Глава 5.8 Система питания топливом КамАЗ-740

5.8 СИСТЕМА ПИТАНИЯ ТОПЛИВОМ

Система питания двигателя топливом:

1-8 - трубки топливные высокого давления; 9 - трубка топливная дренажная форсунок левых головок; 10 - форсунка; 11 - трубка топливная дренажная форсунок правых головок; 12 - трубка топливная отводящая ТНВД; 13 - трубка отводящая топливного насоса; 14 - трубка топливная подводящая ТНВД; 15 - клапан ЭФУ; 16 - фильтр тонкой очистки топлива; 17 - свеча факельная; 18 - топливоподкачивающий насос; 19 - трубка подвода топлива к клапану ЭФУ, 20 - трубка топливная от магнитного клапана к штифтовым свечам; 21 - ТНВД; 22 - тройник; 23 - клапан-жиклер; 24 - перепускной клапан ТНВД; А, В - слив топлива в бак; С - подвод топлива от фильтра грубой очистки топлива.

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

На двигателях применена система питания топливом разделенного типа, состоящая из ТНВД мод. типа 337 с регулятором частоты вращения, топливоподкачивающим насосом, фор­сунок, фильтров фубой и тонкой очистки, насоса предпусковой прокачки, топливных трубок высокого и низкого давления, электромагнитного клапана и факельных свечей ЭФУ.

Схема системы питания топливом показана на рисунке.

Фильтр грубой очистки топлива и насос предпусковой прокачки топлива должны быть ус­тановлены в системе питания топливом объекта, на котором применяется двигатель.

Топливо из бака подается через фильтр грубой очистки и насос предпусковой прокачки 18 топливоподкачивающим насосом в фильтр 16 тонкой очистки. Из фильтра гонкой очистки по топливной трубке низкого давления 14 топливо поступает в ТНВД 21, который в соответ­ствии с порядком работы цилиндров распределяет топливо по трубкам 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 ТНВД 24 по трубке 12 и клапан - жиклер 23 фильтра тонкой очистки отводится в топливный бак.

Форсунка (см. рис. Форсунка) закрытого типа, с пятисопловым распылителем и гид­равлическим управлением подъёма иглы мод. 273-31 для двигателя мод. 740.11-240. мод. 273-21 с распылителем ОАО «ЯЗДА» или мод. 273-51 с распылителем фирмы «BOSCH» для двигателей мод. 740.13-260 и 740.14-300. 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 12. Корпус и игла распылителя составляют прецизионную пару. Распылитель имеет пять распыливающих отверстий. Проставка 3 и корпус 1 зафикси­рованы относительно корпуса 6 штифтами 4. Пружина 11 одним концом упирается в штангу 5, которая передает усилие на иглу распылителя, другим - в набор регулировочных шайб 9, 10.

Форсунка

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 ее, впрыскивается в ци­линдр.

Просочившееся через зазор между иглой и корпусом распылителя топливо, отводится через каналы в корпусе форсунки и сливается в бак через сливные дренажные трубки 9 и 11 (см. рис. Система питания двигателя топли­вом). Форсунка установлена в головке цилинд­ра и закреплена скобами. Торец гайки распы­лителя уплотнен от прорыва газов гофриро­ванной медной прокладкой. Уплотнительное кольцо 7 предохраняет полость между форсун­кой и головкой цилиндра от попадания пыли и воды.

ВНИМАНИЕ! Проверку и регулировку форсунок, а также замену распылителей не­обходимо проводить в специализированной мастерской и квалифицированным специали­стом.

Ввиду возможности выхода из строя двигателя категорически запрещается установ­ка распылителей других моделей, кроме оговоренных в руководстве.

На двигатель мод. 740.11-240 допускается установка форсунок мод. 273-21 и 273-51, применяемых на двигателях мод. 740.13.-260 и 740.14-300

ТНВД (см. рис. ТНВД) предназначен для подачи в цилиндры двигателя в определенные моменты времени строго дозированных порций топлива под высоким давлением.

ТНВД:
1 - корпус; 2 - толкатель; 3 - пружина толкателя; 4 - поворотная втулка; 5, 41 - рейка; 6 - корпус секции ТНВД; 7 - плунжер; 8 - втулка плунжера; 9 - корпус нагнетательного клапана; 10 - нагнетательный клапан; 11 - штуцер; 12 - прокладка; 13 - насос топливоподкачивающий; 14, 17 - крышка регулятора задняя; 15 - толкатель, 16 - сухарь ведущего зубчатого колеса регулятора; 18, 33 - регулировочные прокладки; 19 - державка грузов; 20 - ось груза; 21 - упорный подшипник; 22 - груз; 23 - муфта грузов; 24 - палец; 25 - возвратная пружина рычага останова; 26 - корректор; 27 - крышка регулятора; 28 - рычаг пружины регулятора; 29 - перепускной клапан; 30 - втулка рейки ТНВД; 31 - пробка рейки; 32 - муфта опережения впрыскивания топлива; 34 - подшипник; 35 - кулачковый вал; 36 - ведущее зубчатое колесо регулятора; 37 - фланец; 38 - эксцентрик привода насоса топливоподкачивающего; 39 - рычаг стартовой пружины; 40 - главная пружина регулятора; 42 - стартовая пружина; 43 - рычаг реек; 44 - рычаг регулятора; 45 - рычаг муфты грузов; 46 - ось; 47, 48 - шайбы регулировочные; 49 - сухарь

