Le système d'alimentation en carburant assure la filtration du carburant et sa répartition uniforme entre les cylindres du moteur par portions dosées à des moments strictement déterminés.
Sur le moteur est utilisé un système d'alimentation en carburant de type séparé, composé du réservoir de carburant, des conduites basse pression, des filtres à carburant grossier et fin, des pompes d'amorçage et d'alimentation en carburant, de la pompe à injection haute pression (PIHP), des conduites haute pression, des injecteurs, de l'électrovanne et des bougies à broche du dispositif de réchauffage électrique par flamme (DREF).
Le réservoir de carburant, le filtre à carburant grossier et la pompe d'amorçage doivent être installés sur le produit sur lequel le moteur est utilisé ; tous les autres éléments du système d'alimentation sont installés directement sur le moteur.
Le schéma du système d'alimentation du moteur en carburant est présenté sur la figure 1.
Le carburant du réservoir 26, à travers le filtre grossier 29 et la pompe d'amorçage 30, est refoulé par la pompe d'alimentation 18 par le tube 13 vers le filtre fin 16.
Du filtre fin, par le tube basse pression 14, le carburant parvient à la PIHP 21, qui, conformément à l'ordre de travail des cylindres, répartit le carburant par les conduites haute pression 1–8 vers les injecteurs 10.
Les injecteurs injectent le carburant dans les chambres de combustion.
Le carburant excédentaire, ainsi que l'air entré dans le système, est évacué vers le réservoir par le clapet de dérivation 24 et le clapet 23.
L'injecteur des modèles 273-20 ou 273-50, de construction fermée, avec cinq orifices de pulvérisation et commande hydraulique de la levée de l'aiguille du porte-injecteur, est présenté sur la figure 2.
Toutes les pièces de l'injecteur sont assemblées dans le corps 6. À la face inférieure du corps de l'injecteur, l'écrou 2, à travers l'entretoise 3, applique le corps 1 du porte-injecteur, à l'intérieur duquel se trouve l'aiguille 12. Le corps et l'aiguille du porte-injecteur forment un couple de précision.
Le blocage angulaire du corps du porte-injecteur par rapport à l'entretoise et de l'entretoise par rapport au corps de l'injecteur est assuré par les goupilles 4.
Sur l'extrémité supérieure de l'aiguille du porte-injecteur, par la tige 5, le ressort 11 exerce une pression.
La tension nécessaire de ce ressort est obtenue par un jeu de rondelles de réglage 9, 10, installées entre le ressort et l'extrémité de la cavité intérieure du corps de l'injecteur.
Le carburant est amené à l'injecteur sous haute pression par le raccord 8 avec un filtre à fentes 13 intégré, puis par les canaux du corps 6, de l'entretoise 3 et du corps du porte-injecteur 1 — dans la cavité entre le corps du porte-injecteur et l'aiguille 12 et, en la soulevant, est injecté dans le cylindre du moteur.
Le carburant ayant filtré par le jeu entre l'aiguille et le corps du porte-injecteur est évacué par les canaux du corps de l'injecteur et s'écoule dans le réservoir par les tubes de drainage 9 et 11, indiqués sur la figure 1.
L'injecteur est installé dans la culasse, fixé par des étriers serrés par un écrou. L'extrémité de l'écrou du porte-injecteur est étanchéifiée contre le passage des gaz par un joint en cuivre ondulé.
Le joint torique 7 (figure 2) empêche la pénétration de poussière et de liquides dans la cavité entre l'injecteur et la culasse.
L'installation d'injecteurs d'autres modèles est catégoriquement interdite !
La pompe à injection haute pression (figure 3) est destinée à refouler dans les cylindres du moteur, à des moments déterminés, des portions strictement dosées de carburant sous haute pression.
Sur le moteur en version automobile est installée une PIHP avec régulateur toutes vitesses.
