Russia Cars

Характеристика топливной аппаратуры

Система питания топливом обеспечивает очистку топлива и равномерное распределение его по цилиндрам двигателя строго дозированными порциями.

На двигателях КамАЗ применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного насоса высокого давления, форсунок, фильтров грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса низкого давления, топливопроводов низкого и высокого давлений, топливных баков, электромагнитного клапана и факельных свечей электрофакельного пускового устройства.

Принципиальная схема системы питания показана на рис. 35.

Рис. 35. Схема питания двигателя топливом:

1 - бак топливный; 2 - фильтр грубой очистки топлива; 3 - трубка топливная подводящая к насосу низкого давления; 4 - трубка топливная дренажная форсунок левых головок; 5 - форсунка; 6 - трубка топливная высокого давления; 7 - насос топливоподкачивающий низкого давления; 8 - насос топливоподка- чивающий ручной; 9 - трубка топливная отводящая насоса низкого давления; 10 - насос топливный высокого давления; 11 - клапан электромагнитный; 12-трубка топливная к электромагнитному клапану; 13 - свеча факельная; 14 - трубка топливная дренажная форсунок правых головок; 15 - трубка топливная подводящая ТНВД; 16 - трубка топливная отводящая ТНВД; 17 - фильтр тонкой очистки топлива; 18 - трубка топливная фильтра тонкой очистки топлива; 19 - тройник крепления топливных трубок; 20 - трубка топливная сливная; 21 - топливопровод к фильтру грубой очистки; 22 - труба приемная с фильтром

Топливо из бака 1 через фильтр грубой очистки 2 засасывается топливоподкачивающим насосом и через фильтр тонкой очистки 17 по топливопроводам низкого давления 3, 9, 15, 21 подается к топливному насосу высокого давления; согласно порядку работы цилиндров двигателя насос распределяет топливо по трубопроводам 6 высокого давления к форсункам 5. Форсунки распыляют и впрыскивают топливо в камеры сгорания.

Избыточное топливо, а вместе с ним и попавший в систему воздух через перепускной клапан топливного насоса высокого давления и клапан-жиклер фильтра тонкой очистки по дренажным топливо-проводам 16 и 18 отводятся в топливный бак. Топливо, просо- чившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные топливопроводы 4, 14, 20.

Фильтр грубой очистки (отстойник) (рис. 36)

Рис. 36. Фильтр грубой очистки топлива:

1 - пробка сливная; 2 - стакан; 3 - успокоитель; 4 - сетка фильтрующая; 5 - отражатель; 6 - распределитель; 7 - болт: 8 - фланец; 9 - кольцо уплотнительное; 10 - корпус

предварительно очищает топливо, поступающее в топливоподкачивающий насос низкого давления.

Он установлен на всасывающей магистрали системы питания с левой стороны автомобиля на раме.

Стакан 2 соединен с корпусом 10 четырьмя болтами 7 и уплотнен кольцом 9. Снизу в бобышку колпака ввернута сливная пробка 1. Топливо, поступающее из топливного бака через подводящий штуцер, стекает в стаканы. Крупные частицы и вода собираются в нижней части стакана. Из верхней части через фильтрующую сетку 4 по отводящему штуцеру и топливопроводам топливо подается к топливоподкачивающему насосу.

Фильтр тонкой очистки (рис. 37),

Рис. 37. Фильтр тонкой очистки топлива: 1 - корпус; 2 -
болт; 3 - шайба уплотнительная; 4 - пробка; 5, 6 -
прокладки уплотнительные; 7 - элемент фильтрующий; 8 - колпак; 9 - пружина фильтрующего элемента;
10 - пробка сливная; 11 - стержень

окончательно очищающий топливо перед поступлением в топливный насос высокого давления, установлен в самой высокой точке системы питания для сбора и удаления в бак проникшего в систему питания воздуха вместе с частью топлива через клапан-жиклер, установленный в корпусе 1. Начало сдвига клапана-жиклера 4 (рис. 38)

Рис. 38. Клапан-жиклер фильтра тонкой очистки топлива:

1 - шайба регулировочная; 2 - пробка клапана; 3- пружина; 4 - клапан-жиклер

происходит при давлении в полости 24,5... 44,1 kПа (0,25... 0,45 кгс/см2), а начало перепуска топлива из полости А в полость В — при давлении в полости А 196,2... 235,3 kПа (2,0... 2,4 кгс/см2). Регулируется клапан подбором регулировочных шайб 1 внутри пробки клапана.

Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого 392... 1961 kПа (4... 20 кгс/см2) и высокого более 19614 kПа (200 кгс/см2) давления. Топливопроводы высокого давления изготовлены из стальных трубок, концы которых выполнены конусообразными, прижаты накидными гайками через шайбы к конусным гнездам штуцеров топливного насоса и форсунок. Во избежание поломок от вибрации топливопроводы закреплены скобками и кронштейнами.

Насос топливный высокого давления предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением. В корпусе 1 (рис. 39)

Рис. 39. Топливный насос высокого давления: 1 - корпус; 2, 32 - ролики толкателей; 3, 31 - оси роликов; 4 - втулка ролика; 5 - пята толкателя; 6 - сухарь; 7 - тарелка пружины толкателя; 8 - пружина толкателя: 9, 34, 43, 45, 51 - шайбы; 10 - втулка поворотная; 11 - плунжер; 12, 13, 46, 55 - кольца уплотнительные; 14 - штифт установо чный; 15 - рейка; 16 - втулка плунжера; 17 - корпус секции; 18 - прокладка нагнетательного клапана; 19 - клапан нагнетательный; 20 - штуцер; 21 - фланец корпуса секции; 22 - насос ручной топливоподкачивающий; 23 - пробка пружины; 24, 48 - прокладки; 25 - корпус насоса низкого давления; 26 - насос топливоподкачивающий низкого давления; 27 - втулка штока; 28 - пружина толкателя; 29 - толкатель; 30 - винт стопорный; 33, 52 - гайки; 35 - эксцентрик привода насоса низкого давления; 36, 50 - шпонки; 37 - фланец ведущей шестерни регулятора; 38 - сухарь ведущей шестерни регулятора; 39 - шестерня ведущая регулятора; 40 - втулка упорная; 41, 49 - крышки подшипника; 42 - подшипник; 44 - вал кулачковый; 47 - манжета с пружиной в сборе; 53 - муфта опережения впрыскивания топлива; 54 - пробка рейки; 56 - клапан перепускной; 57 - втулка рейки; 58 - ось рычага реек; 59 - прокладки регулировочные

установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса 17, втулки 16 плунжера 11, поворотной втулки 10, нагнетательного клапана 19, прижатого через уплотнительную прокладку 18 к втулке плунжера штуцером 20. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала 44 и пружины 8. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем 6. Кулачковый вал вращается в роликоподшипниках 42, установленных крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кулачкового вала регулируется прокладками 48. Величина зазора должна быть не более 0,1 mm.

Для увеличения подачи топлива плунжер 11 повора чивают втулкой 10, соединенной через ось поводка с рейкой 15 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 57. Выступающий ее конец закрыт пробкой 54. С противоположной стороны насоса находится винт, регулирующий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот винт закрыт пробкой запломбирован.

Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому болтом крепится трубка низкого давления. Далее по каналам в корпусе оно поступает к впускным отверстиям втулок 16 плунжеров.

На переднем торце корпуса, на выходе топлива из насоса установлен перепускной клапан 56, открытие которого происходит при давлении 58,8... 78,5 kПа (0,6... 0,8 кгс/см2). Давление открытия клапана регулируется подбором регулировочных шайб внутри пробки клапана.

Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от общей системы смазывания двигателя.

На двигателе с турбонаддувом установлен; топливный насос высокого давления мод. 334 с повышенной энергией впрыскивания, с противодымным корректором и номинальной цикловой подачей топлива 96 мм3/цикл.

Регулятор частоты вращения (рис. 40) всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндр в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту. Регулятор установлен в развале корпуса топливного насоса высокого давления. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня 21 регулятора, вращение на которую передается через резиновые сухари 22. Ведомая шестерня выполнена заодно с державкой 9 грузов, вращающейся на двух шарикоподшипниках.

При вращении державки грузы 13, качающиеся на осях 10, под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник 11 перемещают муфту 12. Муфта, упираясь в палец 14, в свою очередь перемещает рычаг 82 муфты грузов. Рычаг 32 одним концом закреплен на оси 33, а другим — через штифт соединен с рейкой 27 топливного насоса. На оси 33 закреплен рычаг 31, другой конец которого перемещается до упора в регулировочный болт 24 подачи топлива. Рычаг 32 передает усилие рычагу 31 через корректор 15.

Рычаг 1 управления подачи топлива (рис. 41) жестко связан с рычагом 20 (см. рис. 40).