На двигатель 740.11-240 устанавливается ТНВД мод. 337-40 с диаметром плунжера - 11 мм и ходом плунжера - 13 мм. корпусом ТНВД усиленной конструкции с туннелем под ку­лачковый вал увеличенного диаметра и усиленными подшипниками, нагнетательным клапа­ном - повышенной пропускной способное!и диаметром 7 мм. ТНВД укомплектован автома­тической муфтой опережения впрыскивания топлива (АМОВТ) с номинальным углом разво­рота ведомой полумуфты относительно ведущей - 1°.

На двигатель 740.14-300 устанавливается ТНВД мод. 337-80.01 с диаметром плунжера - 10 мм и ходом плунжера - 13 мм. ТНВД укомплектован АМОВТ с номинальным углом раз­ворота ведомой полумуфты относительно ведущей - 4°30.

На двигатель 740.13-260 устанавливается ТНВД мод.337-42 с диаметром плунжера 11 мм и ходом плунжера 13 мм. ТНВД без АМОВТ.

В корпусе ТНВД 1 установлены восемь секций, которые состоят из корпуса 6, втулки 8 плунжера, плунжера 7, поворотной втулки 4, нагнетательного клапана 10, прижатого к втул­ке плунжера штуцером 11 через уплотнительную прокладку 12. Плунжер совершает возврат­но-поступательное движение под действием кулачка вала 35 и пружины 3. Толкатель от про­ворачивания в корпусе зафиксирован сухарем 49. Кулачковый вал вращается в роликовых подшипниках 34, установленных в крышках и прикрепленных к корпусу насоса. Осевой за­зор кулачкового вала регулируется прокладками 33. Зазор должен быть не более 0,1 мм.

Для увеличения подачи топлива плунжер 7 поворачивают втулкой 4, соединенной че­рез ось поводка с рейкой 5 насоса. Рейка перемещается в направляющих втулках 30. Высту­пающий ее конец закрыт пробкой 31. С противоположной стороны насоса находится болт 48, регулировки подачи топлива всеми секциями насоса, болт закрыт пробкой и запломбирован.

Топливо к насосу подводится через специальный штуцер, к которому болтом прикреп­лена трубка ниткою давления 14 (см. рис. Система питания двигателя топливом). Далее по каналам в корпусе топливо поступает к впускным отерстиям втулок 8 плунжеров. На пе­реднем торце корпуса в месте выхода топлива из насоса, установлен перепускной клапан 29. который обеспечивает давление в линии низкого давления на рабочих режимах 0,13-0,19 МПа (1,3-1,9 кгс/см²). Давление открытия клапана регулируется подбором регули­ровочных шайб 50 внутри пробки клапана.

Смазывание насоса циркуляционное, пульсирующее, под давлением от общей смазоч­ной системы двигателя.

Регулятор частоты вращения - 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 (см рис. ТНВД). На кулачковом валу на­соса размещено ведущее зубчатое колесо 36 регулятора, вращение которому передается че­рез резиновые сухари 16. Ведомое зубчатое колесо выполнено как одно целое с державкой 19 грузов, вращающейся на двух шариковых подшипниках. При вращении державки грузы 22, качающиеся на осях 20, под действием центробежных сил расходятся и через упорный под­шипник 21 перемещают муфту 23.

Муфта, упираясь в палец 24, в свою очередь, перемещает рычаг муфты грузов 45. Один конец рычага закреплен на оси 46, а другой через штифт соединен с рейкой топливного насо­са. Рычаг 11 (рис. Схема работы регулятора частоты вращения) управления регулятором жестко связан с рычагом 7. К рычагу 7 присоединена пружина 8, к рычагам 9 и 6 - стартовая пружина 10.

Схема работы регулятора частоты вращения:

1 - рейка ТНВД; 2 - рычаг муфты грузов; 3 - державка; 4 - регулировочный болт подачи топлива, 5 - рычаг регулятора; 6 - рычаг реек; 7 - рычаг пружины; 8 - пружина

регулятора; 9 - рычаг стартовой пружины; 10 - стартовая пружина; 11 - рычаг управления регулятором.

