Система питания двигателя КамАЗ топливом
Система питания топливом обеспечивает очистку топлива и равномерное распределение его по цилиндрам двигателя строго дозированными порциями.
На двигателях применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного насоса высокого давления, форсунок, фильтров грубой и тонкой очистки, топливоподкачивающего насоса низкого давления, топливопроводов высокого и низкого давления, топливных баков, электромагнитного клапана и штифтовых свечей электрофакельного пускового устройства.
Рис. 1. Схема системы питания: 1 — топливный насос высокого давления с топливоподкачивающим насосом и муфтой опережения впрыска топлива; 2 — форсунки; 3 — фильтр грубой очистки топлива; 4 — топливный бак; 5 — датчик указателя уровня топлива; 6 — фильтр тонкой очистки топлива; 7 — приемная труба с фильтром; 8 — свеча электрофакельного устройства; 9 — электромагнитный топливный клапан.
Принципиальная схема системы питания показана на рис. 1. Топливо из бака 4 через фильтр 3 грубой очистки засасывается топливоподкачивающим насосом и через фильтр 6 тонкой очистки по топливопроводам низкого давления подеется к топливному насосу 1 высокого давления, который в соответствии с порядком работы цилиндров распределяет топливо по трубопроводам высокого давления к форсункам 2. Форсунки впрыскивают топливо в мелкораспыленном состоянии 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 трубопроводам отводятся в топливный бак. Топливо, просочившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные трубопроводы.
Фильтр грубой очистки (отстойник) предварительно очищает топливо, поступающее в топливоподкачивающий насос низкого давления. Он установлен на всасывающей магистрали системы питания с левой стороны автомобили на раме.
Фильтр тонкой очистки, окончательно очищающий топливо перед поступлением в топливный насос высокого давления, установлен в самой высокой точке системы питания. С помощью фильтра воздух, проникший в систему питания вместе с частью топлива через клапан-жиклер удаляется в бак.
Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого давления, т. е, 390-1960 кПа (4-20 кгс/см 2 ), и высокого — более 19 600 кПа (200 кгс/см 2 ). Топливопроводы высокого давления изготовлены из стальных трубок, концы которых выполнены конусными и прижаты накидными гайками через шайбы к конусным гнездам штуцеров топливного насоса и форсунок. Во избежание поломок от вибрации топливопроводы закреплены скобами.
Топливный насос высокого давления (ТНВД), предназначенный для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением, восьмиплунжерный с V-образным расположением секций. Смазывание насоса циркуляционное, пульсирующее под давлением от общей смазочной системы двигателя.
В развале корпуса топливного насоса высокого давления установлен всережимный регулятор частоты вращения, который изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндр, в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала.
На задней крышке регулятора размещен топливный насос низкого давления поршневого типа, обеспечивающий подачу топлива к топливному насосу высокого давления во время работы двигателя. Насос низкого давления приводится в действие кулачковым валом топливного насоса высокого давления. На конической поверхности переднего конца кулачкового вала топливного насоса закреплена автоматическая муфта опережения впрыска топлива, которая предназначена для изменения момента начала подачи топлива в цилиндры двигателя в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.
Ручной топливоподкачивающий насос, который установлен на топливном насосе низкого давления и предназначен для заполнения системы топливом и удаления из нее воздуха перед пуском двигателя.
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 
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 
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 установочный; 15 — рейка; 16 — втулка плунжера; 17 — корпус секции; 18 — прокладка нагнетательного клапана; 19 -клапан нагнетательный; 20 — штуцер; 21 — фланец корпуса секции; 22 — насос ручной топливоподкачива-ющий; 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
Клапан-жиклер фильтра тонкой очистки топлива:
1 — шайба регулировочная; 2 — пробка клапана; 3-пружина; 4 — клапан-жиклер
Топливные баки на автомобилях имеют вместимость 170 и 250 л. Герметичная крышка наливной горловины бака снабжена выдвижной трубкой с сетчатым фильтром. Кран слива отстоя расположен в нижней части корпуса бака. Уровень топлива контролируется по указателю, расположенному на щитке приборов, сигналы к которому поступают от реостатного датчика, установленного в топливном баке.
Рис. 2. Схема привода управления подачей топлива: 1 — педаль подачи топлива; 2 — уплотнитель педали; 3 — тяга переднего рычага; 4 — передний кронштейн; 5 — передний рычаг; 6 — промежуточная тяга; 7 — пружина; 8 и 11 — задние рычаги; 9 — кронштейн задний; 10 — вал поперечный; 12 — тяга рычага регулятора; 13 — болт ограничения минимальной частоты вращения; 14 — рычаг управления регулятором; 15 — болт ограничения максимальной частоты вращения; 16 — рукоятка тяги управления подачей топлива; 17 — рукоятка тяги останова двигателя.
Привод управления подачей топлива (рис. 2) механический и состоит из педали, тяг, рычагов, поперечных валиков, предусмотрен также ручной привод постоянной подачи топлива и останова двигателя. Педаль 1 подачи топлива связана с рычагом 14 управления регулятором топливного насоса высокого давления, расположенным на крышке регулятора частоты вращения.
Рукоятки ручного привода установлены на уплотнителе рычага коробки передач: левая 16 — для включения постоянной подачи топлива — связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом управления регулятором, правая 17 — для останова двигателя — соединена тросом с рычагом останова, расположенным на крышке регулятора частоты вращения.
Система питания топливом двигателей КАМАЗ 740 Евро-2-3
Двигатели 740.50 и 740.51 – отличаются мощностью, ТНВД и некоторыми единицами навесного оборудования, абсолютно взаимозаменяемы и похожи между собой.