Рис. 40. Регулятор частоты вращения:

1 - крышка задняя; 2 - гайка; 3 - шайба; 4 - подшипник; 5 - прокладка регулировочная; 6-шестерня промежуточ- ная; 7 - прокладка задней крышки регулятора; 8 - кольцо стопорное; 9 - державка грузов; 10 - ось груза; 11 - подшипник упорный; 12-муфта; 13-груз; 14-палец; 15- корректор; 16-пружина возвратная рычага останова; 17- болт; 18-втулка; 19-кольцо; 20-рычаг пружины регулятора; 21-шестерня ведущая; 22-сухарь ведущей шестерни; 23-фланец ведущей шестерни; 24 - болт регулировоч- ный подачи топлива; 25- рычаг стартовой пружины; 26 - пружина регулятора: 27 - рейка; 28 - пружина стартовая; 29 - штифт; 30 - рычаг реек; 31 - рычаг регулятора; 32 - рычаг муфты грузов; 33 - ось рычагов регулятора; 34 - болт крепления верхней крышки

К рычагам 20, 31 присоединена пружина 26, к рычагам 25, 30— стартовая пружина 28.

Во время работы регулятора в определенном режиме центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 26. При увеличении частоты вращения коленчатого вала регулятора, преодолевая сопротивление пружины 26, грузы перемещают рычаг 32 регулятора с рейкой топливного насоса — подача топлива уменьшается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаг 32 регулятора с рейкой топливного насоса под действием усилия пружины переме- щается в обратном направлении—подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

Подача топлива выключается поворотом рычага 3 останова (см. рис. 41)

Рис. 41. Крышка регулятора частоты вращения:

1 - рычаг управления регулятором подачи топлива; 2 - болт ограни чения минимальной частоты вращения; 3 - рычаг останова; 4 - пробка заливного отверстия; 5 - болт регулировки пусковой подачи; 6 - болт ограничения хода рычага останова; 7 - болт ограничения максимальной частоты вращения; I - работа; II - выключено

до упора в болт 6, при этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 26 (см. рис. 40), через штифт 29 повернет рычаги 31 и 32; рейка переместится до полного выключения подачи топлива.

При снятии усилия с рычага останова под действием пружины рычаг возвратится в рабочее положение, а стартовая пружина 16 через рычаг 30 вернет рейку топливного насоса в положение максимальной подачи топлива, необходимой для пуска.

Насос топливный низкого давления поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтр грубой и тонкой очистки к впускной полости насоса высокого давления. Насос установлен на задней крышке регулятора. В корпусе 25 (см. рис. 39) установлены поршень, пружина поршня, втулка 27 штока и шток толкателя, во фланце корпуса — впускной клапан и пружина клапана. Эксцентрик кулачкового вала через ролик 32, толкатель 29 и шток сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-поступательное движение.

Схема работы насоса показана на рис. 42.

Рис. 42. Схема работы топливного насоса низкого давления и ручного топливоподкачивающего насоса:

1 - клапан впускной; 2, 4, 5, 9 - пружины; 3 - поршень ручного топливоподкачивающего насоса; 6 - толкатель; 7 - эксцентрик; 8 - клапан нагнетательный; 10 - поршень; А - полость всасывания; В - полость нагнетающая: С - подача к топливному насосу высокого давления; Е - подача от фильтра грубой очистки топлива

При опускании толкателя поршень 10 под действием пружины 4 движется вниз. В полости А всасывания создается разрежение, и впускной клапан 1, сжимая пружину 2, пропускает в полость топливо. Одновременно топливо, находящееся в нагнетательной полости В, вытесняется в магистраль, минуя нагнетательный клапан 8, соединенный каналами с обеими полостями. В свободном положении нагнетательный клапан закрывает канал всасывающей полости.

При движении поршня 10 вверх топливо, заполнившее всасывающую полость, через нагнетательный клапан 8 поступает в полость В под поршнем, при этом впускной клапан 1 закрывается. При повышении давления в нагнетательной магистрали поршень не совершает полного хода вслед за толкателем, а остается в положении, которое определяется равновесием сил от давления топлива с одной стороны, от усилия пружины — с другой стороны.

Топливоподкачивающим ручным насосом заполняется система топливом и удаляется воздух из нее. Насос поршневого типа закреплен на фланце топливного насоса низкого давления с уплотнительной медной шайбой. Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения.

Систему питания прокачивают движением рукоятки со штоком и поршнем вверх-вниз. При движении рукоятки вверх в подпоршневом пространстве создается разрежение. Впускной клапан 1, сжи мая пружину 2, открывается, и топливо поступает в полость А топливного насоса низкого давления. При движении рукоятки вниз нагнетательный клапан 8 открывается, и топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль.

