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 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 модели 273-20 или 273-50 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 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 1.
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) исключает попадание пыли и жидкостей в полость между форсункой и головкой цилиндра.
Категорически запрещается установка форсунок других моделей
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 со всережимным регулятором.
Характеристика ТНВД
- Тип 337
- Порядок работы секций 8 - 4 - 5 - 7 - 3 - 6 - 2 - 1
- Направление вращения кулачкового вала (со стороны привода) - правое
- Диаметр плунжера, мм 11
- Ход плунжера, мм 13
- Номинальная частота вращения кулачкового вала, мин-1 1100
Частота вращения кулачкового вала насоса при упоре рычага управления регулятором в болт ограничения максимального скоростного режима, мин-1:
- - при полном выключении регулятором подачи топлива через 1280 форсунки, не более
- - в начале выключения регулятором подачи топлива через 1140-1160 форсунки
Предварительный ход плунжера (от начала его движения до геометрического начала нагнетания в восьмой секции), мм: 5,65±0,05
Чередование начала подачи топлива по углу поворота кулачкового вала, град: - 0 - 45 - 90 - 135 - 180 - 225 - 270 - 315
Максимальное усилие на рычаге управления регулятором при номинальном режиме работы насоса на плече 50 мм, Н (кгс) 127,5 (13)
Номинальная цикловая подача, мм3/цикл:
- - для ТНВД модели 337-20.03 132-137
- - для ТНВД модели 337-20.04 147-152
В корпусе 1 ТНВД (рисунок 3) 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 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 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 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.
При этом рычаг 3, преодолев усилие пружины рычага 33 (рисунок 3) и пружины 5 (рисунок 4), через штифт 14 повернет рычаги 2, 8 и 9, рейки переместятся до полного прекращения подачи топлива.
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 7).
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 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 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.
Все болты в приводе ТНВД, кроме болта поз. 10, должны быть класса прочности R100 и затягиваться моментом 65-75 Нм (6,5-7,5 кгсм).
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 кгсм).
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, 740.1117040-04.90
Клапан представлен на рисунке 10. 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.
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 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.
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 мм с паянными 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.