Система питания топливом обеспечивает фильтрацию топлива и равномерное распределение его по цилиндрам двигателя дозированными порциями в строго определенные моменты.
На двигателе применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного бака, топливопроводов низкого давления, фильтров грубой и тонкой очистки топлива, топливо-прокачивающего и топливоподкачивающего насосов, топливного насоса высокого давления (ТНВД), топливопроводов высокого давления, форсунок, электромагнитного клапана и штифтовых свечей электро-факельного устройства (ЭФУ).
Топливный бак, фильтр грубой очистки топлива и топливопрокачивающий насос должны быть установлены на изделии, на котором применяется двигатель, все остальные элементы системы питания установлены непосредственно на двигателе.
Схема системы питания двигателя топливом показана на рисунке 37.
Топливо из топливного бака 26 через фильтр грубой очистки 29 и топливо-прокачивающий насос 30 подаётся топливоподкачивающим насосом 18, по топливной трубке 13 в фильтр тонкой очистки 16. Из фильтра тонкой очистки, по топливной трубке низкого давления 14 топливо поступает в ТНВД 21, который в соответствии с порядком работы цилиндров распределяет топливо по топливопроводам 1-8 высокого давления к форсункам 10. Форсунки впрыскивают топливо в камеры сгорания. Избыточное топливо, а вместе с ним попавший в систему воздух через перепускной клапан 24 и клапан 23 отводится в топливный бак.
Форсунка модели 273-20 или 273-50 (см. таблицу 1) закрытой конструкции, с пятью распыливающими отверстиями и гидравлическим управлением подъема иглы распылителя показана на рисунке 38. Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К нижнему торцу корпуса форсунки гайкой 2 через проставку 3 прижат корпус 1 распылителя, внутри которого находится игла 12. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару. Угловая фиксация корпуса распылителя относительно проставки и проставки относительно корпуса форсунки осуществлена штифтами 4. На верхний конец иглы распылителя через штангу 5 оказывает давление пружина 11. Необходимое натяжение этой пружины осуществляется набором регулировочных шайб 9, 10, устанавливаемых между пружиной и торцом внутренней полости корпуса форсунки.
Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8 со встроенным в него щелевым фильтром 13, далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса распылителя 1 – в полость между корпусом распылителя и иглой 12 и, поднимая её, впрыскивается в цилиндр двигателя.
Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится по каналам в корпусе форсунки и сливается в бак через дренажные трубки 9 и 11, показанные на рисунке 37. Форсунка установлена в головке цилиндра, зафиксирована скобами, которые закреплены гайкой. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной медной прокладкой. Уплотнительное кольцо 7 (рисунок 38) исключает попадание пыли и жидкостей в полость между форсункой и головкой цилиндра.
ВНИМАНИЕ!
Проверку и регулировку форсунок, а также замену распылителей необходимо проводить в специализированной мастерской.
Категорически запрещается установка форсунок других моделей, кроме указанных в «Руководстве по эксплуатации».
Топливный насос высокого давления – ТНВД КАМАЗ
Топливный насос высокого давления (рисунок 39), предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты строго дозированных порций топлива под высоким давлением.
На двигатель автомобильной комплектации устанавливается ТНВД со всережимным регулятором.
Схема работы регулятора частоты вращения показана на рисунке 41.
Рычаг 16 управления регулятором жестко связан с рычагом 12. К рычагу 12 присоединена пружина 13 регулятора, а к рычагам 14 и 11 – стартовая пружина 15.
Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 13. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружины 13, перемещают рычаги 2, 4 и 9, а вместе с ними и рейки ТНВД – подача топлива уменьшается. При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаги с рейкой ТНВД под действием усилия пружины перемещаются в обратном направлении – подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.
При упоре рычага 9 регулятора в болт 6 и частоте вращения коленчатого вала менее 1800 мин -1 пружина 10 прямого корректора перемещает рейки насоса (через рычаги 2 и 4) в сторону увеличения подачи топлива, обеспечивая требуемую величину максимального крутящего момента двигателя.
Пружина 3 обратного корректора при частоте вращения менее 1400 мин -1 перемещает рычаг 4 с рейками в сторону уменьшения подачи топлива, ограничивая максимальную дымность отработавших газов двигателя.
Подача топлива прекращается поворотом рычага 3 (рисунок 42) останова двигателя до упора в болт 5. При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины рычага 33 (рисунок 39) и пружины 5 (рисунок 40), через штифт 14 повернет рычаги 2, 8 и 9, рейки переместятся до полного прекращения подачи топлива.
ВНИМАНИЕ!
Проверку и регулировку ТНВД, а также замену плунжерных пар, уплотнительных колец секций ТНВД необходимо проводить в специализированной мастерской квалифицированным специалистом.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ установка на двигатели 740.50-360 и 740.51-320 ТНВД других моделей кроме вышеуказанных, во избежание выхода двигателя из строя!
Корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха
Корректор по давлению наддувочного воздуха уменьшает подачу топлива при снижении давления наддувочного воздуха ниже 40.. .45 кПа (0,4.. .0,45 кгс/см 2 ), тем самым осуществляя тепловую защиту двигателя и ограничивая дымность отработавших газов. В корпусе корректора 1 установлен поршень 26 с золотником 2. На поршень действует пружина 27, зафиксированная тарелкой 25 и кольцом 3. В поршень завернута и законтрена гайкой 28 шпилька 29 с наконечником 31, являющимся номинальным упором в регуляторе. Наконечник контрится гайкой 30. На золотник 2 действует пружина 7, предварительное натяжение которой может меняться регулировочным винтом 11.