Во время работы регулятора центробежные силы грузов уравновешены усилием пру­жины 8. При увеличении частоты вращения коленчатого вала грузы, преодолевая сопротив­ление пружины 8, перемещают рычаг 2 муфты грузов с рейкой ТНВД - подача топлива уменьшается. При понижении частоты вращения коленчатого вала центробежная сила грузов уменьшается, и рычаг 2 с рейкой ТНВД под действием усилия пружины перемещается в об­ратном направлении - подача топлива и частота вращения коленчатого вала увеличиваются.

Крышка регулятора ТНВД:
1 - рычаг управления регулятором; 2 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 - рычаг останова двигателя; 4 - пробка заливного отверстия; 5 - болт регулировки пусковой подачи; 6 - болт ограничения хода рычага останова; 7 - болт ограничения максимальной частоты вращения.
А - работа,
В - включено

Подача топлива прекращается поворотом рычага 3 (рис. Крышка регулятора ТНВД) останова двигателя до упора в болт 6. При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины 8 (рис. Схема работы регулятора частоты вращения), через штифт 47 (рис. ТНВД) повернет рычаги 2 и 5, рейка переместится до полного прекращения подачи топлива.

При снятии усилия с рычага останова двигателя он под действием пружины 25 (рис. ТНВД) возвратиться в рабочее положение.

Автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива мод. 333 для двигателя 240 и мод. 333-60 для двигателя 740.14-300 (См. рисунок) изменяет начало подачи топлива в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Муфта устанавли­вает оптимальное для рабочего процесса начало подачи топлива во всем диапазоне скорост­ных режимов. Этим обеспечивается допустимый уровень выбросов вредных веществ с отработавшими газами, приемлемые экономичность и жесткость процесса при различных скоро­стных режимах работы двигателя.

Автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива:
1 - ведущая полумуфга; 2, 4 манжета; 3 - втулка ведущей полумуфты; 5 - корпус; 6 - регулировочные прокладки; 7 - стакан пружины; 8 - пружина; 9, 13 - шайба; 10 - стопорное кольцо; 11 - груз с пальцем; 12 - проставка; 13 - ведомая полумуфта; 14 - уплотнительное кольцо; 16 - ось грузов.

На двигателях мод. 740.11-240 и 740.14-300 применена муфта опережения впрыскива­ния повышенной энергоемкости с посадочным конусом 25 мм.

Ведомая полумуфта 13 закреплена на конической поверхности переднего конца кулач­кового вала ТНВД 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 запрессованных в ведомую полу муфту осях 16 в плоскости, перпендикуляр­ной оси вращения муфты. Проставка 12 ведущей полумуфты упирается одним концом в па­лец груза, другим - в профильный выступ. Пружина 8 стремиться удержать груз в положении упора во втулку 3 ведущей полумуфты.

При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя (кулачкового вала ТНВД) 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 понижении частоты вра­щения коленчатого вала (кулачкового вала ТНВД) грузы под действием пружин сходятся, ведомая полумуфта поворачивается вместе с валом насоса в сторону, противоположную на­правлению вращения вала, что вызывает уменьшение угла опережения впрыскивания топли­ва.

ВНИМАНИЕ! Проверку и регулировку ТНВД, а также замену плунжерных пар, уп­лотнительных прокладок секций ТНВД необходимо проводить в специализированной мас­терской и квалифицированным специалистом.

КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩАЕТСЯ установка моделей ТНВД не соответствую­щих данной модели двигателя, из-за ухудшения качества рабочего процесса двигателя, по­вышения выброса вредных веществ с отработавшими газами, дымности отработавших газов и во избежание преждевременного выхода двигателя из строя.

Привод ТНВД усиленной конструкции (рис. Установка угла опережения впрыска топлива двигателей мод. 740.11-240 и 740 14-300 или Установка угла опережения впрыска то­плива двигателей 740.13-260 без муфты опережения впрыскивания топлива).

Установка угла опережения впрыска топлива двигателей 740.13-260 без муфты опережения впрыскивания топлива:
1 - корпус ТНВД; 2 - полумуфта ведомая; 3 - фланец ведомой полумуфты; 4, 8 - набор пластин; 5 - фланец центрирующий; 6 - втулка центрирующая; 7 - вал привода, 9 - полумуфта ведущая; 10 - стяжной болт; 11 - шпонка, 12 - болт ведомой полумуфты.

Установка угла опережения впрыскивания топлива двигателей мод. 740.11-240 и 740.14-300:
1 - корпус ТНВД; 2 - автоматическая муфта опережения впрыскивания топлива; 3 - полумуфта ведомая, 4 - вал привода; 5 - полумуфта ведущая; 6 - стяжной болт; 7 - шпонка; 8 - фланец центрирующий; 9 - втулка центри­рующая; 10, 11 - набор пластин.

