Топливопроводы позволяют топливу течь от одного компонента к другому. Например, они транспортируют топливо из топливного бака в карбюратор.

Различные типы систем впрыска топлива в автомобилях

Вообще говоря, в автомобилях существует 4 различных типа систем впрыска топлива

• Одноточечный впрыск или впрыск через корпус дроссельной заслонки
• Распределенный или многоточечный впрыск топлива
• Последовательный впрыск топлива
• Непосредственный впрыск

1. Одноточечный или дроссельный впрыск

Это самый простой тип системы впрыска топлива. Одноточечная система, также называемая системой впрыска дроссельной заслонки, заменила карбюратор двумя топливными форсунками в корпусе дроссельной заслонки. Для непосвященных корпус дроссельной заслонки выступает в качестве отправной точки дыхательной системы двигателя автомобиля, поскольку он находится в начале впускного коллектора.

Система одноточечного впрыска топлива хорошо зарекомендовала себя как замена рудиментарным карбюраторам до того, как появились системы многоточечного впрыска топлива. Хотя они не были такими точными, как многоточечные агрегаты, они обеспечивали лучшую эффективность, чем карбюраторы. Кроме того, они даже требовали меньшего обслуживания и были еще проще в обслуживании.

2. Распределенный или многоточечный впрыск топлива

В настоящее время распространенным типом системы впрыска топлива является система многоточечного впрыска топлива, которая предлагает отдельную форсунку для каждого цилиндра. Он расположен снаружи каждого впускного отверстия, и именно поэтому иногда его также называют системой впрыска через порт.

Наличие паров топлива рядом с впускным отверстием гарантирует, что они будут полностью всасываться в цилиндр и улучшат сгорание. Самым большим преимуществом системы MPFI является более эффективное регулирование подачи топлива по сравнению с карбюраторами или одноточечным впрыском топлива. Также эта система снижает вероятность конденсации топлива во впускном коллекторе.

3. Последовательный впрыск топлива

Система последовательного впрыска топлива также известна как система последовательного впрыска топлива (SPFI) или даже система синхронизированного впрыска. Самая большая разница между многоточечным впрыском топлива и последовательным впрыском топлива заключается в том, что в первом случае все форсунки впрыскивают топливо одновременно, а это означает, что топливо часто остается в канале более 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу.

Хотя может показаться, что это не так много времени, на самом деле его более чем достаточно, чтобы снизить эффективность. В системе последовательного впрыска топлива каждая форсунка распыляет топливо независимо. По сути, они распыляют топливо непосредственно перед открытием впускного клапана, что означает, что топливо не должно долго задерживаться. В результате эффективность повышается, а выбросы снижаются.

4. Непосредственный впрыск

Непосредственный впрыск — это, безусловно, самый совершенный тип системы впрыска топлива. В этой системе топливо впрыскивается непосредственно в камеры сгорания после клапанов. Эта система в основном встречается в дизельных двигателях, но в последнее время она также стала применяться в основных бензиновых двигателях.