К корпусу корректора 1 через прокладку 4 прикреплен корпус мембраны 8. В него установлен узел мембраны со штоком (детали 24, 16, 17, 23, 22, 19, 18). Мембрана зажата между корпусом 8 и крышкой 21. В корпусе мембраны 8 на оси рычага 13 установлен рычаг корректора 12, поворот которого ограничен регулировочным винтом 15.
Корректор подачи топлива не прямого действия: при изменении давления наддувочного воздуха в полости мембраны меняется положение золотника, который, в свою очередь, определяет положение поршня корректора.
В полость «А» между корпусом корректора 1 и поршнем 26 через резьбовое отверстие и жиклер 0,7 мм в корпусе корректора (на рисунке не показаны) подается масло под давлением из системы смазки двигателя. Поршень под действием этого давления, сжимая пружину 27, перемещается влево до тех пор, пока не откроются окна в поршне и золотнике и масло не пойдет на слив. При этом устанавливается постоянный расход масла через корректор. При изменении положения золотника поршень перемещается вслед за ним (следящая система).
Через резьбовое отверстие крышки 21 в полость мембраны подводится воздух из впускного коллектора двигателя. При снижении давления воздуха ниже 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2 ) усилие пружины корректора 7, действующей на золотник становится больше усилия, создаваемого давлением наддувочного воздуха на мембрану и передающегося через шток мембраны и рычаг корректора также на золотник. Золотник перемещается вправо до тех пор. пока не наступит равновесие сил, действующих на него. Вслед за золотником перемещается вправо и поршень со шпилькой 29 и наконечником 31, передвигая вправо упирающийся в него рычаг регулятора 8 (рисунок 40). Вслед за рычагом регулятора, под действием центробежных сил грузов, движутся рычаги 9, 2 и 7 с рейками насоса в сторону уменьшения подачи топлива.
Регулировка корректора
Корректор имеет две внешние регулировки – винты 11 и 15 (рисунок 43). Винтом 11 изменяется предварительное натяжение пружины корректора 7, при этом меняется начало срабатывания корректора. Если необходимо увеличить значение давления наддувочного воздуха, при котором начинает срабатывать корректор, то винт 11 заворачивают, увеличивая предварительное натяжение пружины 7.
Винтом 15 регулируется номинальная цикловая подача топлива. При выворачивании винта 15 подача топлива увеличивается.
Если возникла необходимость в снятии корректора, то предварительно необходимо замерить выступание наконечника шпильки 31 относительно заднего торца корпуса ТНВД, а после установки корректора на место восстановить величину этого выступания и законтрить наконечник гайкой 30.
Привод ТНВД
Привод ТНВД показан на рисунке 44. Он состоит из вала привода ТНВД 6 с пакетами передних 7 и задних 8 компенсирующих пластин, полумуфты ведомой 2, фланца ведомой полумуфты 3, фланца центрирующего 4, полумуфты ведущей 9 и центрирующих втулок 5. Каждый пакет компенсирующих пластин состоит из 5-ти пластин толщиной 0,5 мм каждая.
ВНИМАНИЕ!
Все болты в приводе ТНВД, кроме болта поз. 10, должны быть класса прочности R100 и затягиваться моментом 65.. 75 Н м (6,5… 7,5 кгс м). Затяжку всех болтов необходимо проконтролировать динамометрическим ключом. Перед установкой болтов проверить наличие центрирующих втулок. Деформация (изгиб) передних и задних компенсирующих пластин не допускается. Болт 10 полумуфты ведущей должен затягиваться в последнюю очередь моментом 78,4…84,3 Нм (8…8,6 кгс м).
Фильтр тонкой очистки топлива
Предназначен для окончательной очистки топлива от мелких частиц перед поступлением в ТНВД. Фильтр установлен в самой высокой точке системы питания топливом для сбора и удаления в бак воздуха вместе с частью топлива через клапан (рисунок 46), установленный на перепуске из фильтра.
ВНИМАНИЕ!
При замене фильтрующих элементов необходимо строго соблюдать правила обслуживания системы питания топливом. Не допускайте попадания загрязнений в систему и применяйте фильтрующие элементы только следующих моделей 740. 1117040-01, 740. 1117040-02, 740.1117040-04.
Клапан
При достижении давления в полости “А” подвода топлива 25…45 кПа (0,25…0,45 кгс/см ), происходит перемещение шарика 4 и перетекание топлива из полости “А” в полость “Б” через жиклер 5 клапана.
Насос топливоподкачивающий
Насос топливоподкачивающий 13 (рисунок 39) поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки и топливопрокачивающий насос к впускной полости ТНВД.
Насос установлен на задней крышке регулятора, привод его осуществляется от эксцентрика 19, расположенного на заднем конце кулачкового вала ТНВД . В корпусе насоса размещены поршень, пружина поршня, втулка штока 47 и шток 48 толкателя, впускной и нагнетательный клапаны с пружинами. Эксцентрик 19 через ролик 49, толкатель 15 и шток 48 сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-поступательное движение.
Схема работы насоса показана на рисунке 47. При опускании толкателя 9 поршень 1 под действием пружины 4 движется вниз. В полости «А» создается разрежение и впускной клапан 2, сжимая пружину 3, пропускает топливо в полость «А». Одновременно топливо, находящееся в нагнетательной полости «В», вытесняется в магистраль «Г», при этом клапан 5 под действием пружины 6 закрывается, исключая перетекание топлива из полости «В» в полость «А».