Caractéristiques de la PIHP
- Type : 337
- Ordre de travail des sections : 8-4-5-7-3-6-2-1
- Sens de rotation de l'arbre à cames (côté entraînement) : à droite
- Diamètre du plongeur, mm : 11
- Course du plongeur, mm : 13
- Fréquence de rotation nominale de l'arbre à cames : 1100 min-1
Fréquence de rotation de l'arbre à cames de la pompe lorsque le levier de commande du régulateur bute contre le boulon de limitation du régime maximal, min-1 :
- à la coupure complète par le régulateur de l'alimentation en carburant par les injecteurs, pas plus de : 1280
- au début de la coupure par le régulateur de l'alimentation en carburant par les injecteurs : 1140–1160
Course préalable du plongeur (du début de son mouvement au début géométrique du refoulement dans la huitième section), mm : 5,65 ± 0,05
Alternance du début de l'alimentation en carburant selon l'angle de rotation de l'arbre à cames, deg : 0–45–90–135–180–225–270–315
Effort maximal sur le levier de commande du régulateur au régime nominal de la pompe sur un bras de 50 mm, N (kgf) : 127,5 (13)
Débit cyclique nominal, mm³/cycle :
- pour la PIHP modèle 337-20.03 : 132–137
- pour la PIHP modèle 337-20.04 : 147–152
Dans le corps 1 de la PIHP (figure 3) sont installées huit sections, chacune composée du corps 6, de la douille 8 du plongeur, du plongeur 7, de la douille tournante 4, du clapet de refoulement 11, dont le siège est appliqué contre la douille du plongeur 8 par le raccord 12.
Le plongeur effectue un mouvement de va-et-vient sous l'action de la came de l'arbre 46 et du ressort 3 du poussoir.
Le poussoir est empêché de tourner dans le corps par le lardon 14.
L'arbre à cames tourne dans des roulements à rouleaux 45, installés dans des bagues en acier pressées dans le corps de la pompe et appliquées par des couvercles.
Le serrage des roulements de l'arbre à cames doit être de 0,05–0,15 mm et est réglé par les cales 44.
Pour modifier l'alimentation en carburant, le plongeur 7 est tourné à l'aide de la douille 4, reliée par l'axe de la manivelle à la crémaillère 5 de la pompe. La crémaillère se déplace dans les douilles de guidage 40.
Les orifices pour les douilles de guidage dans le corps de la PIHP, côté entraînement, sont fermés par les bouchons 39.
Du côté opposé de la pompe se trouve le correcteur de débit selon la pression de suralimentation 24.
Sur la face avant du corps, à la sortie du carburant de la pompe, est installé le clapet de dérivation 38, qui assure une pression devant les orifices d'admission des plongeurs aux régimes de travail de 0,13–0,19 MPa (1,3–1,9 kgf/cm²).
La lubrification de la pompe est à circulation, sous pression depuis le système de lubrification commun.
Le régulateur de fréquence de rotation de la PIHP (figure 4) est toutes vitesses, à action directe ; il modifie la quantité de carburant fournie aux cylindres en fonction de la charge, en maintenant la fréquence de rotation prescrite du vilebrequin.
Le régulateur est installé dans la partie centrale du corps de la PIHP. Sur l'arbre à cames de la pompe est installé le pignon menant du régulateur 16 (figure 3), dont la rotation est transmise par les lardons en caoutchouc 17.
Le pignon mené est réalisé d'une seule pièce avec le porte-masselottes 28, tournant sur deux roulements à billes.
Lors de la rotation du porte-masselottes, les masselottes 31, oscillant sur les axes 29, s'écartent sous l'action des forces centrifuges et, par le roulement de butée 30, déplacent le manchon 32 du régulateur, qui, en appui sur le doigt 34, déplace à son tour les leviers 2, 8 et 9 du régulateur (figure 4), en surmontant l'effort du ressort 5.
Le levier 2 est relié par une goupille à la crémaillère droite 3 de la pompe à carburant. La crémaillère droite est reliée par le levier des crémaillères 7 à la crémaillère gauche 11.
Le schéma du fonctionnement du régulateur de fréquence de rotation est présenté sur la figure 5.
