Система питания топливом КамАЗ-43105

3.4.7. Система питания топливом

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 с регулятором частоты вращения и автома­тической муфтой опережения подачи топлива, форсунок, фильтров грубой и тонкой очистки, топливного насоса низ­кого давления, ручного топлнвоподкачивающего насоса, топ­ливопроводов высокого и низкого давления, топливных ба­ков*, электромагнитного клапана и факельных свечей элек­трофакельного пускового устройства.

(* На автомобиле КамАЗ-43105 установлен один бак вместимостью 250 л на левом лонжероне рамы.)

Принципиальная схема системы питания показана на рис. 25. Топливо из бака 1 через фильтр 3 грубой очистки засасывается топливоподкачивающим насосом 7 и через фильтр 17 тонкой очистки по топливопроводам низкого дав­ления 2, 21, 9 и 15 подается к топливному насосу 10 высо­кого давления, который в соответствии с порядком работы двигателя распределяет топливо по топливопроводам 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 топливопроводам 16 и 18 отводятся в топливный бак. Топливо, просочившееся через зазор между корпусом распылителя и иглой, сливается в бак через сливные топливопроводы 4, 14 и 20.

Топливный насос высокого давления (рис. 26) предназ­начен для подачи в цилиндры двигателя в определенные мо­менты времени строго дозированных порций топлива под вы­соким давлением.

В корпусе 1 установлены восемь секций, каждая состоит из корпуса 17, втулки 16 плунжера, 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 подшипниках 42, установлен­ных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой зазор кулачкового вала регулируется прокладками 48. Ве­личина зазора должна быть не более 0,1 мм.

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

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

Для увеличения подачи топлива плунжер 11 поворачи­вают 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 болт 24 (рис. 27), регулирую­щий подачу топлива всеми секциями насоса. Этот болт за­крыт пробкой и 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 (рис. 26) плунжеров.

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

Смазка насоса циркуляционная, пульсирующая, под дав­лением от общей системы смазки двигателя.

Регулятор частоты вращения (рис. 27) всережимный, пря­мого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры, 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.

Рис. 28. Крышка регулятора топливного насоса высокого давления: 1 — рычаг управления регулятором; 2 —болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 — рычаг останова двигателя; 4 — пробка заливного отверстия; 5 — болт регулирования пусковой подачи; 6 — болт ограничения хода рычага останова; 7 — болт ограничения максимальной частоты вращения

Рис. 29. Автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива: 1 — полумуфта ведущая; 2 и 4 — манжеты; 3 — втулка ведущей полу-муфты; 5 — корпус; 6 — регулировочные прокладки; 7 — стакан пружины; в—пружина; 9 и 15 — шайбы; 10 — кольцо; 11 — груз с пальцем; 12 — проставка с осью; 13 — полумуфта ведомая; 14 — кольцо уплотнительное; 16 — ось грузов

Ведомая полумуфта 13 закреплена на конической поверх­ности переднего конца кулачкового вала топливного насоса шпонкой и гайкой с шайбой, ведущая полумуфта 1 — на сту­пице ведомой (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 впрыска топлива. При уменьшении частоты вращения коленчатого ва­ла грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта пово­рачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную на­правлению вращения вала, что вы­зывает уменьшение угла опереже­ния подачи топлива.

Форсунка (рис. 30) закрытого типа с многодырчатым распылите­лем и гидравлическим управлением подъема иглы. 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 14. Корпус и игла распылителя составляют прецизион­ную пару. Распылитель имеет че­тыре сопловых отверстия. Простав­ка 3 и корпус 1 зафиксированы от­носительно корпуса 6 штифтами 4. Пружина 13 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылителя, другим — в набор регулировочных шайб 11.

Топливо к форсунке подается под высоким давлением че­рез штуцер 8, в котором установлен сетчатый фильтр 9. Да­лее по каналам корпуса 6, проставки 3 и корпуса 1 распыли­теля топливо поступает в полость между корпусом распыли­теля и иглой 14 и, отжимая ее, впрыскивается в цилиндр. Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо отводится через каналы в корпусе форсунки. Форсунка установлена в головке цилиндра и закреплена ско­бой. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов гофрированной шайбой. Уплотнительное кольцо 7 предохра­няет полость между форсункой и головкой цилиндров от по­падания пыли и воды.

Рис. 30. Форсунка: 1 — корпус распылителя; 2 — гайка распылителя; 3 — проставка; 4 — установочные штифты; 5 —штанга; 6 — корпус; 7— уплотнительное кольцо; 8 — штуцер; 9 — фильтр; 10 — уплотнительная втулка; 11 и 12— регулировочные шайбы; 13 — пружина; 14 — игла распылителя

Фильтр грубой очистки (рис. 31) — отстойник, 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 пробка 1 сливного отверстия. Топливо, поступающее из топливного бака через подводящий штуцер, стекает в ста­кан. 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.