При движении поршня 1 вверх, топливо, заполняющее полость «А», через нагнетательный клапан 5 поступает в полость «В» под поршнем, при этом впускной клапан закрывается. При повышении давления в нагнетательной магистрали поршень не совершает полного хода вслед за толкателем, а остается в положении, которое определяется равновесием силы давления топлива с одной стороны и усилия пружины – с другой.
Насос топливопрокачивающий
Насос топливопрокачивающий 10 (рисунок 47) поршневого типа служит для заполнения топливной системы топливом перед пуском двигателя и удаления из нее воздуха.
Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, впускного и нагнетательного клапанов.
Топливную систему следует прокачивать при помощи поршня насоса, предварительно расстопорив его поворотом против часовой стрелки.
При движении поршня 11 вверх в пространстве под ним создается разрежение. Впускной клапан 12, сжимая пружину 14, открывается и топливо поступает в полость «Д» насоса. При движении поршня вниз впускной клапан закрывается и открывается нагнетательный клапан 13, топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной системы двигателя через клапан фильтра тонкой очистки топлива и перепускной клапан ТНВД.
После прокачивания системы необходимо опустить поршень и зафиксировать его поворотом по часовой стрелке. При этом поршень прижмется к торцу цилиндра через резиновую прокладку, уплотнив полость всасывания топливо-прокачивающего насоса.
ВНИМАНИЕ! Не допускается пускать двигатель при незафиксированном поршне ввиду возможности подсоса воздуха через уплотнение поршня.
Топливопроводы
Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого давления – 0,4…2 МПа (4…20 кгс/см 2 ) и высокого давления более 20 МПа (200 кгс/см 2 ).
Топливопроводы низкого давления изготовлены из стальной трубы сечением 10 1 мм с паянными наконечниками.
Топливопроводы высокого давления равной длины (l=595 мм), изготовлены из стальных трубок внутренним диаметром 2 +0 ‘ 05 мм путем высадки на концах соединительных конусов с обжимными шайбами и накидными гайками для соединения со штуцерами ТНВД и форсунок.
Во избежание поломок от вибрации, топливопроводы закреплены скобами к впускным коллекторам.
Топливная система КАМАЗ-740: устройство и принцип работы
Топливная система КАМАЗ-740: устройство и принцип работы / А. А. Савочкин, И. С. Костин, Р. М. Чумаев [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 11 (301). — С. 60-63. — URL: https://moluch.ru/archive/301/68020/ (дата обращения: 19.11.2023).
В статье авторы пытаются определить устройство и принцип работы ТСВД КАМАЗ-740.
Ключевые слова: КАМАЗ, ТСВД, принцип системы.
Наиболее ответственной единицей любого многоцелевого транспортного средства (MТС) является силовая установка. Дизельные двигатели наиболее широко используются в качестве силовых установок. В свою очередь, наиболее ответственной, сложной и дорогой частью дизельного двигателя является топливная система высокого давления (ТСВД). Надежность его работы во многом определяет производительностью двигателя и всей машины в целом. Особенностью конструкции дизельного топливного оборудования является наличие прецизионных пар трения, механических упругих узлов, и других типов уплотнительных и подвижных узлов. Смена выходных параметров подачи топлива также зависят от изменений, которые происходят в этих деталях во время работы. [1]
Давление пускового впрыска топлива через выпускной клапан и форсунку снижается из-за выгорания конуса упора иглы и седла распылителя, а также из-за накопления остаточной деформации пружины форсунки и выпускного клапана (иногда поломка пружины), износ сопряженных опорных поверхностей регулировочного винта, пружины, ее пластин и стержня. В связи с этим большое значение имеют шероховатость, геометрическая форма и твердость сопряженных поверхностей, а также качество изготовления пружины (особенно ее нерабочие витки).
В последние годы было разработано большое количество различных методов контроля технического состояния ТСВД. Однако большинство методов определения технического состояния элементов топливной аппаратуры, обычно требуют временной остановки машины для разборки и частичной переборки агрегата, а любая операция, даже если деталь не ремонтируется, сокращает срок службы.
Топливная система на автомобилях КАМАЗ обеспечивает очистку топлива, а также равномерное его распределение по цилиндрам двигателя в точных дозированных порциях. [2]
Принцип системы подачи топлива:
– Топливо из бака проходит через устройство фильтрующего элемента грубой очистки, всасывается с помощью насоса, перекачивающего топливо, а через фильтрующий элемент по топливным проводам низкого давления поступает в топливный насос высокого давления.
– Согласно правилам эксплуатации цилиндров двигателя, в трубопроводах высокого давления до сопла происходит распыление дизельного топлива. Распылители осуществляют впрыск и распыление дизельного топлива в камеры сгорания.
– Избыточное топливо с воздухом, поступившее в систему, проходит через перепускной клапан насоса высокого давления, а также через фильтр струйной очистки, через систему дренажных топливных проводов проходит в топливный бак.
– Оставшееся топливо между промежутками иглы и корпуса распылителя поступает в топливный бак через провода для слива топлива. Используя грубый фильтрующий элемент, топливо очищается заранее.
Двигатели КАМАЗа имеют раздельную систему подачи топлива, которая состоит из:
– топливный насос высокого давления,
– насос низкого давления, который качает топливо,
– топливные провода высокого и низкого давления,
– с фильтрами тонкой и грубой очистки и инжекторами,
– факельные свечи механизма запуска электрического факела,
Топливные провода делятся на:
– топливопроводы низкого давления (от 392 до 1961 кПа (от 4 до 20 кгс / см2),
– топливные провода высокого давления (> 19614 кПа (200 кгс / см2).