Le levier 16 de commande du régulateur est rigidement relié au levier 12. Au levier 12 est relié le ressort 13 du régulateur, et aux leviers 14 et 11 — le ressort de démarrage 15.
Pendant le fonctionnement du régulateur, les forces centrifuges des masselottes sont équilibrées par l'effort du ressort 13.
Lors de l'augmentation de la fréquence de rotation du vilebrequin, les masselottes, surmontant la résistance du ressort 13, déplacent les leviers 2, 4 et 9, et avec eux les crémaillères de la PIHP — l'alimentation en carburant diminue.
Lors de la diminution de la fréquence de rotation du vilebrequin, la force centrifuge des masselottes diminue, et les leviers avec la crémaillère de la PIHP, sous l'effort du ressort, se déplacent en sens inverse — l'alimentation en carburant et la fréquence de rotation du vilebrequin augmentent.
Lorsque le levier 9 du régulateur bute contre le boulon 6 et à une fréquence de rotation du vilebrequin inférieure à 1800 min-1, le ressort 10 du correcteur direct déplace les crémaillères de la pompe (par les leviers 2 et 4) dans le sens de l'augmentation de l'alimentation en carburant, assurant la valeur requise du couple maximal du moteur.
Le ressort 3 du correcteur inverse, à une fréquence de rotation inférieure à 1400 min-1, déplace le levier 4 avec les crémaillères dans le sens de la diminution de l'alimentation en carburant, limitant la fumée maximale des gaz d'échappement du moteur.
L'alimentation en carburant est interrompue par la rotation du levier 3 (figure 6) d'arrêt du moteur jusqu'en butée contre le boulon 5.
Le levier 3, ayant surmonté l'effort du ressort du levier 33 (figure 3) et du ressort 5 (figure 4), par la goupille 14 fait tourner les leviers 2, 8 et 9, les crémaillères se déplacent jusqu'à l'arrêt complet de l'alimentation en carburant.
La vérification et le réglage de la PIHP, ainsi que le remplacement des paires de plongeurs, des joints toriques des sections de la PIHP, doivent être effectués dans un atelier spécialisé par un spécialiste qualifié.
Il est interdit d'installer sur les moteurs 740.50-360 et 740.51-320 des PIHP d'autres modèles que ceux indiqués ci-dessus, afin d'éviter la panne du moteur !
Le correcteur de débit selon la pression de suralimentation (figure 7) réduit l'alimentation en carburant lorsque la pression de suralimentation descend en dessous de 40–45 kPa (0,4–0,45 kgf/cm²), assurant ainsi la protection thermique du moteur et limitant la fumée des gaz d'échappement.
Dans le corps du correcteur 1 est installé le piston 26 avec le tiroir 2. Sur le piston agit le ressort 27, fixé par le plateau 25 et la bague 3.
Dans le piston est vissé et contre-écroué par l'écrou 28 le goujon 29 avec l'embout 31, qui constitue la butée nominale dans le régulateur.
L'embout est contre-écroué par l'écrou 30. Sur le tiroir 2 agit le ressort 7, dont la précontrainte peut être modifiée par la vis de réglage 11.
Au corps du correcteur 1, à travers le joint 4, est fixé le corps de membrane 8.
Y est installé le bloc de membrane avec tige (pièces 24, 16, 17, 23, 22, 19, 18). La membrane est serrée entre le corps 8 et le couvercle 21.
Dans le corps de membrane 8, sur l'axe du levier 13, est installé le levier du correcteur 12, dont la rotation est limitée par la vis de réglage 15.
Le correcteur de débit n'est pas à action directe : lors du changement de pression de suralimentation dans la cavité de la membrane, la position du tiroir change, ce qui détermine à son tour la position du piston du correcteur.
Dans la cavité « А » entre le corps du correcteur 1 et le piston 26, par un orifice fileté et un gicleur de 0,7 mm dans le corps du correcteur (non représentés sur la figure), est amenée de l'huile sous pression depuis le système de lubrification du moteur.