В приводе устанавливается по 5 пластин задних и передних толщиной 0,5 мм каждая, изготовленных из стали 65 Г.

Все болты в приводе ТНВД должны быть класса прочности R100 и заворачиваться с крутящим моментом 6,5-7,5 кгс·м. Затяжку всех болтов необходимо проконтролировать ди­намометрическим ключом. Перед установкой болтов проверить наличие центрирующих вту­лок.

ВНИМАНИЕ! Шайбы пружинные устанавливаются только под гайки крепления пла­стин к полумуфте ведомой.

Деформация (изгиб) передних и задних пластин не допускается. Стяжной болт веду­щей полумуфты привода ТНВД затягивается в последнюю очередь.

Фильтр тонкой очистки топлива (см. рис. Фильтр тонкой очистки) окончательно очищает топливо перед поступлением в ТНВД. Он установлен в самой высокой точке систе­мы питания топливом для сбора и удаления в бак воздуха вместе с частью топлива, через клапан - жиклер, установленный в корпусе фильтра. При давлении в полости подвода топли­ва 25-45 кПа (0,25-0,45 кгс/см²) происходит сдвиг клапана, а при давлении 200-240 кПа (2-2,4 кгс/см²) клапан полностью открывается, обеспечивая перепуск топлива в бак.

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

ВНИМАНИЕ! При замене фильтрующих элементов необходимо строго соблюдать правша обслуживания системы питания топливом. Не допускается попадание загрязнений в систему питания двигателя топливом. Необходимо применять в фильтре тонкой очистки топлива фильтрующие элементы только разрешенных моделей, а именно: 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04.

Топливоподкачивающий насос 13 (рис. ТНВД) поршневого типа, предназначен для подачи топлива от бака через фильтры грубой и тонкой очистки к впускной полости ТНВД.

Насос установлен на задней крышке регулятора, привод его осуществляется от эксцен­трика кулачкового вала ТНВД. В корпусе насоса размещены: поршень, пружина поршня, втулка штока и шток толкателя, впускной и нагнетательный клапаны с пружинами. Эксцен­трик кулачкового вала ТНВД через ролик, толкатель 15 и шток сообщает поршню топливно­го насоса низкого давления возвратно-поступательное движение.

Топливоподкачивающий насос повышенной производительности без ручного насоса.

Схема работы насоса показана на рис. Схема работы топливного насоса низкого дав­ления и насоса предпусковой прокачки топлива. При опускании толкателя поршень 10 под действием пружины 4 движется вниз. В полости А создается разрежение и впускной клапан 3, сжимая пружину 2, пропускает в полость топливо. Одновременно топливо, находящееся в нагнетающей полости В, вытесняется в магистраль, минуя нагнетательный клапан 8, соеди­ненный каналами с обеими полостями. В свободном положении нагнетательный клапан за­крывает канал всасывающей полости.

111Схема работы топливного насоса низкого давления и насоса предпусковой прокачки топлива

При движении поршня 10 вверх топливо, заполняющее полость А, через нагнетательный клапан 8 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 с одной стороны, усилия пружины - с другой.

Насос предпусковой прокачки топлива поршневого типа служит для заполнения то­пливной системы топливом перед пуском двигателя и удаления из нее воздуха.

Насос устанавливается в топливной системе изделия. Насос состоит из корпуса, порш­ня, цилиндра, рукоятки в сборе со штоком, опорной тарелки и уплотнения.

Топливную систему следует прокачивать насосом предпусковой прокачки топлива.

При движении вверх, в пространстве под поршнем создается разрежение. Впускной клапан 11 (см. рисунок), сжимая пружину 2, открывается и топливо поступает в полость насоса. При движении рукоятки вниз нагнетательный клапан 13 открывается, и топливо под давлением поступает в нагнетательную магистраль, обеспечивая удаление воздуха из топливной систе­мы двигателя через клапан-жиклер ФТОТ и перепускной клапан ТНВД.

После прокачивания системы необходимо опустить рукоятку и зафиксировать ее пово­ротом по часовой стрелке. При этом поршень прижмется к резиновой прокладке, уплотнив всасывающую полость топливного насоса низкого давления.

ВНИМАНИЕ! Не допускается пускать двигатель при незафиксированной рукоятке ввиду возможности подсоса воздуха через уплотнение поршня.

Топливные трубки подразделяются на топливные трубки низкого давления - 0,4-2 МПа (4-20 кгс/см²) и высокого давления более 20 МПа (200 кгс/см²).

Топливопроводы низкого давления изготовлены из стальной трубы сечением 10x1 мм с припаянными наконечниками.

Топливные трубки высокого давления равной длины (l = 615 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, топливные трубки дополнительно закреплены скобами к впускным коллекторам.