Топливопроводы с высоким давлением состоят из стальных труб. Концы трубок выполнены в виде конуса, они прикреплены через шайбы с гайками к конусу патрубка форсунки. Чтобы избежать повреждения из-за вибрации, топливные провода крепятся с помощью кронштейнов.
Топливные насосы высокого давления используются для дозированной подачи дизельного топлива под высоким давлением в цилиндры двигателя в течение определенных периодов времени.
Топливный насос высокого давления предназначен для использования при температуре окружающей среды от -50 до +50, с относительной влажностью до 98 процентов.
Всережимный регулятор скорости расположен в развале корпуса топливного насоса. Индикаторы нагрузки регулируют количество дизельного топлива, поступающего в цилиндр, с помощью регулятора. Регулятор скорости постоянно поддерживает установленную скорость вращения коленчатого вала.
Поршневой топливный насос низкого давления расположен на задней части регулятора. Во время работы двигателя топливный насос низкого давления пропускает дизельное топливо к топливному насосу высокого давления. Впрыскивающий насос низкого давления приводится во вращение кулачковым валом впрыскивающего насоса высокого давления.
Ручной насос, который перекачивает топливо из топливного насоса низкого давления, наполняет систему топливом и удаляет из нее избыток воздуха перед запуском двигателя КАМАЗ.
Объем топливных баков составляет 170 и 250 литров. Нижняя часть корпуса резервуара имеет сливной кран. Индикатор панели приборов контролирует уровень топлива, сигналы на него поступают от датчика реостата, расположенного в баке.
Рис. 1. Схема подачи топлива в двигатель: 1 — топливный бак; 2 — топливопровод к фильтру грубой очистки; 3 — тройник; 4 — фильтр грубой очистки топлива: 5 — сливной дренажный топливопровод форсунок левого ряда; 6 — форсунка; 7 — подводящий топливопровод к насосу низкого давления; 8 — топливопровод высокого давления; 9 — ручной топливоподкачивающий насос; 10 — топливоподкачивающий насос низкого давления; 11 — топливопровод к фильтру тонкой очистки; 12 — топливный насос высокого давления; 13 — топливопровод к электромагнитному клапану; 14 — электромагнитный клапан; 15 — сливной дренажный топливопровод форсунок правого ряда; 16 — факельная свеча; 17 — дренажный топливопровод насоса высокого давления; 18 — фильтр тонкой очистки топлива; 19 — подводящий топливопровод к насосу высокого давления; 20 — дренажный топливопровод фильтра тонкой очистки топлива; 21 — сливной топливопровод; 22 — распределительные краны
Задачи топливной системы КамАЗа
– Играет роль безопасного хранилища для топлива
– Фильтрация дизельного топлива от всех видов загрязнений и воды
– Топливо под высоким давлением и распыливание в цилиндрах двигателя
Основные компоненты топливной системы можно разделить на две группы: низкого и высокого давления.
Виды топливного насоса высокого давления КАМАЗ 740
В настоящее время на грузовиках Камского автомобильного завода установлены топливные насосы высокого давления двух производителей:
– Топливный насос немецкого производителя Bosch (Bosch)
– Топливный насос «ЯЗДА» Ярославского завода дизельного оборудования
Просто как V-образный ЯЗДА, блок Бош выполняет те же функции. Он подает определенное количество дизельного топлива в цилиндры двигателя под высоким давлением в строго отведенное время. Но он конструктивно отличается от Ярославского и имеет рядное расположение плунжерных пар.
Ремонт топливного насоса КАМАЗ
На КамАЗах двигатели 740 и другие достаточно надежны, но они постоянно подвергаются высоким нагрузкам. Они эксплуатируются в суровых российских условиях в течение длительного периода времени, дизельное топливо заливается в основном низкого качества, что является причиной появления различного рода неисправностей с течением времени. Сам двигатель редко выходит из строя, чаще всего отказу подвергаются его отдельные узлы и механизмы. Наиболее частые ремонты производятся на топливном насосе КамАЗа из-за воздействия на него повышенных нагрузок. Существует два вида ремонта: текущий и капитальный. Когда плунжерные пары работают, текущий ремонт производится путем замены неисправных деталей. После этого на стенде проводятся регулировки и испытания. При капитальном ремонте топливного насоса КАМАЗ топливный насос полностью разбирается с полным осмотром дефекта. [3]
Создание современных средств технической диагностики дизельного топлива поможет снизить непосредственный контакт с объектами и уменьшить помехи в их нормальной работе. Тенденция развития проявляется в стремлении сократить количество необходимых демонтажей топливного оборудования. Прямые механические контакты объекта со средствами диагностики заменяются электроникой, которые из-за высокой стоимости до сих пор не находят широкого применения в диагностике. [1]
- Петровский, Д. И. Методологические и теоретические предпосылки совершенствования методов диагностирования дизельной топливной аппаратуры / Д. И. Петровский. — М.: ГНУ ГОСНИТИ, 2003. — С. 68–69.
- Топливные системы и экономичность дизелей / И. В. Астахов [и др.]. — М.: Машиностроение, 1990. — С. 93–98.
- Новосадов, С. Ю. Метод корректирования топливоподачи дизелей военной автомобильной техники. [Текст]: дис. … канд. техн. наук: 20.02.14: защищена 20.07.2001: утв. 29.09.2001 / Сергей Юрьевич Новосадов. — Рязань, 2001. — 210 с
Основные термины (генерируются автоматически): высокое давление, топливный насос, дизельное топливо, цилиндр двигателя, давление, топливная система, топливный бак, Топливо, выпускной клапан, грубая очистка.