Le piston, sous l'action de cette pression, comprimant le ressort 27, se déplace vers la gauche jusqu'à ce que les fenêtres du piston et du tiroir s'ouvrent et que l'huile s'écoule au drain.
Ainsi s'établit un débit constant d'huile à travers le correcteur.
Lors du changement de position du tiroir, le piston se déplace à sa suite (système asservi).
Par l'orifice fileté du couvercle 21, dans la cavité de la membrane est amené de l'air du collecteur d'admission du moteur.
Lorsque la pression d'air descend en dessous de 0,05 MPa (0,5 kgf/cm²), l'effort du ressort du correcteur 7, agissant sur le tiroir, devient supérieur à l'effort créé par la pression de suralimentation sur la membrane et transmis par la tige de membrane et le levier du correcteur également au tiroir.
Le tiroir se déplace vers la droite jusqu'à ce que l'équilibre des forces agissant sur lui soit atteint.
À la suite du tiroir, le piston avec le goujon 29 et l'embout 31 se déplace vers la droite, déplaçant vers la droite le levier du régulateur 8 (figure 4) en appui contre lui.
À la suite du levier du régulateur, sous l'action des forces centrifuges des masselottes, les leviers 9, 2 et 7 avec les crémaillères de la pompe se déplacent dans le sens de la diminution de l'alimentation en carburant.
Réglage du correcteur
Le correcteur comporte deux réglages externes — les vis 11 et 15 (figure 7).
La vis 11 modifie la précontrainte du ressort du correcteur 7, ce qui change le début de déclenchement du correcteur.
S'il est nécessaire d'augmenter la valeur de la pression de suralimentation à laquelle le correcteur commence à se déclencher, la vis 11 est vissée, augmentant la précontrainte du ressort 7.
La vis 15 règle le débit cyclique nominal de carburant. En dévissant la vis 15, l'alimentation en carburant augmente.
S'il devient nécessaire de déposer le correcteur, il faut au préalable mesurer le dépassement de l'embout du goujon 31 par rapport à la face arrière du corps de la PIHP, puis, après la remise en place du correcteur, rétablir cette valeur de dépassement et contre-écrouer l'embout par l'écrou 30.
L'entraînement de la PIHP est présenté sur la figure 8. Il se compose de l'arbre d'entraînement de la PIHP 6 avec les paquets de plaques de compensation avant 7 et arrière 8, du demi-accouplement mené 2, de la bride du demi-accouplement mené 3, de la bride de centrage 4, du demi-accouplement menant 9 et des douilles de centrage 5.
Chaque paquet de plaques de compensation se compose de 5 plaques de 0,5 mm d'épaisseur chacune.
Tous les boulons de l'entraînement de la PIHP, sauf le boulon pos. 10, doivent être de classe de résistance R100 et serrés au couple de 65–75 N·m (6,5–7,5 kgf·m).
Le serrage de tous les boulons doit être contrôlé à la clé dynamométrique. Avant l'installation des boulons, vérifier la présence des douilles de centrage.
La déformation (flexion) des plaques de compensation avant et arrière n'est pas admise. Le boulon 10 du demi-accouplement menant doit être serré en dernier au couple de 78,4–84,3 N·m (8–8,6 kgf·m).
Le filtre à carburant fin est présenté sur la figure 9. Il est destiné à la purification finale du carburant des petites particules avant l'entrée dans la PIHP.
Le filtre est installé au point le plus haut du système d'alimentation en carburant pour collecter et évacuer vers le réservoir l'air avec une partie du carburant par le clapet (figure 10), installé sur la dérivation du filtre.
Lors du remplacement des éléments filtrants, il est nécessaire de respecter strictement les règles d'entretien du système d'alimentation en carburant.
Ne laissez pas de contaminants pénétrer dans le système et n'utilisez que les éléments filtrants des modèles suivants : 740.1117040-01, 740.1117040-02, 740.1117040-04.90.
Le clapet est présenté sur la figure 10.
Lorsque la pression dans la cavité « А » d'amenée du carburant atteint 25–45 kPa (0,25–0,45 kgf/cm²), la bille 4 se déplace et le carburant s'écoule de la cavité « А » vers la cavité « Б » à travers le gicleur 5 du clapet.
