Глава 7.8 Система питания топливом КамАЗ-740

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, топливопрокачивающего и топливоподкачивающего насосов, топливного насоса вы­сокого давления (ТНВД), топливопроводов высокого давления, форсунок, электромагнитно­го клапана и штифтовых свечей электрофакельного устройства (ЭФУ).

Топливный бак, фильтр грубой очистки топлива и топливопрокачивающий насос должны оыть 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.

Рисунок 37. Система питания двигателя топливом:
1 - 8 - топливопроводы 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 топливная отводящая; 14 - трубка топливная подводящая ТНВД; 15 - клапан электромагнитный ЭФУ; 16 - фильтр тонкой очистки топлива; 17 - свеча ЭФУ; 18 - насос топливоподкачиваюший; 19 - трубка топливная к электромагнитному клапану; 20 - трубка топливная от электромагнитного клапана к свечам ЭФУ; 21 - ТНВД; 22 - тройник; 23 - клапан; 24 - клапан перепускной ТНВД; 25 -цилиндр пневматический останова двигателя; 26 - топливный бак; 27 - заправочная горловина с сетчатым фильтром; 28 - топливозаборная трубка с сетчатым фильтром; 29 - фильтр грубой очистки топлива;30 - топливопрокачивающий насос.

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 модели 273-20 или 273-50 (см. таблицу 1) закрытой конструкции, с пятью распиливающими 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.

Рисунок 38. Форсунка:
1 - корпус распылителя; 2 - гайка распылителя; 3 - проставка; 4 - штифты; 5 - штанга форсунки; 6 - корпус форсунки; 7 - уплотнительное кольцо; 8 - штуцер форсунки; 9, 10 - регулировочные шайбы; 11 - пружина форсунки; 12 - игла распылителя; 13 - щелевой фильтр.

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 (рисунок 39), предназначен для подачи в ци­линдры двигателя в определенные моменты строго дозированных порций топлива под высо­ким давлением.

Рисунок 39 - Топливный насос высокого давления (ТНВД) 337) с топливоподкачивающим насосом:
1- корпус ТНВД; 2- толкатель; 3 - пружина толкателя; 4 - поворотная втулка; 5 - рейка; 6 - корпус секции ТНВД; 7 - плунжер; 8 - втулка плунжера, 9 - кольцо уплотнительное; 10 - седло нагнетательного клапана; 11- клапан нагнетательный, 12 - штуцер; 13 - насос топливоподкачивающий, 14 - сухарь, 15 -толкатель; 16 - шестерня регулятора ведущая; 17 - сухарь ведущей шестерни; 18 - фланец ведущей шестерни; 19 - эксцентрик привода топливоподкачивающего насоса, 20 - крышка регулятора задняя; 21 - шестерня регулятора промежуточная; 22 - подшипник шестерни регулятора промежуточный; 23 - винт регулировки цикловой подачи топлива; 24 - корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха; 25 - подшипник крышки регулятора, 26, 44 - регулировочные прокладки; 27 - подшипник державки грузов; 28 - державка грузов; 29 - ось грузов; 30 - упорный подшипник муфты регулятора, 31 - груз; 32 - муфта регулятора, 33 - возвратная пружина рычага останова; 34 - палец; 35 - прямой корректор; 36 - верхняя крышка регулятора; 37 - рычаг пружины регулятора; 38 - перепускной клапан; 39 - пробка рейки; 40 - втулка рейки; 41 - манжета; 42 - фланец ведомой полумуфты; 43 - полумуфта ведомая; 45 - подшипник кулачкового вала, 46 - кулачковый вал; 47 - втулка штока, 48 - шток толкателя, 49 - ролик.

На двигатель автомобильной комплектации устанавливается ТНВД со всережимным регулятором.

Характеристика ТНВД

В корпусе 1 ТНВД (рисунок 39) установлены восемь секций, каждая из которых состо­ит из корпуса 6, втулки 8 плунжера, плунжера 7, поворотной втулки 4, нагнетательного кла­пана 11, седло которого прижато к втулке плунжера 8 штуцером 12. Плунжер совершает воз­вратно-поступательное движение под действием кулачка вала 46 и пружины 3 толкателя. Толкатель от проворачивания в корпусе зафиксирован сухарем 14. Кулачковый вал вращает­ся в роликовых подшипниках 45, установленных в запрессованные в корпус насоса стальные кольца и прижатых крышками. Натяг подшипников кулачкового вала должен составлять 0,05..0,15 мм и регулируется прокладками 44.

Для изменения подачи топлива плунжер 7 проворачивается 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 находится 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/см²).

Смазывание насоса циркуляционное, под давлением от общей смазочной системы.