Конструкция питания дизеля Камаз-740.30-260
На двигателе применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из топливного бака, топливопроводов низкого давления, фильтров грубой и тонкой очистки топлива, топливопрокачивающего и топливоподкачивающего насосов, топливного насоса высокого давления (ТНВД) с электромагнитом останова, топливопроводов высокого давления, форсунок, электромагнитного клапана и штифтовых свечей электрофакельного устройства (ЭФУ).
Топливный бак, фильтр грубой очистки топлива и топливопрокачивающий насос должны быть установлены на изделии, на котором применяется двигатель, все остальные элементы системы питания установлены непосредственно на двигателе.
Схема системы питания двигателя топливом показана на рисунке 1.
Топливо из топливного бака 26 через фильтр грубой очистки 29 и топливопрокачивающий насос 30 подаётся топливоподкачивающим насосом 18, по топливной трубке 13 в фильтр тонкой очистки 16.
Из фильтра тонкой очистки, по топливной трубке низкого давления 14 топливо поступает в ТНВД 21, который в соответствии с порядком работы цилиндров распределяет топливо по топливопроводам 1-8 высокого давления к форсункам 10.
Форсунки впрыскивают топливо в камеры сгорания.
Избыточное топливо, а вместе с ним попавший в систему воздух через перепускной клапан 24 и клапан 23 отводится в топливный бак.
Форсунка типа 273 закрытой конструкции, с пятью распыливающими отверстиями и гидравлическим управлением подъема иглы распылителя показана на рисунке 2.
Все детали форсунки собраны в корпусе 6. К нижнему горцу корпуса форсунки гайкой 2 через проставку 3 прижат корпус 1 распылителя, внутри которого находится игла 12.
Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару.
Угловая фиксация корпуса распылителя относительно проставки и проставки относительно корпуса форсунки осуществлена штифтами 4.
На верхний конец иглы распылителя через штангу 5 оказывает давление пружина 11.
Необходимое натяжение этой пружины осуществляется набором регулировочных шайб 9, 10, устанавливаемых между пружиной и торцом внутренней полости корпуса форсунки.
Топливо к форсунке подается под высоким давлением через штуцер 8 со встроенным в него щелевым фильтром 13, далее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса распылителя 1 — в полость между корпусом распылителя и иглой 12 и, поднимая её, впрыскивается в цилиндр двигателя.
Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится по каналам в корпусе форсунки и сливается в бак через дренажные трубки 9 и 11, показанные на рисунке 42.
Форсунка установлена в головке цилиндра, зафиксирована скобами, которые закреплены гайкой.
Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной медной прокладкой.
Уплотнительное кольцо 7 (рисунок 2) предохраняет от попадания пыли и жидкостей полость между форсункой и головкой цилиндра.
Проверку и регулировку форсунок, а также замену распылителей необходимо проводить в специализированной мастерской.
Запрещается установка форсунок других моделей, кроме указанных в инструкции, ввиду возможности выхода из строя двигателя.
Топливный насос высокого давления (рисунок 3), предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты строго дозированных порций топлива под высоким давлением.
На двигатель автомобильной комплектации устанавливается ТНВД модели 337-20 с всережимным регулятором.
На двигатель автобусной комплектации устанавливается ТНВД модели 337-71 с двухрежимным регулятором.
Диаметр плунжера ТНВД -11 мм, ход плунжера -13 мм, нагнетательный клапан — грибковый, перьевой диаметром 7 мм без разгрузки.
В корпусе ТНВД 1 установлены восемь секций, состоящих из корпуса 6, втулки плунжера 8, плунжера 7, поворотной втулки 4, нагнетательного клапана 11 с седлом 10, прижатым к втулке плунжера штуцером 12.
Плунжер совершает возвратно-поступательное движение под действием кулачка вала 46 и пружины 3 толкателя. Толкатель 2 от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарём 14.
Кулачковый вал вращается в роликовых подшипниках 45.
Наружные обоймы подшипников установлены в запрессованные в корпус насоса стальные кольца. От осевого перемещения кулачковый вал зафиксирован крышками.
Натяг подшипников кулачкового вала регулируется прокладками 44 и должен составлять 0,05. 0,15 мм.
Для изменения подачи топлива плунжер 7 поворачивается с помощью втулки 4, соединенной через ось поводка с рейкой 5 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 40.
Отверстия под направляющие втулки в корпусе ТНВД со стороны привода закрыты пробками 39.
С противоположной стороны насоса на задней крышке 20 регулятора расположен корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха 24.
На переднем торце корпуса, в месте выхода топлива из насоса, установлен перепускной клапан 38, который обеспечивает давление перед впускными отверстиями плунжеров на рабочих режимах 0,13. 0,19 МПа (1,3. 1,9 кгс/см 2 ).
Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от общей смазочной системы двигателя.
Регулятор частоты вращения ТНВД мод. 337-20 (рисунок 4) всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры в зависимости от нагрузки, поддерживая заданную частоту вращения коленчатого вала.
Регулятор установлен в развале корпуса ТНВД. На кулачковом валу насоса установлена ведущая шестерня регулятора 16 (рисунок 3), вращение которой передается через резиновые сухари 17.
Ведомая шестерня выполнена заодно с державкой 28 грузов, вращающейся на двух шариковых подшипниках.
При вращении державки грузы 31, качающиеся на осях 29, под действием центробежных сил расходятся и через упорный подшипник 30 перемещают муфту 32 регулятора, которая, упираясь в палец 34, в свою очередь, перемещает рычаги 2, 8 и 9 регулятора (рисунок 4), преодолевая усилие пружины 5.
Рычаг 2 через штифт соединен с правой рейкой 3 топливного насоса. Правая рейка через рычаг реек 7 связана с левой рейкой 11.