La pompe d'alimentation en carburant 13 (figure 3), de type à piston, est destinée à fournir le carburant du réservoir, à travers les filtres grossier et fin et la pompe d'amorçage, vers la cavité d'admission de la PIHP.
La pompe est installée sur le couvercle arrière du régulateur, son entraînement est assuré par l'excentrique 19, situé à l'extrémité arrière de l'arbre à cames de la PIHP.
Dans le corps de la pompe sont logés le piston, le ressort du piston, la douille de la tige 47 et la tige 48 du poussoir, les clapets d'admission et de refoulement avec ressorts.
L'excentrique 19, par le galet 49, le poussoir 15 et la tige 48, communique au piston de la pompe d'alimentation un mouvement de va-et-vient.
Le schéma du fonctionnement de la pompe est présenté sur la figure 11. Lors de l'abaissement du poussoir 9, le piston 1, sous l'action du ressort 4, se déplace vers le bas.
Dans la cavité « А » se crée une dépression et le clapet d'admission 2, comprimant le ressort 3, laisse passer le carburant dans la cavité « А ».
Simultanément, le carburant se trouvant dans la cavité de refoulement « В » est chassé vers la conduite « Г », le clapet 5, sous l'action du ressort 6, se ferme, excluant l'écoulement du carburant de la cavité « В » vers la cavité « А ».
Lors du déplacement du piston 1 vers le haut, le carburant remplissant la cavité « А », par le clapet de refoulement 5, passe dans la cavité « В » sous le piston, le clapet d'admission se ferme.
Lors de l'augmentation de la pression dans la conduite de refoulement, le piston n'effectue pas toute sa course à la suite du poussoir, mais reste dans la position déterminée par l'équilibre de la force de pression du carburant d'un côté et de l'effort du ressort de l'autre.
La pompe d'amorçage 10 (figure 11), de type à piston, sert à remplir le système de carburant avant le démarrage du moteur et à en évacuer l'air.
La pompe se compose du corps, du piston, du cylindre, des clapets d'admission et de refoulement.
Le système de carburant doit être amorcé à l'aide du piston de la pompe, après avoir déverrouillé celui-ci par une rotation dans le sens antihoraire.
Lors du déplacement du piston 11 vers le haut, un vide se crée dans l'espace situé sous lui. Le clapet d'admission 12, comprimant le ressort 14, s'ouvre et le carburant pénètre dans la cavité « Д » de la pompe.
Lors du déplacement du piston vers le bas, le clapet d'admission se ferme et le clapet de refoulement 13 s'ouvre, le carburant sous pression pénètre dans la conduite de refoulement, assurant l'évacuation de l'air du système de carburant du moteur par le clapet du filtre à carburant fin et le clapet de dérivation de la PIHP.
Après l'amorçage du système, il est nécessaire d'abaisser le piston et de le verrouiller par une rotation dans le sens horaire.
Le piston s'applique alors contre l'extrémité du cylindre par un joint en caoutchouc, étanchéifiant la cavité d'aspiration de la pompe d'amorçage.
Il n'est pas permis de démarrer le moteur avec le piston non verrouillé, en raison de la possibilité d'aspiration d'air par le joint du piston.
Les conduites de carburant se divisent en conduites basse pression — 0,4–2 MPa (4–20 kgf/cm²) et haute pression — plus de 20 MPa (200 kgf/cm²).
Les conduites basse pression sont fabriquées en tube d'acier de section 10 mm avec embouts brasés.
Les conduites haute pression, de longueur égale (l = 595 mm), sont fabriquées en tubes d'acier de diamètre intérieur 2+0,05 mm par refoulement aux extrémités de cônes de raccordement avec rondelles de serrage et écrous-raccords pour le raccordement aux raccords de la PIHP et des injecteurs.
Afin d'éviter les ruptures par vibration, les conduites de carburant sont fixées par des étriers aux collecteurs d'admission.