Регулятор частоты вращения ТНВД (рисунок 40) всережимный, прямого действия, изменяет количество топлива, подаваемого в цилиндры в зависимости от нагрузки, поддер­живая заданную частоту вращения коленчатого вала.

Рисунок 40. Регулятор ТНВД (вид сверху):
1 - корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха; 2 - рычаг рейки; 3,11- рейки; 4 - рычаг стартовой пружины; 5 - главная пружина регулятора; 6 - стартовая пружина; 7 - рычаг реек; 8 - рычаг регулятора; 9 - рычаг муфты грузов; 10 - ось; 12 - обратный корректор; 13 - винт регулировки цикловой подачи топлива; 14 - штифт.

Регулятор установлен в развале корпуса ТНВД. На кулачковом валу насоса установлена шестерня регулятора ведущая 16 (рисунок 39), 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 40), 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 41.

Рисунок 41. Схема работы регулятора частоты вращения:
1 - рейка ТНВД; 2 - рычаг муфты грузов; 3 - пружина обратного корректора; 4 - рычаг рейки; 5 - державка грузов; 6 - регулировочный болт подачи топлива; 7 - корректор подачи топлива по давлению наддувочного топлива; 8 - мембрана; 9 - рычаг регулятора; 10 - пружина прямого корректора; 11 - рычаг реек; 12 - рычаг пружины; 13 - пружина регулятора; 14 - рычаг стартовой пружины; 15 - стартовая пружина; 16 - рычаг управления регулятором.

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.

Рисунок 42 - Крышка регулятора ТНВД:
1 - рычаг управления регулятором; 2 - болт ограничения минимальной частоты вращения; 3 - рычаг останова двигателя: 4 - болт регулировки пусковом подачи; 5 - болт ограничения хода рычага останова; 6 - цилиндр пневматический останова двигателя; 7 - болт ограничения максимальной частоты вращения.

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 (рисунок 43).

Рисунок 43. Корректор подачи топлива по давлению наддувочного воздуха:
1 - корпус корректора; 2 - золотник корректора; 3 - кольцо упорное; 4 - прокладка корпуса мембраны; 5 - шайба; 6 - болт; 7 - пружина корректора; 8 - корпус мембраны; 9 - кольцо уплотнительное; 10 - гайка; 11 - винт регулировочный; 12 - рычаг корректора; 13 - ось рычага; 14 - кольцо уплотнительное; 15 - винт регулировочный; 16 - гайка; 17 - втулка штока; 18 - гайка; 19 - шайба; 20 - болт; 21 - крышка мембраны; 22 - мембрана; 23 - тарелка; 24 - шток мембраны; 25 - тарелка пружины; 26 - поршень корректора; 27 - пружина поршня; 28 - гайка; 29 - шпилька; 30 - гайка; 31 - наконечник шпильки.

Корректор по давлению наддувочного воздуха уменьшает подачу топлива при сниже­нии давления наддувочного воздуха ниже 40...45 кПа (0,4...0,45 кгс/см²), 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/см²) 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 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.

Рисунок 44 - Привод ТНВД:
1 - корпус ТНВД; 2 - полумуфта ведомая; 3 - фланец ведомой полумуфты; 4,8 - пакет компенсирующих пластин; 5 - фланец центрирующий; 6 - втулка центрирующая; 7 - вал привода; 9 - полумуфта ведущая; 10 - болт полумуфты ведущей; 11 - шпонка; 12 - болт ведомой полумуфты.

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 показан на рисунке 45. 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 46), установленный на перепуске из фильт­ра.

Рисунок 45. 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 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 46. При достижении давления в полости "А" подвода топлива 25...45 кПа (0,25...0,45 кгс/см²), происходит перемещение шарика 4 и перетекание топлива из полости "А" в полость "Б" через жиклер 5 клапана.

Рисунок 46. Клапан:
1 - гайка; 2 - корпус клапана; 3 - пружина; 4 - шарик; 5 - жиклер; 6 - крышка фильтра тонкой очистки топлива.

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.

Рисунок 47. Схема работы топливоподкачивающего и топливопрокачивающего насосов:
1 - поршень; 2 - впускной клапан; 3,6 - пружины клапанов; 4 - пружина поршня; 5 - нагнетательный клапан; 7 - пружина толкателя; 8 - эксцентрик; 9 - толкатель; 10 - топливопрокачивающий насос; 11 - поршень; 12 - впускной клапан; 13 - нагнетательный клапан; 14 - пружины.

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 топливопрокачивающего насоса.

ВНИМАНИЕ! 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/см²) и высокого давления более 20 МПа (200 кгс/см²).

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.