Схема работы регулятора частоты вращения показана на рисунке 5.
Рычаг 16 управления регулятором жестко связан с рычагом 12. К рычагу 12 присоединена пружина 13 регулятора, а к рычагам 14 и 11 — стартовая пружина 15.
Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пружины 13.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротивление пружины 13, перемещают рычаги 2, 4 и 9, а вместе с ними и рейки ТНВД — подача топлива уменьшается.
При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаги с рейкой ТНВД под действием усилия пружины перемещаются в обратном направлении — подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.
При упоре рычага 9 регулятора в болт 6 и частоте вращения коленчатого вала менее 1800 мин -1 пружина 10 прямого корректора перемещает рейки насоса (через рычаги 2 и 4) в
сторону увеличения подачи топлива, обеспечивая требуемую величину максимального крутящего момента двигателя.
Пружина 3 обратного корректора при частоте вращения менее 1400 мин -1 перемещает рычаг 4 с рейками в сторону уменьшения подачи топлива, ограничивая максимальную дымность отработавших газов двигателя.
Подача топлива прекращается поворотом рычага 3 (рисунок 6) останова двигателя до упора в болт 5.
Поворот рычага осуществляется усилием встроенной в электромагнит останова двигателя 6 пружины при отключении удерживающей обмотки электромагнита от источника питания (ключ замка выключателя приборов и стартера в фиксированном положении «0»).
При этом рычаг 3, преодолев усилия пружин 33 (рисунок 3) и 5 (рисунок 4), через штифт 14 повернет рычаги 2,9 и 8, рейки переместятся до полного прекращения подачи топлива
При повороте ключа замка выключателя приборов и стартера в фиксированное положение «I» подается питание на удерживающую обмотку электромагнита останова, а при дальнейшем повороте ключа в нефиксированное положение «II» питание подается и на втягивающую обмотку электромагнита, шток электромагнита, преодолевая усилие собственной пружины, выдвигается и освобождает рычаг 3 (рисунок 6).
Рычаг 3 под действием пружины 33 (рисунок 3) возвращается в рабочее положение, а стартовая пружина 6 (рисунок 4) через рычаг реек 7 вернет рейки ТНВД в положение, соответствующее максимальной подаче топлива, необходимой для пуска двигателя.
При переводе ключа замка выключателя приборов и стартера из нефиксированного положения «II» в фиксированное положение «I» втягивающая обмотка электромагнита отключается от источника питания и шток электромагнита останова остается в рабочем положении только за счет удерживающей обмотки.
Проверку и регулировку ТНВД, а также замену плунжерных пар, уплотнительных колец секций ТНВД необходимо проводить в специализированной мастерской квалифицированным специалистом.
КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ установка на двигатель 740.30-260 ТНВД других моделей во избежание ухудшения качества рабочего процесса двигателя, повышения токсичности и дымности отработавших газов, а также выхода двигателя из строя!
Корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха (рисунок 7).
Корректор по давлению наддувочного воздуха уменьшает подачу топлива при снижении давления наддувочного воздуха ниже 40. 45 кПа (0,4. 0,45 кгс/см 2 ), тем самым осуществляя тепловую защиту двигателя и ограничивая дымность отработавших газов.
В корпусе корректора 1 установлен поршень 26 с золотником 2. На поршень действует пружина 27, зафиксированная тарелкой 25 и кольцом 3.
В поршень завернута и законтрена гайкой 28 шпилька 29 с наконечником 31, являющимся номинальным упором в регуляторе.
Наконечник контрится гайкой 30. На золотник 2 действует пружина 7, предварительное натяжение которой может меняться регулировочным винтом 11.
К корпусу корректора 1 через прокладку 4 прикреплен корпус мембраны 8. В него установлен узел мембраны со штоком (детали 24,16,17,23,22, 19, 18).
Мембрана зажата между корпусом 8 и крышкой 21. В корпусе мембраны 8 на оси рычага 13 установлен рычаг корректора 12, поворот которого ограничен регулировочным винтом 15.
Корректор подачи топлива не прямого действия; при изменении давления наддувочного воздуха в полости мембраны меняется положение золотника, который, в свою очередь, определяет положение поршня корректора.
В полость «А» между корпусом корректора 1 и поршнем 26 через резьбовое отверстие и жиклер 0,7 мм в корпусе корректора (на рисунке не показаны) подается масло под давлением из системы смазки двигателя.
Поршень под действием этого давления, сжимая пружину 27, перемещается влево до тех пор, пока не откроются окна в поршне и золотнике и масло не пойдет на слив. При этом устанавливается постоянный расход масла через корректор.
При изменении положения золотника поршень перемещается вслед за ним (следящая система).
Через резьбовое отверстие крышки 21 в полость мембраны подводится воздух из впускного коллектора двигателя.
При снижении давления воздуха ниже 0,04 МПа (0,4 кгс/см 2 ) усилие пружины корректора 7, действующей на золотник становится больше усилия, создаваемого давлением наддувочного воздуха на мембрану и передающегося через шток мембраны и рычаг корректора также на золотник.
Золотник перемещается вправо до тех пор, пока не наступит равновесие сил, действующих на него.
Вслед за золотником перемещается вправо и поршень со шпилькой 29 и наконечником 31, передвигая вправо упирающийся в него рычаг регулятора 8 (рисунок 4).
Вслед за рычагом регулятора, под действием центробежных сил грузов, движутся рычаги 9,2 и 7 с рейками насоса в сторону уменьшения подачи топлива.
Регулировка корректора
Корректор имеет две внешние регулировки — винты 11 и 15 (рисунок 7).