Рис. 31. Фильтр грубой очистки топлива: 1 — сливная пробка; 2 — стакан; 3 — успокоитель; 4 — фильтрующая сетка; 5 — отражатель; 6 — распределитель; 7 — болт; 8 — фланец; 9 — уплотнительное кольцо; 10 — корпус

Фильтр тонкой очистки (рис. 32) окончательно очищает 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. 33) происходит при давлении в полости А, равном 0,25— 0,45 кгс/см², а начало перепуска топлива из полости А в топ­ливный бак — при давлении в полости А, равном 2,0— 2,4 кгс/см². Регулируется клапан подбором регулировочных шайб внутри пробки клапана.

Рис. 32. Фильтр тонкой очистки топлива: 1 — корпус; 2 — болт; 3 — уплотнительная шайба; 4 — пробка; 5 и 6 — прокладки; 7 — фильтрующий элемент; 8 — колпак; 9 — пружина фильтрующего элемента; 10 — пробка сливного отверстия; 11 — стержень

Рис. 33. Клапан-жиклер фильтра тонкой очистки топлива: 1 — регулировочная шайба; 2 — пробка клапана; 3 — пружина; 4 — клапан-жиклер; А — полость нагнетания

Топливоподкачивающий насос низкого давления 26 (рис. 26) поршневого типа предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки к впускной полости насоса высокого давления.

Насос установлен на задней крышке регулятора и приво­дится от эксцентрика кулачкового вала топливного насоса высокого давления.

В корпусе 25 установлены поршень, пружина поршня, втулка 27 штока и шток толкателя, впускной и нагнетатель­ный клапаны с пружинами. Эксцентрик кулачкового вала топ­ливного насоса высокого давления через ролик 32, толка­тель 29 и шток сообщает поршню топливоподкачивающего насоса возвратно-поступательное движение.

Схема работы насоса показана на рис. 34.

Рис. 34. Схема работы топливного насоса низкого давления и топливоподкачивающего насоса: А и Б — полости; 1 — поршень топливоподкачивающего насоса; 2 — пружина клапана; 3 — спускной клапан; 4, 5 и 9 — пружины; 6 — толкатель; 7 — эксцентрик; 8 — клапан нагнетания; 10 — поршень насоса низкого давления

При опускании толкателя поршень 10 под действием пру­жины 4 движется вниз. В полости А всасывания создается разрежение, и впускной клапан 3, сжимая пружину 2, пропу­скает в полость топливо. Одновременно топливо, находящееся в нагнетающей полости Б, 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 Б под поршнем, при этом впускной клапан 3 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.

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

Топливную систему прокачивают движением рукоятки со штоком и поршнем вверх — вниз. При движении рукоятки вверх в подпоршневом пространстве создается разрежение. Впускной клапан 3 (рис. 34), сжимая 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 необходимо навернуть на верх­ний резьбовой хвостовик цилиндра. При этом поршень при­жмется к резиновой прокладке, уплотнив всасывающую по­лость топливного насоса низкого давления.

Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низ­кого давления — 4—20 кгс/см² и высокого давления — более 200 кгс/см². 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 ско­бами и кронштейнами.

Привод управления подачей топлива (рис. 35) механиче­ский, состоит из педали, тяг, рычагов и поперечных валиков; предусмотрен также ручной привод подачи топлива и оста­нова двигателя. Педаль 17 управления подачей топлива свя­зана с рычагом 4 управления регулятором частоты вращения. Рукоятки ручного привода смонтированы на уплотнителе ры­чага коробки передач: левая 2 для включения постоянной подачи топлива связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом управления регулятором частоты вращения, пра­вая 1 для останова двигателя тросом с рычагом останова, ко­торый находится на крышке регулятора частоты вращения.

Рис. 35. Привод управления подачей топлива: 1 — рукоятка останова двигателя; 2 — рукоятка тяги управления подачей топлива; 3 — болт ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 4 — рычаг управления регулятором; 5 — болт ограничения минимальной частоты вращения коленчатого вала; 6 — тяга; 7 и 10 — рычаги; 8 — поперечный валик; 9 — задний кронштейн; 11 — оттяжная пружина; 12 — промежуточная (длинная) тяга; 13 — передний рычаг; 14 — передний кронштейн; 15 — тяга педали (короткая); 16 — подпятник; 17 — педаль