После прокачки рукоятку наверните на верхний резьбовой хвостовик цилиндра. При этом поршень прижмется к резиновой прокладке, уплотнив всасывающую полость топливного насоса низкого давления.

Муфта автоматическая опережения впрыскивания топлива (рис. 43)

Рис. 43. Муфта автоматическая опережения впрыскивания топлива:

1 - полумуфта ведущая; 2, 4 - манжеты; 3 - втулка ведущей полумуфты; 5 - корпус; 6-прокладки регулировочные; 7 - стакан пружины; 8 - пружина; 9, 15 - шайбы; 10 - кольцо; 11 - груз с пальцем; 12 - проставка с осью; 13 - полумуфта ведомая; 14 - кольцо уплотнительное; 16 - ось грузов

изменяет начало подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Применение муфты обеспечивает оптимальное для рабочего процесса начало подачи топлива по всему диапазону скоростных режимов. Этим обеспечивается экономичность и приемлемая жесткость процесса в различных скоростных режимах работы двигателя.

Ведомая полумуфта 13 закреплена на конической поверхности переднего конца кулачкового вала топливного насоса шпонкой и гайкой с шайбой, ведущая полумуфта 1 — на ступице ведомой полумуфты (может поворачиваться на ней). Между ступицей и полумуфтой установлена втулка 3. Грузы 11 качаются на осях 16, запрессованных в ведомую полумуфту, в плоскости, перпендикулярной оси вращения муфты.

Проставка 12 ведущей полумуфты упирается одним концом в палец груза, другим — в профильный выступ. Пружина 8 стремится удержать груз на упоре во втулку 3 ведущей полумуфты.

При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием центробежных сил расходятся, вследствие чего ведомая полумуфта поворачивается относительно ведущей в направлении вращения кулачкового вала, что вызывает увеличение угла опережения впрыскивания топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта повора чивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную направлению вращения вала, что вызывает уменьшение угла опережения подачи топлива.

Форсунка (рис. 44)

Рис. 44. Форсунка:

1 - корпус распылителя; 2-гайка распылителя; 3 - проставив распылителя; 4 - штифты установочные; 5 - штанга форсунки; 6 - корпус форсунки; 7 - кольцо уплотнительное; 8 - штуцер; 9, 10 - шайбы регулировочные; 11 - пружина форсунки; 12 - игла распылителя

закрытого типа с многодыр чатым распылителем и гидравлически управ ляемой иглой. Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К нижнему торцу корпуса форсунки гайкой 2 присоединены проставка 3 и корпус 1 распылителя, внутри которого находится игла. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия. Проставка 3 и корпус 1 зафиксированы относительно корпуса штифтами. Пружина 11 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылителя, другим — в упор.

Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8. Далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса 1 распылителя топливо поступает в полость между корпусом распылителя и иглой и, отжимая ее, впрыскивается в цилиндр. Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится через каналы в корпус форсунки. Форсунка установлена в головке, цилиндра и закреплена скобой.

Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной шайбой. Уплотнительное кольцо предохраняет полость между форсункой и головкой цилиндров от попадания пыли и воды.

На двигателе с турбонаддувом форсунка мод. 271 с повышенной пропускной способностью топлива и диаметром сопловых отверстий 0,32 мм.

Привод управления подачей топлива (рис. 45)

Рис. 45. Привод управления подачей топлива:

1-рукоятка тяги останова двигателя; 2-рукоятка тяги ручного управления подачей топлива; 3, 10-задние рычаги; 4-тяга рычага управления регулятором; 5-ТНВД; 6-рычаг останова двигателя; 7-рычаг управления регулятором; 8- поперечный валик; 9-задний кронштейн; 11-телескопи- ческая тяга; 12-кронштейн педали; 13-педаль; 14-регулирово чный болт

механический, с телескопическим толкателем, состоит из педали, тяг, рычагов и поперечных валиков.

Предусмотрен также ручной привод подачи топлива и останова двигателя. Педаль 13 подачи топлива связана с рычагом 7 управления регулятором частоты вращения. Рукоятки тяг дистанционного управления двигателем установлены в кабине на кронштейне в нижней части панели: левая 2 — для вклю- чения постоянной подачи топлива, связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом управления регулятором частоты вращения; правая 1 — для останова двигателя, соединена тросом с рычагом останова двигателя, который находится на крышке регулятора частоты вращения.