Винтом 11 изменяется предварительное натяжение пружины корректора 7, при этом меняется начало срабатывания корректора.
Если необходимо увеличить значение давления наддувочного воздуха, при котором начинает срабатывать корректор, то винт 11 заворачивают, увеличивая предварительное натяжение пружины 7.
Винтом 15 регулируется номинальная цикловая подача топлива. При выворачивании винта 15 подача топлива увеличивается.
Если возникла необходимость в снятии корректора, то предварительно необходимо замерить выступание наконечника шпильки 31 относительно заднего торца корпуса ТНВД, а после установки корректора на место восстановить величину этого выступания и законтрить наконечник гайкой 30.
Привод ТНВД показан на рисунке 8.
Он состоит из вала привода ТНВД 6 с пакетами передних 7 и задних8 компенсирующих пластин, полумуфты ведомой 2, фланца ведомой полумуфты 3, фланца центрирующего 4, полумуфты ведущей 9 и центрирующих втулок 5.
Каждый пакет компенсирующих пластин состоит из 5-ти пластин толщиной 0,5 мм каждая.
Все болты в приводе ТНВД должны быть класса прочности R100 и затягиваться моментом 65…75 Нм (6,5. 7,5 кгс м).
Затяжку всех болтов необходимо проконтролировать динамометрическим ключом. Перед установкой болтов проверить наличие центрирующих втулок.
Деформация (изгиб) передних и задних компенсирующих пластин не допускается.
Стяжной болт 10 ведущей полумуфты должен затягиваться в последнюю очередь.
Фильтр тонкой очистки топлива показан на рисунке 9. Он предназначен для окончательной очистки топлива от мелких частиц перед поступлением в ТНВД.
Фильтр установлен в самой высокой точке системы питания топливом для сбора и удаления в бак воздуха вместе с частью топлива через клапан (рисунок 10), установленный на перепуске из фильтра,
При замене фильтрующих элементов необходимо строго соблюдать правила обслуживания системы питания топливом.
Не допускайте попадания загрязнений в систему и применяйте фильтрующие элементы только следующих моделей 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04.
Клапан представлен на рисунке 10.
При достижении давления в полости «А» подвода топлива 25. 45 кПа (0,25. 0,45 кгс/см 2 ), происходит перемещение шарика 4 и перетекание топлива из полости «А» в полость «Б» через жиклер 5 клапана.
При давлении 200. 240 кПа (2. 2,4 кгс/см 2 ) обеспечивается полное открытие клапана и перепуск топлива в топливный бак через полость «Б”.
Насос топливоподкачивающий 13 (рисунок 3) поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки и топливопрокачивающий насос к впускной полости ТНВД.
Насос установлен на задней крышке регулятора, привод его осуществляется от эксцентрика 19, расположенного на заднем конце кулачкового вала ТНВД.
В корпусе насоса размещены поршень, пружина поршня, втулка штока 47 и шток 48 толкателя, впускной и нагнетательный клапаны с пружинами.
Эксцентрик 19 через ролик 49, толкатель 15 и шток 48 сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-поступательное движение.
Схема работы насоса показана на рисунке 11.
При опускании толкателя 9 поршень 1 под действием пружины 4 движется вниз.
В полости «А» создается разрежение и впускной клапан 2, сжимая пружину 3, пропускает топливо в полость «А».
Одновременно топливо, находящееся в нагнетательной полости «В», вытесняется в магистраль «Г», при этом клапан 5 под действием пружины 6 закрывается, исключая перетекание топлива из полости «В» в полость «А».
При движении поршня 1 вверх, топливо, заполняющее полость «А», через нагнетательный клапан 5 поступает в полость «В» под поршнем, при этом впускной клапан закрывается.
При повышении давления в нагнетательной магистрали поршень не совершает полного хода вслед за толкателем, а остается в положении, которое определяется равновесием силы давления топлива с одной стороны и усилия пружины — с другой.
Насос топливопрокачивающий 10 (рисунок 11) поршневого типа служит для заполнения топливной системы топливом перед пуском двигателя и удаления из нее воздуха.
Насос состоит из корпуса, поршня, цилиндра, впускного и нагнетательного клапанов.
Топливную систему следует прокачивать при помощи поршня насоса, предварительно расстопорив его поворотом против часовой стрелки.
При движении поршня 11 вверх в пространстве под ним создается разрежение.
Впускной клапан 12, сжимая пружину 14, открывается, и топливо поступает в полость «Д» насоса.
При движений поршня вниз впускной клапан закрывается и открывается нагнетательный клапан 13, топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной системы двигателя через клапан ФТОТ и перепускной клапан ТНВД.
После прокачивания системы необходимо опустить поршень и зафиксировать его поворотом по часовой стрелке. При этом поршень прижмется к торцу цилиндра через резиновую прокладку, уплотнив полость всасывания топливопрокачивающего насоса.
Не допускается пускать двигатель при незафиксированном поршне ввиду возможности подсоса воздуха через уплотнение поршня.
Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого давления — 0,4. 2 МПа (4. 20 кгс/см 2 ) и высокого давления более 20 МПа (200 кгс/см 2 ).
Топливопроводы низкого давления изготовлены из стальной трубы сечением 10 мм с паяными наконечниками.
Топливопроводы высокого давления равной длины (1=595 мм), изготовлены из стальных трубок внутренним диаметром 2+0,05 мм путем высадки на концах соединительных конусов с обжимными шайбами и накидными гайками для соединения со штуцерами ТНВД и форсунок.
Во избежание поломок от вибрации, топливопроводы закреплены скобами к впускным коллекторам